Ceph 設計原理與實現 (Ceph principle and implementation) Ceph设计原理与实现

謝型果, 等

  • 出版商: 機械工業
  • 出版日期: 2017-09-01
  • 定價: $414
  • 售價: 8.5$352
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 298
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7111578422
  • ISBN-13: 9787111578420
  • 相關分類: Ceph
  • 已絕版

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商品描述

誕生於2006年的Ceph,是開源社區的明星項目,也是私有雲事實上的標準——OpenStack的默認存儲後端。

作為當前炙手可熱的分佈式存儲系統,Ceph擁有諸多引人註目的特性。

本書側重介紹RADOS及三大核心應用組件——RBD、RGW和CephFS.書中大部分內容基於社區新(2017年1月)發布的Kraken穩定版,側重於BlueStore、ECoverwrites、QoS等一眾新增組件和新增特性的介紹,寫作時每章務必追求從基本原理切入,採用循序漸進的方式自然過渡和推廣至Ceph,並結合Ceph的核心設計理念指出需要進行哪些必要的改進和裁剪,使得讀者不但能夠知其然,而且能夠知其所以然。
此外,為了進一步加深讀者印象,每個章節都穿插了不少實用案例,後一章的素材更是全部源於我們日常積累的、從客戶處收集的生產案例,極具代表性和通用性,如果讀者能夠在閱讀、學習的同時進行實戰演練,理論結合實踐,相信必定能夠取得更大收益。

作者簡介

中興通訊股份有限公司(英語:ZTE Corporation,全稱:Zhongxing Telecommunication Equipment Corporation),簡稱中興通訊(ZTE)。

全球領先的綜合通信解決方案提供商,中國大的通信設備上市公司。主要產品包括:2G/3G/4G/5G無線基站與核心網、IMS、固網接入與承載、光網絡、芯片、高端路由器、智能交換機、政企網、大數據、雲計算、數據中心、手機及家庭終端、智慧城市、ICT業務,以及航空、鐵路與城市軌道交通信號傳輸設備。
中興通訊在香港和深圳兩地上市。2015年,中興通訊營業收入超過1000億。2016年8月25日,中興通訊發布2016年半年財報,在集團整體營業收入、經營活動現金淨流、淨利潤等方面均表現亮眼。[1] 2016年8月,中興通訊在"2016中國企業500強"中排名第150位。

目錄大綱

推薦序一
推薦序二
前言

第1章計算為王——基於可擴展哈希的受控副本分佈策略CRUSH 1 

1.1 straw及straw2算法簡介2 
1.2 CRUSH算法詳解6 
1.2.1集群的層級化描述——Cluster Map 7 
1.2.2數據分佈策略——Placement Rule 9 
1.3調製CRUSH 14 
1.3.1編輯CRUSH Map 15 
1.3.2定制CRUSH規則19 
1.3.3數據重平衡21 
1.4總結與展望23 

第2章性能之巔——新型對象存儲引擎BlueStore 25 

2.1設計理念與指導原則26 
2.2磁盤數據結構30 
2.2.1 PG 30 
2.2.2對象38 
2.3緩存管理46 
2.3.1常見的緩存淘汰算法46 
2.3.2 BlueStore中的緩存管理49 
2.4磁盤空間管理53 
2.4.1常見磁盤空間管理模式53 
2.4.2 BitmapFreelistManager 56 
2.4.3 BitmapAllocator 57
2.5 BlueFS 59 
2.5.1 RocksDB與BlueFS 59 
2.5.2磁盤數據結構62 
2.5.3塊設備65 
2.6實現原理66 
2.6.1 mkfs 66 
2.6.2 mount 67 
2.6.3 read 69 
2.6.4 write 72 
2.7使用指南77 
2.7.1部署BlueStore 77 
2.7.2配置參數80 
2.8總結與展望83 

第3章時空博弈——糾刪碼原理與overwrites支持84 

3.1 RAID技術概述85 
3.2 RS-RAID和Jerasure 90 
3.2.1計算校驗和92 
3.2.2數據恢復92 
3.2.3算術運算93 
3.2.4缺陷與改進99 
3.2.5 Jerasure 100 
3.3糾刪碼在Ceph中的應用102 
3.3.1術語104 
3.3.2概述105 
3.3.3新寫106 
3.3.4讀108 
3.3.5覆蓋寫110 
3.3.6日誌112 
3.3.7 Scrub 113
3.4總結與展望113 

第4章遷移之美—— PG讀寫流程與狀態遷移詳解116 

4.1 PG概述117 
4.2讀寫流程120 
4.2.1消息接收與分發127 
4.2.2 do_request 129 
4.2.3 do_op 129 
4.2. 4 execute_ctx 136 
4.3狀態遷移146 
4.3.1狀態機概述147 
4.3.2創建PG 150 
4.3.3 Peering 154 
4.3.4 Recovery 169 
4.3.5 Backfill 172 
4.4總結與展望173 

第5章控制先行——存儲服務質量QoS 175 

5.1研究現狀176 
5.2 dmClock算法原理177 
5.2.1 mClock 177 
5.2.2 dmClock 179 
5.3 QoS的設計與實現180 
5.3.1優先級隊列(prio) 181 
5.3.2權重的優先級隊列(wpq) 183 
5.3.3 dmClock隊列184 
5.3.4 Client的設計191 
5.4總結與展望192 

第6章無心插柳——分佈式塊存儲RBD 195

6.1 RBD架構195 
6.2存儲組織196 
6.2.1元數據197 
6.2.2數據209 
6.3功能特性211 
6.3.1快照211 
6.3.2克隆216 
6.4總結與展望219 

第7章應云而生——對象存儲網關RGW 220 

7.1總體架構221 
7.2數據組織和存儲222 
7.2.1用戶225 
7.2.2存儲桶228 
7.2.3對象229 
7.2.4數據存儲位置231 
7.3功能實現232 
7.3.1功能特性233 
7.3.2 I/O路徑235 
7.3.3存儲桶創建240 
7.3.4對像上傳242 
7.3.5對像下載244 
7.4總結與展望244 

第8章經典重現——分佈式文件系統CephFS 246 

8.1文件系統基礎知識247 
8.1.1文件系統247 
8.1.2文件系統中的元數據249 
8.1.3硬鏈接和軟鏈接250 
8.1.4日誌251 
8.2分佈式文件系統CephFS 252
8.2.1 CephFS設計框架和背景252 
8.2.2 MDS的作用254 
8.3 MDS設計原理與實現255 
8.3.1 MDS元數據存儲255 
8.3.2 MDS負載均衡實現260 
8.3.3 MDS故障恢復268 
8.4總結與展望271 

第9章運用之妙——應用案例實戰272 

9.1實戰案例一:Ceph集群定時Scrub 272 
9.2實戰案例二:Ceph對接OpenStack 274 
9.3實戰案例三:Ceph數據重建配置策略288 
9.4實戰案例四:Ceph集群Full緊急處理290 
9.5實戰案例五:Ceph快照在增量備份的應用292 
9.6實戰案例六:Ceph集群異常watcher處理297 
9.7總結與展望298