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持久性內存存儲系統關鍵技術研究/CCF優博叢書

  • 作者：陳游旻|責編:游靜
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111714033
  • 出版日期：2023/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：244
人民幣：RMB 52 元      售價：元
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內容大鋼
    高速增長的數據總量對存儲系統提出了極高的要求。存儲系統是數據中心的核心軟體，在當前環境下，設計存儲系統不得不考慮吞吐率、擴展性、延遲等多方面的需求。
    本書重新思考了基於持久性內存的存儲系統架構方式，從操作系統、網路系統、存儲軟體等多個層次開展了研究，做出了一些貢獻，具體包括：提出了用戶態與內核態系統的持久性內存文件系統；提出了基於連接分組的分散式內存通信原語；提出了一種融合悲觀鎖和樂觀讀的新型併發控制協議；設計了一種基於日誌結構的持久性內存鍵值存儲引擎。
    本書可以為存儲領域相關科研人員和從業者提供一些參考，也可以幫助讀者深入理解持久性內存技術和分散式存儲系統軟體架構。
作者介紹
陳游旻|責編:游靜
    陳游旻，清華大學博士后。于2016年在北京航空航天大學沈元榮譽學院獲得工學學士學位，並於2021年在清華大學電腦科學與技術系獲得工學博士學位。主要研究方向包括基於新型硬體的高性能存儲系統設計、數據中心處理器調度及尾延遲優化、新型持久性內存硬體安全等。在FAST、ASPLOS、USENIX ATC、EuroSyS、SIGMOD、VLDB等國際頂級會議及ACM TOS、/EEE TC等權威期刊上發表論文10余篇，申請專利10余項。曾獲得CCF科學技術獎技術發明一等獎、華為首屆奧林帕斯獎及百萬懸紅、2019—2020年度國家獎學金、2020年度阿里雲優秀論文產業獎等；博士學位論文曾獲得2021年度CCF優秀博士學位論文獎、ACM ChinaSys優秀博士學位論文獎、清華大學優秀博士學位論文獎等；博士後期間得到了中國博士后創新人才支持計劃（博新計劃）、清華大學「水木學者」計劃等的資助。
目錄
叢書序
推薦序Ⅰ
推薦序Ⅱ
導師序
摘要
ABSTRACT
插圖索引
表格索引
符號和縮略語說明
第1章  引言
  1.1  研究背景與意義
  1.2  持久性內存存儲系統概述
    1.2.1  持久性內存與RDMA技術
    1.2.2  持久性內存存儲系統發展趨勢
    1.2.3  關鍵問題與挑戰
  1.3  研究內容與主要貢獻
    1.3.1  研究內容
    1.3.2  主要貢獻
  1.4  本書組織結構
第2章  相關工作
  2.1  基於持久性內存的單機存儲系統
    2.1.1  精簡化的存儲軟體棧設計
    2.1.2  持久性內存編程模型
    2.1.3  小結
  2.2  基於RDMA的分散式系統
    2.2.1  基於RDMA的鍵值存儲系統
    2.2.2  基於RDMA的事務系統
    2.2.3  小結
  2.3  分散式持久性內存存儲系統
    2.3.1  訪問模式抽象
    2.3.2  I/0路徑優化
    2.3.3  小結
第3章  Kuco：用戶態與內核態協同的文件系統架構
  3.1  概述
  3.2  研究動機
  3.3  Kuco總體設計
    3.3.1  總體架構概述
    3.3.2  協同索引
    3.3.3  兩級鎖
    3.3.4  三階段寫協議
    3.3.5  版本讀協議
  3.4  KucoFS實現細節
    3.4.1  數據布局
    3.4.2  崩潰一致性及恢復
    3.4.3  防寫
    3.4.4  讀保護
    3.4.5  內存映射I/O
  3.5  實驗和性能評估
    3.5.1  實驗環境設置
    3.5.2  優化技術效果分析

    3.5.3  Filebench基準測試
    3.5.4  Redis真實應用
  3.6  本章小結
第4章  ScaleRPC：面向連接分組的分散式內存通信機制
  4.1  概述
  4.2  研究動機
    4.2.1  RDMA擴展性問題
    4.2.2  成因分析
    4.2.3  現有的RDMA擴展性解決方案
  4.3  ScaleRPC架構設計
    4.3.1  總體描述
    4.3.2  連接分組
    4.3.3  虛擬映射
    4.3.4  ScaleRPC部署的幾點考慮
  4.4  實驗和性能評估
    4.4.1  實驗環境設置
    4.4.2  總體性能評估
    4.4.3  內部優化機制分析
    4.4.4  敏感性分析
  4.5  ScaleRPC在真實場景下的應用
    4.5.1  基於ScaleRPC的分散式文件系統
    4.5.2  基於ScaleRPC的分散式事務系統
  4.6  本章小結
第5 章  Plor：融合悲觀鎖與樂觀讀的併發控制協議
  5.1  概述
  5.2  背景介紹和研究動機
    5.2.1  兩階段鎖
    5.2.2  樂觀併發控制
    5.2.3  研究動機
  5.3  Plor概述
  5.4  總體架構
    5.4.1  Plor併發控制協議
    5.4.2  原子鎖
    5.4.3  隨機指數退避策略
  5.5  Chronus 實現細節
  5.6  實驗和性能評估
    5.6.1  實驗環境設置
    5.6.2  高衝突負載
    5.6.3  低衝突負載
    5.6.4  敏感性分析
  5.7  本章小結
第6章  FalStore：基於日誌結構的鍵值存儲引擎
  6.1  概述
  6.2  背景介紹和研究動機
    6.2.1  部分工業級負載的典型特徵
    6.2.2  粒度不匹配問題分析
    6.2.3  傲騰持久性內存硬體特性分析
    6.2.4  問題與挑戰
  6.3  FlatStore 架構設計
    6.3.1  總體描述

    6.3.2  壓縮日誌格式及分配器
    6.3.3  水平批量持久化技術
    6.3.4  日誌清理
    6.3.5  系統恢復
  6.4  FlatStore 實現細節
    6.4.1  基於哈希索引的FlatStore
    6.4.2  基於樹狀索引的FlatStore
  6.5  實驗和性能評估
    6.5.1  實驗環境設置
    6.5.2  YCSB微觀基準測試
    6.5.3  Facebook ETC負載測試
    6.5.4  多核擴展性測試
    6.5.5  內部優化機制分析
    6.5.6  日誌清理性能分析
  6.6  本章小結
第7章  總結與展望
  7.1  分散式持久性內存存儲系統的構建及關鍵技術
    7.1.1  TH-DPMS總體架構
    7.1.2  TH-DPMS 系統測試及關鍵技術驗證
  7.2  主要研究工作總結
  7.3  未來研究展望
參考文獻
致謝
在學期間完成的相關學術成果
叢書跋

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