《云存儲技術:分析與實踐》采用循序漸進的方法,引領讀者逐步了解云存儲領域的關鍵技術.在力求保持全面性、通俗性的同時,分析討論了一系列云存儲領域的高級話題,例如存儲虛擬化、系統(tǒng)虛擬化、分布式存儲系統(tǒng)、綠色存儲、固態(tài)存儲、重復數(shù)據(jù)刪除和大數(shù)據(jù)近似求解等內容!对拼鎯夹g:分析與實踐》融入了作者的前期研究成果,并介紹了基于Hadoop、Swift構建云存儲系統(tǒng)的實踐經驗。
《云存儲技術:分析與實踐》在內容上共分為七章,包括云存儲概述、存儲技術基礎、虛擬化技術、分布式存儲系統(tǒng)、云存儲關鍵技術研究、基于Hadoop構建云存儲系統(tǒng)和基于Openstack Swift構建云存儲系統(tǒng)。
《云存儲技術:分析與實踐》作為科研課題結項的成果,既是對項目實踐經驗的總結,也是對前人研究工作的梳理,可供信息存儲相關領域的系統(tǒng)管理人員及分析、設計、開發(fā)人員參考,也可作為高等院校相關專業(yè)的輔修教材。
在經歷計算浪潮和網絡浪潮之后,數(shù)據(jù)存儲技術已經發(fā)展為信息領域的三大支撐技術之一。隨著云計算、物聯(lián)網等信息技術的發(fā)展,異構數(shù)據(jù)源越來越多,數(shù)據(jù)量飛速增長,這就使得社會對數(shù)據(jù)存儲的需求逐日攀升。同時,借力于大數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)存儲為社會帶來的價值也日益增大。如今,數(shù)據(jù)存儲作為與社會生產生活息息相關的關鍵性資產受到了社會全方位的關注。云存儲是一種以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng),具有易擴展、易管理、低成本、安全可靠、服務不中斷等特點,是大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)存儲的首要選擇。
目前,云存儲作為云計算領域的細分和延伸,單獨對其進行討論的書籍還不多。本書作為課題項目的成果,目標在于彌補這種缺憾。全書采用循序漸進的方法,對云存儲技術進行系統(tǒng)性梳理,引導讀者逐步了解云存儲領域的背景知識和主流技術,在力求保持通俗易懂的基礎上,還包含了對云存儲技術領域高級話題的討論。
本書共分為七章。第一章概括介紹云存儲系統(tǒng)的概念、分類、系統(tǒng)結構、優(yōu)勢、設計思想、技術標準、技術基礎,為后續(xù)章節(jié)的展開埋下伏筆。第二章介紹存儲技術的基礎。首先介紹了以磁盤驅動器、固態(tài)盤、磁帶、光盤和相變存儲器為代表的外存儲設備,其次討論了磁盤陣列存儲技術,再次分析比較了直連存儲、附網存儲和存儲區(qū)域網的相關概念、原理和特點,最后介紹了數(shù)據(jù)保護、分級存儲和存儲系統(tǒng)的評價體系。第三章介紹虛擬化技術,通過回顧其發(fā)展歷程,對其進行歸類,著重講述了存儲虛擬化、系統(tǒng)虛擬化、桌面虛擬化和應用虛擬化,并介紹了典型的虛擬化產品,如VMware vSphere、Microsoft Azure和Xen。第四章對分布式存儲系統(tǒng)進行介紹,分別討論了以HDFS、TFS和Lustre為代表的分布式文件系統(tǒng),以Dynamo為代表的分布式鍵值系統(tǒng),以Bigtable和Hbase為代表的分布式表格系統(tǒng),以及以MongoDB為代表的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。第五章集中介紹在云存儲相關領域的研究成果,涵蓋了節(jié)能存儲、固態(tài)存儲、混合存儲、分布式文件系統(tǒng)的小文件處理、基于MapReduce的近似計算等關鍵技術。第六章從實踐的角度出發(fā),介紹了如何基于Hadoop構建簡單的云存儲系統(tǒng)。第七章介紹OpenStack的對象存儲服務Swift,從實踐的角度梳理了基于Open Stack Swift構建云存儲系統(tǒng)的安裝、使用、管理過程。
