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文件系统技术内幕:大数据时代海量数据存储之道

文件系统技术内幕:大数据时代海量数据存储之道

作者: 张书宁 著

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已完结现代当代当代文学
作品简介

《文件系统技术内幕:大数据时代海量数据存储之道》通过理论与实践相结合的方式,深入浅出地介绍了文件系统的概念、原理和具体实现。本书涵盖本地文件系统、网络文件系统、分布式文件系统和对象存储等内容,可以说涵盖了数据持久化文件系统的主要领域。为了使读者更加深入地理解文件系统的原理,本书不仅介绍了文件系统的原理和关键技术,还结合开源项目介绍了文件系统的实现细节。最后,本书介绍了在互联网领域广泛使用的对象存储、承载海量访问请求的原理及可存储海量数据的架构。希望读者通过阅读本书对文件系统有全面、深入的认识。 《文件系统技术内幕:大数据时代海量数据存储之道》既可以作为文件系统及其他存储系统开发人员的指导用书,也可以作为软件架构师、程序员和 Linux 运维人员的参考用书。

目录 (150章)
倒序
正文
第1章从文件系统是什么说起1.1什么是文件系统1.1.1普通用户角度的文件系统1.1.2操作系统层面的文件系统1.1.3文件系统的基本原理1.2常见文件系统及分类1.2.1本地文件系统1.2.2伪文件系统1.2.3网络文件系统1.2.4集群文件系统1.2.5分布式文件系统第2章知其然——如何使用文件系统2.1巧妇之炊——准备开发环境2.2文件内容的访问——读/写文件2.2.1文件系统的API2.2.2文件访问的一般流程2.2.3文件内容的读/写实例2.2.4关于API函数的进一步解释2.4格式化文件系统与挂载2.5文件系统与权限管理2.5.1Linux权限管理简介2.5.2设置文件的RWX权限2.5.3设置文件的ACL权限2.6文件系统的锁机制2.6.1文件锁的分类与模式2.6.2Linux文件锁的使用2.7文件系统的扩展属性2.8.1零拷贝的基本原理2.8.2零拷贝的系统API第3章知其所以然——本地文件系统原理及核心技术3.1Linux文件系统整体架构简介3.1.1从VFS到具体文件系统3.1.2关键处理流程举例(1)3.1.2关键处理流程举例(2)3.1.2关键处理流程举例(3)3.2本地文件系统的关键技术与特性3.2.1磁盘空间布局(Layout)3.2.2文件的数据管理3.2.3缓存技术3.2.4快照与克隆技术3.2.5日志技术3.2.6权限管理3.2.7配额管理3.2.8文件锁的原理3.2.9扩展属性与ADS3.2.10其他技术简介3.3.1ExtX文件系统3.3.2XFS文件系统3.3.3ZFS文件系统3.3.4Btrfs文件系统3.3.5FAT文件系统3.3.6NTFS文件系统第4章从理论到实战——Ext2文件系统代码详解4.1本地文件系统的分析方法与工具4.1.1基于文件构建文件系统4.1.2了解函数调用流程的利器4.2从Ext2文件系统磁盘布局说起4.2.1Ext2文件系统整体布局概述4.2.2超级块(SuperBlock)4.2.3块组描述符(BlockGroupDescriptor)4.2.4块位图(BlockBitmap)4.2.5inode位图(inodeBitmap)4.2.6inode与inode表4.4Ext2文件系统的挂载4.5如何创建一个文件4.5.1创建普通文件4.5.2创建软硬链接4.6Ext2文件系统删除文件的流程4.7Ext2文件系统中文件的数据管理与写数据流程4.7.1Ext2文件系统中的文件数据是如何管理的4.7.2从VFS到Ext2文件系统的写流程4.7.3不同写模式的流程分析4.7.4缓存数据刷写及流程4.8读数据的流程分析4.8.1缓存命中场景4.8.2非缓存命中场景4.8.3数据预读逻辑4.9如何分配磁盘空间4.9.1计算存储路径4.9.2获取存储路径4.9.3分配磁盘空间4.10Ext2文件系统的扩展属性4.10.1Ext2文件系统扩展属性是怎么在磁盘存储的4.10.2设置扩展属性的VFS流程4.10.3Ext2文件系统扩展属性接口实现4.11权限管理代码解析4.11.1ACL的设置与获取4.11.2ACL权限检查4.12文件锁代码解析4.12.1flock()函数的内核实现4.12.2fcntl()函数的内核实现第5章基于网络共享的网络文件系统5.1什么是网络文件系统5.2网络文件系统与本地文件系统的异同5.3常见的网络文件系统简析5.3.1NFS文件系统5.3.2SMB协议与CIFS协议5.4网络文件系统关键技术5.4.1远程过程调用(RPC协议)5.4.2客户端与服务端的语言——文件系统协议5.4.3文件锁的网络实现5.5准备学习环境与工具5.5.1搭建一个NFS服务5.5.2学习网络文件系统的利器5.6网络文件系统实例5.6.1NFS文件系统架构及流程简析5.6.2RPC协议简析5.6.3NFS协议简析5.6.4NFS协议的具体实现5.7NFS服务端及实例解析5.7.1NFSD5.7.2NFS-Ganesha第6章提供横向扩展的分布式文件系统6.1什么是分布式文件系统6.2分布式文件系统与网络文件系统的异同6.3常见分布式文件系统6.3.1GFS6.3.2CephFS6.3.3GlusterFS6.4分布式文件系统的横向扩展架构6.4.1中心架构6.4.2对等架构6.5分布式文件系统的关键技术6.5.1分布式数据布局6.5.2分布式数据可靠性(Reliability)6.5.3分布式数据一致性(Consistency)6.5.4设备故障与容错(FaultTolerance)6.6分布式文件系统实例之CephFS6.6.1搭建一个CephFS分布式文件系统6.6.2CephFS分布式文件系统架构简析6.6.3CephFS客户端架构6.6.4CephFS集群端架构6.6.5CephFS数据组织简析6.6.6CephFS文件创建流程解析6.6.7CephFS写数据流程解析6.7分布式系统实例之GlusterFS6.7.1GlusterFS的安装与使用6.7.2GlusterFS整体架构简析6.7.3转换器与转换器树6.7.4GlusterFS数据分布与可靠性6.7.5GlusterFS客户端架构与I/O流程6.7.6GlusterFS服务端架构与I/O流程第7章百花争艳——文件系统的其他形态7.1用户态文件系统框架7.1.1Linux中的用户态文件系统框架Fuse7.1.2Windows中的用户态文件系统框架Dokany7.2对象存储与常见实现简析7.2.1从文件系统到对象存储7.2.2S3对象存储简析7.2.3Haystack对象存储简析
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