并行操作系统原理与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:

出品人:

页数:215

译者:

出版时间:2002-2

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787118026702

丛书系列:

图书标签:

• 计算机科学
• 操作系统
• 并行计算
• 并发编程
• 分布式系统
• 计算机体系结构
• 性能优化
• 系统设计
• 多核处理器
• 实时系统
• 存储系统

计算机网络与分布式系统：理论基础与前沿实践 第一部分：网络架构与协议栈 本书深入剖析了现代计算机网络的复杂结构和核心协议，旨在为读者构建一个全面、深入的理论认知框架。我们将从网络物理层开始，详细阐述信号的传输机制、介质选择（如光纤、双绞线）及其对性能的影响。随后，重点转向数据链路层，深入探讨以太网、Wi-Fi等局域网技术的工作原理，包括帧的封装、介质访问控制（MAC）机制，以及错误检测与纠正的算法。 在网络层，本书将对TCP/IP协议栈进行系统的梳理。IP协议的寻址机制、路由选择算法（如RIP、OSPF、BGP）是本书的核心内容之一。我们将通过大量的实例分析，阐述数据包如何在复杂的互联网拓扑中高效、可靠地传输。此外，对IPv6的引入及其带来的地址空间扩展和新的网络功能，也将进行细致的讨论。 传输层是确保端到端通信质量的关键。本书将对比TCP和UDP的特性，重点剖析TCP的拥塞控制算法（如Tahoe, Reno, CUBIC）如何动态地适应网络带宽变化，以及可靠性保障机制（如序列号、确认应答、超时重传）。对于UDP，我们将探讨其在实时应用中的优势和局限性。 应用层是用户直接接触的部分，本书涵盖了HTTP/2、HTTP/3（基于QUIC）的最新发展，解析了TLS/SSL安全协议的握手过程和加密机制。DNS系统的工作原理及其在互联网中的关键作用，也将作为重要章节进行讲解。 第二部分：软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV） 随着网络规模和复杂性的指数级增长，传统的集中式网络控制架构面临巨大挑战。本书将前沿的SDN和NFV概念引入，作为下一代网络基础设施的关键技术进行深入探讨。 SDN的核心在于控制平面与数据平面的分离。我们将详细介绍OpenFlow协议的设计思想，探讨如何通过集中式的控制器实现对转发设备的灵活编程。通过对主流SDN控制器（如ONOS, OpenDaylight）的架构分析，读者可以掌握如何利用编程接口实现网络流量的精细化管理和自动化部署。 NFV则关注于将传统硬件设备（如防火墙、负载均衡器）的功能软件化，运行在通用硬件上。本书将分析NFV的架构模型，包括虚拟网络功能（VNF）、VNF管理器以及NFV基础设施（NFVI）。讨论如何利用容器化技术（如Docker, Kubernetes）来编排和管理网络功能，实现服务的快速实例化和弹性伸缩。 第三部分：分布式系统原理与实践 现代应用越来越依赖于大规模分布式系统的支撑。本书将分布式系统的理论基础置于核心地位，重点关注如何构建高可用、高一致性、可扩展的系统。 一致性模型与共识算法： 这是分布式系统的基石。我们将从CAP定理出发，解析一致性、可用性和分区容错性之间的权衡。随后，深入研究Paxos和Raft等经典共识算法的原理、状态机复制过程以及故障恢复机制。通过详细的算法步骤推导，读者将能掌握如何在多个节点间安全地达成决策。 分布式事务与数据复制： 探讨两阶段提交（2PC）和三阶段提交（3PC）协议的优缺点，并介绍BASE理论在实际系统设计中的应用。在数据复制方面，我们将分析主从复制、多主复制的同步/异步机制，以及它们对系统性能和数据一致性的影响。 分布式存储与计算框架： 书中将介绍HDFS、Ceph等分布式文件系统的设计哲学，以及如何利用一致性哈希、数据分片和副本策略来保证数据的持久性和访问效率。对于大规模数据处理，我们将概述MapReduce编程模型，并对比Spark等新一代计算框架的迭代优势，特别是其内存计算和弹性容错能力的实现方式。 第四部分：性能度量、容错与安全 构建健壮的分布式系统必须高度重视性能、容错能力和安全性。 性能分析与度量： 本部分将教授系统性能评估的科学方法，包括延迟（Latency）、吞吐量（Throughput）、扩展性（Scalability）的量化指标。讨论如何使用追踪（Tracing）工具（如Zipkin, Jaeger）来诊断跨服务调用的瓶颈，并理解负载均衡策略（如轮询、最少连接、一致性哈希）对整体性能的影响。 容错与故障恢复： 重点分析失效检测机制（如心跳、Gossip协议）的设计。探讨幂等性设计在RPC框架中的重要性，以及如何通过超时、重试、熔断器（Circuit Breaker）等模式来隔离故障，防止雪崩效应。 网络与系统安全： 涵盖分布式系统面临的主要安全威胁，包括拒绝服务攻击（DoS/DDoS）、中间人攻击（MITM）和数据泄露。讨论认证授权机制（如OAuth 2.0, JWT）在微服务架构中的应用，以及安全审计和日志分析在发现异常行为中的作用。 本书旨在提供一个从底层网络协议到上层分布式应用架构的完整知识图谱，特别强调理论与工程实践的紧密结合，使读者能够设计、实现和维护下一代高性能、高可靠的计算和通信基础设施。

