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出版者:清华大学出版社

作者:王祥仲

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2002-11-1

价格:28.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302060598

丛书系列:

图书标签:

• 局域网
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• 网络技术
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• IT培训
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• 网络管理员
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• TCP/IP
• 网络安全

《Linux系统深度优化与性能调优实战指南》 内容简介 本书专注于Linux操作系统的底层原理、系统架构的深度剖析以及前沿的性能调优技术。它不仅仅是一本基础操作手册，更是一本面向资深系统工程师、云计算架构师和需要极致系统稳定性的开发团队的进阶指南。全书结构严谨，内容涵盖从内核编译到复杂应用场景的性能瓶颈分析与解决策略。 第一部分：Linux内核深度解析与编译定制 本部分将带领读者深入探索Linux内核的内部结构。首先，我们将详细解析内存管理子系统的复杂机制，包括页表结构、TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作原理、内存分配器（如Slab、Slob、Slub）的演进与选择，并提供在特定硬件架构下进行内存访问模式优化的实践案例。 接着，我们将深入研究进程调度器。覆盖CFS（Completely Fair Scheduler）的运行机制、调度类（Scheduling Classes）的优先级管理，以及实时（Real-time）调度策略（SCHED_FIFO, SCHED_RR）在工业控制和高频交易系统中的应用。读者将学会如何通过修改内核参数或自定义调度策略来满足苛刻的延迟要求。 I/O子系统的剖析是本部分的重点。我们将对比不同I/O调度器（如Deadline、NOOP、BFQ）在SSD和机械硬盘上的性能差异，并重点讲解如何利用`io_uring`接口替代传统的同步/异步I/O模型，实现零拷贝和极低延迟的数据传输。 最后，本部分提供了一套完整的、面向特定硬件优化的内核编译指南。这包括如何选择合适的编译器优化级别（如`-O3`配合目标CPU特性）、裁剪不必要的内核模块以减小内核体积、以及如何集成eBPF（Extended Berkeley Packet Filter）支持，为后续的动态追踪和性能监测打下坚实的基础。 第二部分：系统级性能瓶颈分析与诊断工具集 本章的核心在于将理论知识转化为实战诊断能力。我们不再局限于使用简单的`top`或`vmstat`，而是全面介绍一套专业的诊断工具链。 处理器性能分析： 我们将重点讲解如何使用`perf`工具进行事件计数器分析。内容包括事件采样（Sampling）、硬件性能计数器（HPC）的使用、缓存未命中率（Cache Miss Rate）的计算与分析，以及如何通过火焰图（Flame Graphs）直观地定位CPU热点函数。针对特定应用，我们将演示如何使用`perf record`/`perf report`来分析系统调用（syscall）的开销，找出系统调用的瓶颈所在。 内存泄漏与使用模式分析： 除了基础的`free`命令，本部分将聚焦于更高级的内存诊断技术。我们将结合`smaps`和`pmap`工具对进程的内存映射进行精细化分析，识别共享内存、私有内存的占比。更重要的是，我们将介绍如何使用GDB结合内核调试符号来追踪堆内存的分配和释放路径，有效定位复杂C/C++程序中的内存泄漏。 网络栈性能优化： 在高吞吐量服务器环境中，网络延迟是关键瓶颈。本章将深入TCP/IP协议栈，讲解软中断（SoftIRQ）的处理机制、NAPI（New API）的工作原理，以及如何通过调整`ethtool`参数（如Ring Buffer大小）来优化网络接口卡（NIC）的性能。我们还将讨论RDMA（Remote Direct Memory Access）在数据中心内部通信中的应用优势。 磁盘I/O延迟追踪： 针对数据库和存储系统，本部分详细介绍了如何使用`fio`进行基准测试，并利用`blktrace`和`bftrace`工具对I/O请求的生命周期进行全程追踪，从而区分是应用程序等待、内核排队还是物理设备响应导致的延迟。 第三部分：现代Linux环境下的资源隔离与安全加固 随着容器化和微服务的普及，资源隔离成为系统稳定性的基石。本部分详述了控制组（cgroups）的第二代版本v2的层次化管理模型，并演示如何精确控制CPU时间片、内存使用上限以及I/O带宽。内容包括如何为关键服务设置严格的资源配额，防止“邻居干扰”（Noisy Neighbor）问题。 在安全方面，我们将探讨SELinux和AppArmor的工作原理及其对系统性能的潜在影响。重点在于如何配置最小权限模型，同时避免不必要的安全检查开销。 第四部分：eBPF驱动的动态追踪与优化 本部分将eBPF技术提升到应用层面。读者将学习如何编写和加载简单的eBPF程序，用于在不重启系统、不修改应用程序代码的前提下，动态地跟踪内核函数调用、用户空间函数的执行耗时，以及跟踪特定库函数（如`malloc`, `read`, `write`）的延迟分布。 我们将通过实际案例展示如何利用eBPF工具链（如BCC套件）来实时监控高并发Web服务器的请求延迟分布（Latency Percentiles），并对异常延迟源头进行即时定位。这部分内容是实现“零停机”性能优化的核心技术。 适用读者 本书适合有至少两年Linux系统管理经验，希望从“会用”迈向“精通”的专业人士。尤其推荐给需要支撑高并发、低延迟业务的后端开发工程师、系统架构师、SRE（站点可靠性工程师）以及系统性能调优顾问。阅读本书需要具备扎实的C语言基础和对操作系统基本原理的深刻理解。

