《持久記憶體架構與工程實踐》是2021年1月1日電子工業出版社出版的圖書，作者是李志明、吳國安、李翔。
基本介紹
- 中文名：持久記憶體架構與工程實踐
- 作者：李志明、吳國安、李翔
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2021年
- 頁數：304 頁
- 定價：99 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121401268
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《持久記憶體架構與工程實踐》以工程實踐為導向，詳細闡述了持久記憶體的整體技術細節。本書對持久記憶體的硬體和固件架構、編程模型、最佳化方法等方面進行了深入剖析，並從架構選擇、方案實施、性能調優幾個方面，對資料庫、大數據等場景進行了詳細介紹，以幫助讀者掌握持久記憶體套用。《持久記憶體架構與工程實踐》還對持久記憶體和記憶體計算的未來發展趨勢進行了探討，拋磚引玉，希望對業界人員在該領域的進一步創新有所幫助。
《持久記憶體架構與工程實踐》適合具有一定基礎的計算機和軟體行業從業者、研究人員或高校師生閱讀，尤其適合在行業內進行雲計算的開發工程師學習，也適合相關領域的開發人員和科研人員參考。
圖書目錄
第1章 持久記憶體的需求 / 1
1．1 持久記憶體的產生 / 2
1．1．1 大數據發展對記憶體的需求 / 2
1．1．2 記憶體和存儲間的性能鴻溝 / 5
1．1．3 持久記憶體的使用場景 / 7
1．2 非易失性存儲介質 / 10
1．2．1 傳統非易失性存儲介質 / 10
1．2．2 新型非易失性存儲介質 / 11
1．2．3 非易失性存儲介質主要特性比較 / 14
1．3 持久記憶體模組 / 15
1．3．1 持久記憶體的JEDEC標準分類 / 15
1．3．2 Intel傲騰持久記憶體 / 16
參考文獻 / 18
第2章 持久記憶體的架構 / 19
2．1 記憶體數據持久化 / 20
2．1．1 數據持久化 / 20
2．1．2 持久化域 / 21
2．1．3 異步記憶體刷新技術 / 23
2．2 持久記憶體硬體架構 / 25
2．2．1 持久記憶體的硬體模組 / 25
2．2．2 持久記憶體的外部接口 / 27
2．3 持久記憶體及主機端的固件架構 / 30
2．3．1 接口規範 / 30
2．3．2 持久記憶體固件 / 34
2．3．3 主機端固件 / 34
2．4 持久記憶體的安全考慮 / 37
2．4．1 威脅模型 / 37
2．4．2 安全目標 / 38
2．4．3 基於硬體的記憶體加密 / 40
2．5 持久記憶體的可靠性、可用性和可維護性 / 40
2．5．1 可靠性、可用性和可維護性定義 / 40
2．5．2 硬體基礎 / 41
2．5．3 錯誤檢測和恢復 / 42
2．5．4 單晶片數據糾正和雙晶片數據糾正 / 43
2．5．5 巡檢 / 43
2．5．6 地址區間檢查 / 44
2．5．7 病毒模式 / 45
2．5．8 錯誤報告和記錄 / 45
2．5．9 持久記憶體故障隔離 / 45
2．5．10 錯誤注入 / 46
2．6 持久記憶體的管理 / 47
2．6．1 帶內管理和帶外管理 / 47
2．6．2 溫度管理 / 51
2．7 持久記憶體的性能 / 53
2．7．1 空閒讀取延時 / 53
2．7．2 頻寬 / 53
2．7．3 訪問粒度 / 53
2．7．4 載入讀取延時 / 54
2．7．5 套用性能 / 56
第3章 作業系統實現 / 59
3．1 Linux持久記憶體核心驅動實現 / 60
3．1．1 作業系統驅動及實現 / 60
3．1．2 固件接口表 / 61
3．1．3 驅動框架 / 61
3．1．4 塊設備接口實現 / 63
3．1．5 字元設備接口實現 / 66
3．1．6 NUMA節點接口實現 / 67
3．1．7 持久記憶體的RAS適配 / 70
3．2 Linux持久記憶體虛擬化實現 / 71
3．2．1 持久記憶體虛擬化實現 / 71
3．2．2 使用配置方法 / 77
3．2．3 性能最佳化指導 / 80
3．3 Windows持久記憶體驅動實現 / 82
3．3．1 持久記憶體支持概述 / 82
3．3．2 持久記憶體驅動框架解析 / 82
3．4 持久記憶體管理工具 / 83
3．4．1 持久記憶體的配置目標和命名空間 / 83
3．4．2 IPMCTL / 90
3．4．3 NDCTL / 94
3．4．4 Windows管理工具 / 97
第4章 持久記憶體的編程和開發庫 / 98
4．1 持久記憶體SNIA編程模型 / 99
4．1．1 通用持久記憶體設備驅動 / 100
4．1．2 傳統檔案系統 / 100
4．1．3 持久記憶體感知檔案系統 / 100