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翻开这本书的时候，我首先注意到的就是它那严谨的排版和精美的图示。在处理复杂的系统交互和数据流向时，书中配有的流程图和结构分解图简直是神来之笔，极大地降低了理解难度。特别是对分布式系统一致性模型那部分的阐述，如果没有这些视觉辅助工具，单靠文字堆砌，恐怕会让人望而生畏。作者在选择案例时也很有眼光，很多都是业界公认的经典难题，通过对这些难题的剖析，读者不仅能学到理论，更能领悟到在实际工程中如何权衡和取舍的智慧。这种注重实践导向的写作风格，使得这本书的实用价值远超许多纯理论著作，读起来感觉非常“解渴”，仿佛每翻过一页，都能为自己的代码库增加一个坚固的基石。

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这本书的叙事节奏感把握得非常精妙。它不是那种平铺直叙的流水账，而是像一部精心编排的交响乐。开篇的几个章节如同序曲，奠定了基础乐章的基调，引人入胜；进入核心章节后，复杂性逐渐叠加，技巧和难度攀升，仿佛进入了乐章的高潮部分，让人屏息凝神；而到了尾声部分，作者又巧妙地将前面学到的所有知识点融会贯通，给出了一个宏大的未来展望，收尾得干净利落，令人回味悠长。这种结构上的设计，不仅让阅读过程充满乐趣，更重要的是，它自然而然地培养了读者从宏观到微观，再回归宏观的系统性思维能力，这在处理现代复杂软件系统时是至关重要的素养。

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这部关于操作系统理论的著作，给人的第一印象是其内容的广博与深入。作者似乎非常擅长将抽象的计算机科学概念，通过清晰的逻辑和详实的案例，转化为易于理解的知识体系。尤其是在讲述调度算法和内存管理那几章，那种抽丝剥茧的分析方法，让我仿佛置身于一个虚拟的计算机底层，亲眼目睹指令的执行和资源的分配。书中对不同架构下并发执行机制的探讨，也体现了作者深厚的学术功底，使得即便是初学者，也能构建起坚实的理论基础，避免了许多入门书籍中常见的理论漂浮和实践脱节的问题。它不仅仅是一本教科书，更像是一本思维导引，引导读者去思考“为什么”而不是仅仅记住“是什么”。整体阅读体验是扎实且富有启发性的，对于想要系统性提升专业技能的工程师来说，绝对是一份宝贵的参考资料。

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我发现这本书在对待新兴技术和未来趋势的观点上，显得尤为超前和审慎。它没有盲目追逐那些稍纵即逝的热点，而是将重点放在了那些历经时间考验、具有普适性的底层原理之上。即便是在探讨面向未来的计算范式时，作者也坚持从现有的资源限制和逻辑约束出发进行推演，使得书中的所有预测和分析都建立在坚实的科学基础之上，而非空中楼阁。这种扎根本土、放眼全球的学者风范，使得这部作品具有了极强的生命力，可以预见，即使在未来十年，书中的许多核心章节依然会是行业内的“圣经”。对于希望构建长久职业视野的专业人士来说，这本书无疑是一剂强心针。

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坦率地说，这本书的深度绝对不是那种走马观花式的入门读物能够比拟的。它采取了一种近乎百科全书式的详尽叙述方式，对于每一个核心概念，都会追溯其历史渊源、分析其数学模型，并对比不同历史时期的技术演进。这对于追求知识的彻底性和完整性的读者来说，无疑是巨大的福音。我特别欣赏作者在论述性能瓶颈和优化策略时的那种冷静的、数据驱动的分析态度，没有丝毫的夸大或武断。然而，这也带来了一个小小的挑战：对于时间精力有限的读者，可能需要更具策略性地分配阅读进度，因为每一处细节都值得细细品味，否则很容易被知识的洪流淹没。总的来说，这是一部需要投入时间去“啃”的经典。

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