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出版者:清华大学出版社

作者:尚晓航

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2002-12-1

价格:28.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302060055

丛书系列:

图书标签:

• 网络管理
• 网络基础
• 计算机网络
• 网络技术
• 网络运维
• 网络安全
• TCP/IP
• CCNA
• 网络协议
• 信息技术

好的，这是一本关于高级数据库系统架构与性能调优的专业书籍的详细介绍。 --- 高级数据库系统架构与性能调优：从理论到实战的深度解析 本书定位： 本书面向有一定数据库基础，希望深入理解现代企业级数据库系统内核、掌握复杂架构设计和精细化性能调优技能的数据库管理员（DBA）、系统架构师、高级软件工程师及相关技术研究人员。它不侧重于基础的SQL语法或单一数据库产品的入门操作，而是聚焦于构建高可用、高并发、低延迟的复杂数据服务体系。 全书结构概览： 本书共分为六大部分，从理论基础、架构选型、深入内核、分布式挑战、性能瓶颈诊断到未来趋势，形成了一个完整的知识闭环。全书代码示例和案例分析均基于主流的关系型数据库（如PostgreSQL的深度特性、MySQL的InnoDB引擎细节）以及前沿的NewSQL和NoSQL解决方案。 --- 第一部分：现代数据存储系统的理论基石与架构选型（约250字） 本部分将读者从基础概念提升至系统设计层面，探讨构建健壮数据层的理论依据。 CAP理论的深度剖析与实践局限： 重新审视CAP定理，重点讨论在实际工程中，如何通过Quorum机制、延迟容忍度（SLO/SLA）的定义来量化取舍，并介绍Paxos、Raft等一致性协议的原理与选型标准。 事务模型与隔离级别的高级应用： 不仅讲解ACID的定义，更深入探讨多版本并发控制（MVCC）在不同数据库中的实现差异（如PostgreSQL的Heap文件与MySQL的Undo Log结构），以及如何根据业务场景（如金融交易、内容管理）选择最合适的隔离级别及其性能影响。 存储引擎的选择哲学： 对比不同存储引擎（如InnoDB、RocksDB、Columnar Store）的底层数据组织方式、读写放大特性和适用场景，为企业级应用提供科学的评估框架。 --- 第二部分：企业级高可用与灾备架构设计（约300字） 本部分专注于构建“永不宕机”的数据基础设施，涵盖同步、异步复制策略及复杂拓扑管理。 主从复制的性能边界与优化： 详细分析Binlog/WAL日志的传输机制、应用延迟（Lag）的根本原因。探讨基于异步复制中，如何使用半同步复制策略平衡写入延迟与数据安全。 集群化部署与故障转移机制： 深入解析自动故障转移（Failover）的工作流程，包括集群管理器（如Pacemaker, Orchestrator）的仲裁机制、脑裂（Split-Brain）问题的预防与解决。 异地灾备与数据一致性保障： 介绍RPO（恢复点目标）和RTO（恢复时间目标）指标的量化，讲解基于逻辑备份、物理快照和持续归档（PITR）的灾难恢复策略，并提供跨云环境下的数据同步实践。 读写分离的负载均衡艺术： 探讨不同代理层（ProxySQL, HAProxy）在分流策略、连接池管理和健康检查机制上的差异与优劣。 --- 第三部分：数据库内核结构深度探索（以InnoDB/WAL为例）（约400字） 此部分是本书的核心技术深度，旨在揭示数据库“黑盒”下的运行机制。 InnoDB存储引擎结构详解： 全面解析Buffer Pool的工作原理，包括Page结构、Free List、LRU机制的精细化管理。深入探讨Change Buffer的用途与性能影响。 事务日志与恢复机制： 详尽阐述Redo Log（重做日志）的写入路径、CheckPoint机制如何保证持久性，以及Undo Log在MVCC和事务回滚中的关键作用。 索引结构的底层魔术： 对比B+树在磁盘I/O模型下的效率，并引入LSM树（Log-Structured Merge Tree）的原理，分析其在写入密集型场景下的优势。重点讲解二级索引的回溯（Lookup）成本与聚簇索引的优化。 并发控制与锁管理： 剖析Next-Key Lock、Gap Lock的实际应用，讲解死锁的检测算法（等待图）与避免策略。理解锁粒度对系统吞吐量的影响。 --- 第四部分：大规模分布式数据库与数据分片策略（约350字） 本部分聚焦于如何将数据规模扩展至单机能力范围之外，介绍Sharding（分片）技术的复杂性。 水平扩展的挑战与分片模型： 详细比较Hash、Range、Directory-based（字典）三种分片策略的优缺点，以及它们在数据倾斜（Hot Spot）和跨分片事务处理上带来的工程难题。 分布式事务的解决方案： 介绍两阶段提交（2PC）的性能瓶颈，并重点分析TCC（Try-Confirm-Cancel）等补偿机制在微服务架构下的落地实践。 NewSQL的崛起与应用： 分析TiDB、CockroachDB等NewSQL数据库如何结合TiKV/Raft，在提供SQL接口的同时，实现自动Sharding和强一致性。 数据迁移与热升级（Hot Migration）： 讨论在不停机情况下，如何安全地进行数据重新平衡（Rebalancing）和分片增加操作。 --- 第五部分：性能瓶颈诊断与精细化调优实战（约300字） 本部分是面向实战专家的“工具箱”，教授如何系统化地识别和解决性能瓶颈。 I/O、CPU、内存的资源瓶颈定位： 区分是操作系统层面的I/O等待、内核调度问题，还是数据库自身的内存缓存效率低下导致的瓶颈。 SQL查询执行计划的深度解读： 教授如何识别“坏的”执行计划（例如全表扫描、错误的Join顺序），并指导如何通过优化器提示（Hints）和统计信息维护来引导优化器。 关键配置参数的“黄金法则”： 针对Buffer Pool大小、WAL/Redo Log设置、连接池参数、并发线程数等核心参数，提供基于负载特征的调优阈值和试错方法。 慢查询日志与追踪系统的运用： 利用工具（如Percona Toolkit, pg_stat_statements）进行聚合分析，将成千上万的慢查询归类，集中解决影响最大的Top N问题。 --- 本书特色总结： 本书强调“为什么（Why）”比“怎么做（How）”更重要。它避免了对特定厂商的过度依赖，而是深入探讨底层原理，旨在培养读者构建、维护和优化任何高性能数据存储系统的核心思维能力。所有案例都基于生产环境中的真实痛点进行剖析和还原。

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