4．1．4 管理工具和管理界面 / 101
4．2 持久記憶體訪問方式 / 101
4．2．1 持久記憶體訪問方式 / 102
4．2．2 傳統塊訪問方式 / 104
4．2．3 底層數據存取方式 / 105
4．3 持久記憶體編程的挑戰 / 106
4．3．1 數據持久化 / 107
4．3．2 斷電一致性 / 107
4．3．3 數據原子性 / 108
4．3．4 持久記憶體分配 / 109
4．3．5 位置獨立性 / 109
4．4 PMDK編程庫 / 110
4．4．1 libmemkind庫 / 110
4．4．2 libpmem庫 / 113
4．4．3 libpmemobj庫 / 120
4．4．4 libpmeblk 和libpmemlog / 143
4．4．5 libpmemobj-cpp庫介紹 / 143
4．5 持久記憶體和PMDK的套用 / 152
4．5．1 PMDK庫的套用場景 / 152
4．5．2 pmemkv鍵值存儲框架的介紹 / 153
4．5．3 PMDK在Redis持久化的套用 / 156
參考文獻 / 162
第5章 持久記憶體性能最佳化 / 163
5．1 與持久記憶體相關的配置選項和性能特點 / 164
5．1．1 持久記憶體的常見配置選項與使用模式介紹 / 164
5．1．2 記憶體模式下的性能特點與適用業務的特徵 / 164
5．1．3 AD模式下的性能特點與適用業務的特徵 / 167
5．2 持久記憶體的相關性能評測與基礎性能表現 / 170
5．2．1 不同持久記憶體配置與模式下的基礎性能表現 / 170
5．2．2 記憶體模式下的典型業務場景 / 171
5．2．3 AD模式下的典型業務場景 / 172
5．3 常用性能最佳化方式與方法 / 173
5．3．1 平台配置最佳化 / 173
5．3．2 微架構選項最佳化 / 176
5．3．3 軟體編程與數據管理策略的最佳化 / 181
5．4 性能監控與調優工具 / 183
5．4．1 Memory Latency Checker / 183
5．4．2 Performance Counter Monitor / 186
5．4．3 VTune Amplifier / 188
第6章 持久記憶體在資料庫的套用 / 192
6．1 Redis概況 / 193
6．2 使用持久記憶體擴展Redis記憶體容量 / 194
6．2．1 使用持久記憶體擴展記憶體容量 / 195
6．2．2 使用NUMA節點擴展記憶體容量 / 196
6．2．3 使用AD模式擴展記憶體容量 / 198
6．3 使用持久記憶體的持久化特性提升Redis性能 / 200
6．3．1 使用AD模式實現RDB / 202
6．3．2 使用AD模式實現AOF / 204
6．4 RocksDB概述及性能特性 / 206
6．5 RocksDB的LSM索引樹 / 208
6．6 利用持久記憶體最佳化RocksDB性能 / 211
6．6．1 RocksDB的性能瓶頸 / 217
6．6．2 持久記憶體最佳化RocksDB的方式和性能結果 / 219
第7章 持久記憶體在大數據的套用 / 234
7．1 持久記憶體在大數據分析和人工智慧中的套用概述 / 235
7．2 持久記憶體在大數據計算方面的加速方案 / 235
7．2．1 持久記憶體在Spark SQL數據分析場景的套用 / 235
7．2．2 持久記憶體在MLlib機器學習場景的套用 / 241
7．2．3 Spark PMoF：基於持久記憶體和RDMA網路的高性能Spark Shuffle方案 / 247
7．3 持久記憶體在大數據存儲中的套用 / 255
7．3．1 持久記憶體在HDFS快取中的套用 / 255
7．3．2 持久記憶體在Alluxio快取中的套用 / 260
7．4 持久記憶體在Analytics Zoo中的套用 / 264
7．4．1 Analytics Zoo簡介 / 264
7．4．2 持久記憶體在Analytics Zoo中的具體套用 / 264
第8章 持久記憶體在其他領域的套用 / 267
8．1 持久記憶體的套用方式及可解決的問題 / 268
8．1．1 持久記憶體的套用方式 / 268
8．1．2 持久記憶體能夠解決的問題 / 269
8．2 持久記憶體在推薦系統中的套用 / 270
8．2．1 推薦系統的主要組成 / 271
8．2．2 推薦系統的持久記憶體套用方法 / 272
8．2．3 推薦系統套用案例 / 272
8．3 持久記憶體在快取系統的套用 / 277
8．3．1 快取系統的分類和特點 / 277
8．3．2 快取系統套用案例 / 280
8．4 持久記憶體在高性能計算中的套用 / 284
8．5 持久記憶體在虛擬雲主機中的套用 / 285
8．6 持久記憶體的套用展望 / 286
