序 言 不用扬鞭自奋蹄！ 廖恒 博士 是哪一年认识了张冬，我想不起来了。只记得是一次出差途中，在杭州一家小餐 馆里一起进餐。见面寒暄后，他单刀直入问我：时钟具体是如何驱动电路的运行的？ 带着孩子般的渴望知识的眼神，透露着作者的气质，渗透在他的每一本著作中。此后 每次会面都是擦肩而过，每次碰撞都留下一个不同的问题。我常常回味，驱动他努力 追求的难道仅仅是好奇？年岁易过，技术领域更新极快，方才还潮流新宠的新课题， 转眼已融化殆尽，抛入了记忆的废纸篓。热心收集的知识岂不成了占内存的老古董， 有何用现实的价值？ 拿到这本“重达”40M的电子版大部头，我着实被吓了一跳。这是一位孜孜不倦 的探险者，用自己的眼睛去增长见识，用自己的心去思考实质，再用自己的笔去分享 观感。内容翔实，让人耳目一新。好比为读者打开了私藏的博物馆，而由收藏主人亲 自展示每一个藏品的精妙机关，再把当初苦心寻访藏品并终于纳入囊中的故事向你娓 娓道来。其中扑面而来的喜悦，只有同道中人才能体会。 《大话存储后传》给出的是作者的答案。多年的追求探索，不仅仅是加深自身领 悟，还为了和更多人分享和传承。工程师担负了造新物的使命，要看清这无比复杂的 知识世界十分不易。冬瓜哥帮我们梳理了经纬全局，把知识的珠子串成了项链。 完成这一本，存储整个博物馆，就此剪彩全面开张，存储这档子事儿也许到此告 一段落。不知道那孩童般的好奇又会把张冬带到哪个新奇的世界。我期待他的下一本 游记。 廖恒博士 廖恒博士，曾就读清华大学、美国普林斯顿大学。曾任PMC-Sierra公司Fellow，曾参 与T10 SAS 标准制定工作，并担任存储部门总架构师，设计了SAS Expander 、RAID控制 器、HBA控制器等产品。 CPU 向两个方向发展：高性能和低成本。CPU 的高性能使得对于大多数应用，只 需要CPU 的10% 或30% 的处理能力就可满足应用所需，为利用富裕的CPU 处理能力， 以VMware 和Docker为代表的CPU虚拟化技术先后出现，帮助应用以不同的隔离形式 并行运行，复用CPU资源。CPU的低成本使得计算机不再高大上，而是以各种形 式，如手机、IoT设备等，充斥在人们的生活中，数据生产成本大幅下降，迎来大数 据时代。 VMware的CPU虚拟化技术把一台物理服务器虚拟化为多台虚拟服务器，即虚拟 机，从而允许在每一台虚拟机内运行独立的操作系统和应用。显然，只要在一台物理 服务器上运行合适数目的虚拟机，CPU 资源就能得到充分利用。不过，虚拟机在充分 使用CPU 资源的同时，对存储资源的使用也显著增加，而且以随机I/O 为主。在虚拟化 技术兴起之前，存储的主要产品形式是磁盘阵列，但是，磁盘天生就不适合支持随机 I/O，所以，磁盘阵列很难适应虚拟化技术的飞速发展。更擅长随机I/O的闪存被用于 改造以磁盘为中心的传统阵列，使阵列演变为混合闪存和磁盘的混合阵列，以及全闪 存阵列。 相比于单个盒子的阵列，近年来兴起的分布式存储因较强的横向扩展能力而具有 明显的优势。一般地，分布式存储由若干节点组成，每一个节点是一个中、小型存储 服务器，它们通过分布式存储软件汇聚为一个大型的存储系统。在分布式存储中，新 增一个节点，不仅增加整个系统的存储容量，同时，也提升整个系统的I/O性能。另 一方面，当一个节点发生故障时，不会影响整个系统的正常运行，因为，故障节点的 数据在其他存活节点上有冗余（副本），且存活节点能继续对外提供服务。由于体系 结构上的优势，分布式存储不再有类似阵列存储的性能瓶颈和容量瓶颈。 （1）从消费级市场步入企业级市场的闪存是这一轮存储变革的关键因素。在以 磁盘为中心的传统存储中，其硬件平台和软件系统是针对磁盘特别设计的，多年发 展，积累至今。用闪存盘简单替换硬盘，会让传统存储的性能有所改善，但是，面向 磁盘设计的存储软件并不能充分发挥闪存的性能特性，相反，由于闪存有不同于硬盘 的物理特性，如有限的可擦写次数，而扩大闪存的缺陷，给系统带来隐患。因此，存 储软件需要重构，从过去以磁盘为中心发展到现在的以闪存为中心。  （2）软件定义存储的兴起是这一轮存储变革的关键推手。过去，磁盘阵列有专 门设计的硬件平台，而软件定义存储的理念是存储系统的软件化，不使用专门为存储 业务特殊设计的硬件平台，而使用标准化硬件平台，如x86 服务器。