本書編寫過程中,王峰教授、趙少鋒博士、史曉東博士和華中科技大學有關老師和同學給予了支持與幫助,經濟管理出版社的高婭老師對本書的校訂付出了大量心血,在此表示衷心的感謝。
此外,還要特別感謝經濟管理出版社對本書出版的大力支持,感謝家人在我多年的項目工作中給予我最堅定的支持和無私奉獻。由于筆者水平有限,書中難免有錯誤和不妥之處,敬請讀者批評指正,共同進步。
劉洋,男,1980年生,河南方城人,博士,河南財經政法大學云計算與大數(shù)據(jù)研究所所長。研究方向為固態(tài)存儲、云存儲和大數(shù)據(jù)處理等。主持完成省部級項目2項,參與完成國家863、973和國家自然科學基金重點項目1項,作為主要完成人參與省部級項目9項,發(fā)表SCI/EI檢索論文6篇,核心論文7篇,編寫專著1部,參編教材3部,CCF、ACM會員。
第一章 云存儲概述
第一節(jié) 引言
第二節(jié) 云存儲概述
第三節(jié) 云存儲的分類
第四節(jié) 云存儲的系統(tǒng)架構
第五節(jié) 云存儲的優(yōu)勢
第六節(jié) 云存儲的主要思想
第七節(jié) 虛擬存儲容器
第八節(jié) 云存儲的互操作性
第九節(jié) 云存儲技術基礎
第二章 存儲技術基礎
第一節(jié) 外部存儲設備
第二節(jié) 磁盤陣列
第三節(jié) 直連存儲
第四節(jié) 附網存儲
第五節(jié) 存儲區(qū)域網
第六節(jié) 分布式文件系統(tǒng)
第七節(jié) 數(shù)據(jù)保護技術
第八節(jié) 數(shù)據(jù)備份
第九節(jié) 鏡像與快照
第十節(jié) 分級存儲管理
第十一節(jié) 存儲系統(tǒng)的功能需求
第十二節(jié) 存儲系統(tǒng)的評價指標
第三章 虛擬化技術
第一節(jié) 虛擬化概述
第二節(jié) 存儲虛擬化
第三節(jié) 系統(tǒng)虛擬化
第四節(jié) 桌面虛擬化
第五節(jié) 應用虛擬化
第六節(jié) 典型虛擬化產品:VMware vSphere
第七節(jié) 典型虛擬化產品:Microsoft Azure
第八節(jié) 典型虛擬化產品:Xen
第九節(jié) 典型虛擬化產品:KVM
第四章 分布式存儲系統(tǒng)
第一節(jié) 海量數(shù)據(jù)的分類
第二節(jié) 分布式文件系統(tǒng)
第三節(jié) 分布式鍵值系統(tǒng)
第四節(jié) 分布式表格系統(tǒng)
第五節(jié) 分布式數(shù)據(jù)庫
第五章 云存儲關鍵技術研究
第一節(jié) 一種基于工作集副本的存儲虛擬化層節(jié)能技術
第二節(jié) 基于大規(guī)模云環(huán)境的綠色資源分配協(xié)議
第三節(jié) 基于MLC/SLC雙模閃存芯片的閃存轉換層
第四節(jié) 面向混合存儲系統(tǒng)的塊層多順序流預取算法
第五節(jié) 云存儲環(huán)境下基于HDFS的海量小文件裝箱算法
第六節(jié) 一種基于兩級隨機抽樣的近似求解方法
第六章 基于Hadoop構建云存儲系統(tǒng)
第七章 基于Open Stack Swift構建云存儲系統(tǒng)
參考文獻