固態存儲：原理、架構與數據安全 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

全書共11章，可分為三部分：第壹部分包括第1~3章，介紹存儲技術基礎知識；第二部分包括第4~7章，介紹固態存儲的原理與架構；第三部分包括第8~11章，介紹固態存儲安全技術及對前沿科技的展望。讀者可根據自己的興趣和時間情況選擇閱讀。

目錄

前言
第一部分存儲技術基礎
第1章存儲技術概要
1.1存儲技術發展簡史
1.2存儲介質
1.2.1磁介質
1.2.2光介質
1.2.3半導體存儲器
1.3磁盤陣列
1.4網絡化存儲
1.4.1網絡存儲架構
1.4.2分布式存儲
1.5大數據時代下的新興存儲技術
1.6存儲係統的邏輯構成
1.6.1主機係統
1.6.2互連方式
1.6.3存儲器層次結構
本章參考文獻
第2章文件係統
2.1Ⅳ口
2.1.1FAT的發展概況
2.1.2 FAT的重要概念
2.1.3 FAT 32的原理
2.1.4 FAT的優缺點
2.2 EXT
2.2.1 EXT的發展概況
2.2.2樹形目錄結構
2.2.3 EXT的磁盤布局
2.2.4數據塊尋址方法
2.2.5 日誌係統
2.2.6 EXT4引入的新特性
2.3 NTFS
2.3.1 NTFS的重要概念
2.3.2 NTFS的元文件和總體布局
2.3.3 NTFS的引導扇區
2.3.4 NTFS的文件存儲特性
2.4 CDFS
2.4.1邏輯存儲結構
2.4.2 CD-ROM上數據的定位
2.4.3 CDFS的改進
2.5其他文件係統
2.5.1 BtrFS
2.5.2 ZFS
2.5.3 HFS
第二部分固態存儲的原理與架構
第三部分固態存儲安全技術

前言/序言

不同於磁帶、機械硬盤、光盤等依托機械運動實現讀寫的存儲技術，固態存儲器( solid-state memory，簡稱固態存儲)完全基於半導體技術，通過改變芯片內部固態存儲介質的狀態（比如電荷、相變、極化和電阻等）來存儲數據。在傳統磁盤存儲係統性能停滯不前的情況下，固態存儲以嶄新的視角，經過多年的研究和發展，為存儲領域帶來瞭一場革命性變革，成為突破現有存儲性能瓶頸的希望。然而，隨著固態存儲的應用和普及，數據存儲安全性、機密性、可靠性等問題逐漸凸顯。如何解決固態存儲架構中存在的安全問題將是本書中的濃墨重彩之處。
全書共11章，可分為三部分：第一部分包括第1～3章，介紹存儲技術的基礎知識。第1章簡要迴顧瞭存儲技術的發展曆史，介紹瞭當前主流存儲介質的工作原理和特點，隨後對磁盤陣列、網絡化存儲和大數據時代下的新興存儲技術進行瞭介紹，最後簡介瞭存儲係統的邏輯構成。
第2章對當前主要文件係統，如FAT、EXT、NTFS、CDFS，從基本概念、存儲結構、存儲特點等方麵作瞭詳細的闡述並進行瞭對比，隨後對其他一些文件係統，如BtrFS、ZFS、HFS等進行瞭簡單介紹。第3章講述存儲係統的接口與協議，簡單闡述瞭接口與協議的基本概念，詳細介紹瞭計算機係統中常用的存儲器物理協議和接口，並對各個接口和協議的發展、特點以及原理進行瞭詳細的分析。
第二部分包括第4～7章，介紹瞭固態存儲的原理與架構。第4章對固態存儲技術進行瞭概述，詳細介紹瞭基於NAND Flash和NOR Flash的固態存儲原理。第5章以日常工作、生活中廣泛使用的固態硬盤( SSD)為例給齣瞭固態存儲架構，並詳細介紹瞭固態存儲係統各大基本部件的結構、功能和原理。第6章主要針對固態存儲設備中廣泛使用的嵌入式文件係統，如JFFS、YAFFS、UBIFS以及exFAT等文件係統，從內存結構、文件係統掛載、運行原理、垃圾迴收等方麵，詳細介紹固態存儲文件係統的原理和運行機製。第7章主要對固態存儲設備中的容錯與平衡技術進行瞭介紹，首先介紹瞭三種糾錯碼即漢明碼、BCH碼以及裏德．所羅門碼的操作原理，接著介紹瞭固態存儲的平衡機製，分彆從垃圾迴收和使用均衡兩個方麵介紹其作用和實現原理，最後介紹瞭固態存儲器件的壞塊管理與實現。
第三部分包括第8～11章，介紹瞭固態存儲安全技術及對前沿科技的展望。第8章詳細介紹瞭為提高固態存儲設備的數據安全，學術界提齣的各種技術方案。第9章首先討論固態存儲設備中數據加密的主要算法XTS-AES，隨後簡單介紹瞭近年來學術界提齣的多種可否認加密與可否認認證協議方案，然後根據麵嚮係統平颱的不同，著重介紹可否認加密技術在數據存儲方麵，尤其是NAND儲設備上的各種應用方案。第10章介紹瞭為保護存儲設備數據安全，學術界提齣的基於NAND Flash物理特性，提取設備指紋、隨機數、密鑰等信息及其應用實例。第11章對存儲技術的發展作瞭展望。
前3章內容較為基礎，第4—7章為固態存儲相關基礎知識，第8—10章則為固態存儲領域以及作者自身團隊與安全相關的研究成果，內容較新，最後一章為展望，讀者可根據自己的興趣和時間情況選擇閱讀。
固態存儲發展極為迅速，目前已成為一個新興熱點領域。雲計算、物聯網、大數據時代的到來，為存儲技術的創新帶來瞭新的機遇和挑戰。隨著新型固態存儲介質的日漸成熟，延時越來越低，帶寬越來越高，以動態隨機存儲器為代錶的易失型存儲設備在主存中的壟斷地位將可能被非易失型固態存儲設備所取代。而不斷增大的容量和不斷降低的價格，使固態存儲技術越來越適閤於構建高性能的外部存儲設備。以磁盤為代錶的機械驅動外部存儲設備的主流地位將逐步被固態存儲設備取代，使得存儲係統的訪問模式可能轉為利用電子設備的電氣特性而非機械轉動。總之，固態存儲已成為數據存儲發展的必然趨勢，其安全性、機密性、可靠性等值得關注。
本書的研究工作得到國傢重點基礎研究發展計劃（973計劃）2013CB338001課題的支持。
在本書的編寫和齣版過程中，得到瞭機械工業齣版社的大力支持，在此謹錶誠摯的謝意。
由於作者水平有限，加之固態存儲技術發展迅速，書中不妥和錯誤之處在所難免，誠懇地希望專傢和讀者提齣寶貴意見，以幫助本書改進和完善。
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