软件定义存储既 允许存储厂商销售软硬一体的设备，又允许存储厂商直接销售存储软件给用户，用户 自己选择硬件平台；存储的主要产品形式既可以是阵列，也可以是分布式存储，如超 规模（Hyperscale）或超融合（Hyperconverged ）。这里，超规模是应用软件运行在计 算服务器节点上，存储软件运行在存储服务器节点上，存储和计算分离；超融合是一 台服务器上同时运行应用软件和存储软件，存储和计算融合。软件定义存储带来最 重要的特性是，存储软件和硬件平台解耦，允许分别升级。例如，如果发现存储性能 与硬件平台有关，就升级硬件平台；如果存储性能与存储软件有关，或有最新发布 的存储功能，只需要软件升级。简而言之，软件定义存储带来极大的灵活性和成本 的降低。 （3）应用部署广泛采用虚拟机或容器技术，以及企业数据中心从第二平台向第 三平台的演变左右着这一轮存储变革的进程。例如，正是虚拟机的大规模使用，磁盘 型存储系统难以支持，才促进闪存型存储系统的发展，而企业数据中心从个人电脑、 客户端/服务器和局域网/互联网为依托的第二平台转向以云计算、大数据、移动、社 交为依托的第三平台，相应地，信息技术的价值从以计算、业务为中心转向以用户、 数据为中心。伴随IT生态的变化，更适合第三平台的分布式存储的重要性日益凸显， 市场份额显著增长，且软件定义存储的理念贯穿其中。特别地，在第三平台中，同一 个共享存储池上需要运行各种应用，那么，分布式存储需要提供多种存储访问协议， 如iSCSI、NFS/CIFS和S3等，且适应不同工作负载对存储资源的并行访问。 个人认为，在第三平台时代，存储技术会随着无处不在的数据和对数据处理的 友好支持而百花齐放，存储也因为结合丰富的数据服务和数据管理功能，而模糊与应 用之间的关系，出现应用驱动的存储或应用定义的存储。例如，Web 对象存储以Web 服务的形式对外提供存储功能，VSAN为VMware vSphere提供以VM为中心的存储， HDFS为Hadoop计算框架提供专属存储。 正在发生的存储变革是多种力量综合博弈的市场结果。几乎任何一项被主流市 场接受的存储技术，无论硬件还是软件，都有它的前世今生，只有了解过去，才能认 识当下，《大话存储后传》正是这样一本承上启下的书，它可以帮助存储开发者和存 储使用者深刻理解存储技术的点点滴滴和变化的过程。此外，该书的内容质量堪称顶 级，全书内容均为冬瓜哥亲手炮制，处处体现了作者清晰、深刻的思维，描述技术入 木三分，穷根究底，来龙去脉一目了然。能达到这种境界，需要多年的异于常人的学 习和积累，更重要的是付出比常人更多的毅力和思考过程。我相信若非冬瓜哥的兴趣 和情怀驱动，是很难做到这个程度的。 纵观当即社会，在互联网影响下，一股浮躁的风气弥漫着各个领域。在这个大的 时代背景之下，能够潜心研究，耐得住寂寞笔耕不辍分享给大众，坚守情怀，实则是 难能可贵之事，社会需要更多的像冬瓜哥这样的人。 眨眼间，距离《大话存储》一书出版已经8年了。在这8年间，冬瓜哥也一直在不 断地学习积累并输出，并在2015年5月份创立了微信公众号“大话存储”，继续总结 和输出各类存储系统知识，皆为原创。本书即对这一年多来冬瓜哥的输出文章进行了 整理再加工，并特意增加了30%的从未发布的额外内容。 如果说《大话存储》系列图书是一部系统性讲述存储系统底层的小说的话，那么 本书相当于一部散文集，全篇形散神聚，自由穿梭于存储和计算机系统的底层和顶层 世界中。其中的每一篇都表述了某个领域、课题或者技术，并围绕该技术展开叙述。 冬瓜哥把全书划分为12个技术领域部分，每一个部分又包含多篇相关的文章。 其中有些文章中带有鄙人手绘的图片，为了保持原汁原味，决定保留原样，如果 侮辱了你的审美观，请见谅。 阅读本书要求对存储系统有一定了解，最好是相当了解，否则会感到比较吃力。 不过，吃力是好事，证明有提升空间，那就赶紧去买本《大话存储 终极版》看看正传 吧，然后再来看后传。 当年冬瓜哥看一些文档的时候，也是很吃力，但是总感觉很有 意思，也就坚持了下来。 可能有人会想，后续会不会有《大话存储 外传》呢？嗯， 或许吧，顺其自然！ 最后，欢迎关注鄙人的微信公众号： 冬瓜哥

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