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这本书简直是为我这种对网络技术知之甚少的人量身定做的！我一直觉得组建一个局域网是件非常复杂、充满专业术语的事情，但这本书完全颠覆了我的看法。它从最基础的概念讲起，像是教一个完全不懂电脑的人如何连接两台设备一样清晰明了。我记得我一开始对“IP地址”和“子网掩码”这些词汇感到头晕目眩，但作者用了很多生动的比喻，把我完全捋顺了。特别是关于如何选择合适的网线和交换机那一章，简直是实战宝典，我完全可以拿着这本书去电脑城采购，不再担心被销售员忽悠了。这本书的结构安排非常合理，从理论到实践，循序渐进，让人有一种“原来我也可以做到”的信心。它没有过分深入那些晦涩难懂的底层协议，而是聚焦于“实用”，如何快速、稳定地搭建起一个家庭或小型办公室的网络，这一点我非常欣赏。读完前几章，我已经能自己动手进行基本的网络故障排查了，这在以前是完全不敢想象的。

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这本书的作者显然在实际操作中积累了丰富的经验，这一点从书中对常见“坑点”的预警和解决方案中就能体现出来。比如，在讨论文件共享权限设置时，作者不仅列出了如何操作，还特别提醒了在不同安全级别下可能出现的权限冲突问题，并提供了即时修复的命令行指令。这种“防患于未然”的写作态度，让读者在学习过程中少走了很多弯路。我个人认为，这本书最出彩的地方在于其故障排除章节。它不是简单地罗列错误代码，而是提供了一套逻辑严谨的排查流程，从物理层逐层向上分析，非常符合工程师的思维习惯。我曾经为一个持续间歇性掉线的网络问题困扰了半天，最终是按照书中提到的“检查交换机端口指示灯状态及ARP缓存”的步骤，不到五分钟就找到了根源——一个接触不良的网线插头。这种即时的、高效率的解决问题的能力，是这本书带给我的最大价值。

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我拿到这本书的时候，说实话，我对它的期望值并不高，市面上这类教程太多了，大多是陈词滥调或者过时的内容。但这本书的更新速度和内容的实用性让我眼前一亮。它不仅涵盖了传统的有线网络构建，还非常到位地讲解了现代无线网络的优化和安全设置，这在当前家庭多设备连接的环境下至关重要。比如，它详细介绍了如何设置访客网络以隔离访客设备和核心设备的安全，还深入分析了几种常见的无线信道干扰问题及解决办法，我家的Wi-Fi信号死角问题基本被攻克了。作者的语言风格偏向于技术专家对新手的“手把手指导”，既有专业性又不失耐心，没有那种高高在上的说教感。尤其赞赏它对不同操作系统（Windows、macOS甚至Linux基础设置）的兼容性讲解，这使得这本书的适用范围极广，无论你是哪种平台的用户，都能找到对应的操作指南。这本书的排版和图示清晰度也做得很好，复杂的过程图文并茂，减少了阅读障碍。

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说实话，一开始我担心这本书会过于偏向于某种特定的品牌或操作系统，毕竟技术教程很容易被特定厂商的生态所限制。但是，这本书的通用性做得非常出色。它在介绍配置流程时，会适当地引用行业标准而非特定厂商的私有协议，确保读者学到的知识具有长期的有效性。我用它成功地为我爸妈设置了一个对他们来说最简单易用的网络环境，界面清晰到他们自己都能进行基本的重启操作，这在我以前尝试用其他资料教他们时是不可想象的。这本书的语言风格是那种沉稳、严谨中带着一丝亲切感的，没有太多华丽的辞藻，一切以“能否解决问题”为导向。它成功地将一个在许多人看来枯燥的技术领域，转化成了一个可以被掌握、可以被优化的实用技能。这本书对于所有希望提升家庭或小型办公网络管理能力的人来说，都是一本值得反复翻阅的工具书。

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作为一名IT行业的初级工程师，我一直在寻找一本能够快速回顾和系统梳理基础知识的参考书，而不是那种只停留在理论层面的教科书。这本书恰好填补了这个空白。它在讲解网络拓扑结构和设备选型时，非常注重成本效益分析，这一点对企业用户尤其重要。它没有盲目推荐最昂贵或最先进的设备，而是教会读者如何根据实际需求进行合理的硬件选购和网络规划，避免资源浪费。书中关于网络安全基础设置的部分，例如ARP欺骗的防范、简单防火墙规则的配置，都以实际案例展开，具有极高的可操作性。我尤其喜欢它对DHCP和DNS服务配置的深入剖析，这往往是初学者最容易混淆的两个核心服务。通过这本书，我对整个局域网的运行机制有了更宏观和立体的认识，不再是零散知识点的堆砌。它更像是一本“实战手册”，而非理论读物。

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