具體描述
《Linux 服務器深度運維與自動化實踐》 內容提要： 本書聚焦於現代企業級數據中心和雲計算環境中應用最為廣泛的開源操作係統——Linux。它並非一本基礎入門手冊，而是麵嚮已經掌握Linux基礎操作，尋求邁嚮資深係統工程師和DevOps實踐者的高級讀者的技術專著。全書以實戰為導嚮，深入剖析瞭Linux內核的關鍵機製、高性能網絡調優、企業級存儲解決方案以及前沿的自動化運維與容器化技術，旨在幫助讀者構建穩定、高效、可快速迭代的IT基礎設施。 第一部分：Linux 內核與係統深度剖析（深入底層，理解運行之道） 本部分將帶領讀者深入到Linux係統的核心——內核層麵，理解其工作原理，為解決復雜性能問題打下堅實基礎。 第一章：現代Linux內核架構與編譯定製 深入講解單體內核與模塊化設計的優勢與權衡。詳述內存管理子係統（如夥伴係統、Slab/SLUB分配器、NUMA感知機製）的工作流程。重點分析進程調度器（CFS、實時調度策略）的決策過程，以及如何通過閱讀內核源碼或使用`fstrace`等工具來追蹤調度延遲。此外，還將指導讀者如何根據特定硬件和應用需求，從零開始定製內核配置，並編譯部署，包括內核模塊的簽名與加載機製。 第二章：高性能I/O與文件係統優化 超越基礎的`mount`選項，本章聚焦於異步I/O（AIO/libaio）的應用場景及性能瓶頸分析。深入探討Ext4、XFS、Btrfs等主流企業級文件係統的內部結構，包括日誌機製、延遲分配（Delayed Allocation）對寫入性能的影響。針對高並發場景，詳細講解如何利用`io_uring`框架，實現用戶空間與內核的高效數據傳輸，並提供基準測試（如Fio）的復雜腳本編寫與結果解讀，以科學地衡量存儲係統的真實性能。 第三章：係統級性能監控與故障診斷 摒棄簡單的`top`和`free`命令，本章引入BPF（eBPF）這一革命性的內核跟蹤技術。讀者將學會如何利用`bpftrace`或定製的BPF程序，實時、低開銷地監測係統調用延遲、內核函數執行時間、網絡棧處理細節。深入解析`/proc`, `/sys`, DTrace/SystemTap（作為輔助工具）的深層數據結構，指導讀者建立起從應用請求到硬件I/O的完整性能畫像，快速定位CPU熱點、鎖競爭和I/O等待的根源。 第二部分：企業級網絡架構與調優（構建高速信息通路） 本部分側重於構建企業級網絡基礎設施，確保數據傳輸的可靠性與低延遲。 第四章：TCP/IP協議棧深度解析與優化 細緻講解Linux內核中的TCP/IP協議棧處理流程，從軟中斷到協議處理函數的調用鏈。重點解析擁塞控製算法（如CUBIC、BBR）的數學模型及其在不同網絡環境下的適用性。實戰演示如何通過`sysctl`參數調優，優化套接字緩衝區大小、TIME_WAIT狀態的管理，以及零拷貝（Zero-Copy）技術的應用，以應對TB級數據傳輸需求。 第五章：高級網絡設備與虛擬化 介紹現代網絡設備（如SmartNICs）與Linux的交互機製。深入探討軟件定義網絡（SDN）中的關鍵組件，如Open vSwitch (OVS) 的工作原理、流錶（Flow Table）的結構與管理。詳細講解Linux網絡命名空間（NetNS）和虛擬以太網對（veth pair）在構建復雜網絡拓撲中的應用，並展示如何結閤SR-IOV技術，實現虛擬機對物理網卡的高效直通。 第六章：負載均衡與高可用性實踐 全麵覆蓋LVS（Linux Virtual Server）的高級調度算法（如Maglev Hash），並對比HAProxy和Nginx在不同場景下的優劣。重點講解Keepalived與VRRP協議在實現網關級彆的高可用切換中的配置與故障切換機製。此外，還將介紹eBPF/XDP在實現超高性能L4負載均衡（如Facebook的Katran架構思想）中的潛力。 第三部分：存儲與數據可靠性構建（數據永續的基石） 本部分聚焦於構建彈性、高吞吐量的存儲解決方案，確保數據安全與快速訪問。 第七章：軟件定義存儲（SDS）與集群文件係統 不再局限於傳統的RAID配置，本章深入探討Ceph（以OSD、Monitor、MDS的交互為核心）和GlusterFS的架構設計。詳細闡述塊存儲（RBD）、對象存儲（RGW）的實現細節。對於分布式文件係統，講解一緻性協議（如Paxos/Raft）在確保數據副本同步中的作用，並指導讀者進行多節點集群的性能基準測試和容量規劃。 第八章：邏輯捲管理與快照技術 超越LVM基礎操作，講解設備映射器（Device Mapper）框架的原理。深入分析數據快照（Snapshot）的寫時復製（Copy-on-Write）機製，以及如何利用它來構建高效的備份和恢復流程。介紹Thin Provisioning的內部開銷與迴收機製，以優化存儲資源的利用率。 第四部分：自動化運維與基礎設施即代碼（邁嚮DevOps） 本部分是連接傳統運維與現代雲原生實踐的橋梁，強調效率、一緻性與可重復性。 第九章：配置管理與基礎設施即代碼（IaC）精通 本書將以Ansible和SaltStack為主要工具，但重點在於設計理念。講解如何設計冪等的、模塊化的Playbook/SLS文件，實現跨多平颱（Linux/網絡設備）的配置同步。深入探討如何將Secret管理（如Vault集成）和CMDB（配置管理數據庫）引入自動化流程，實現配置的審計與版本控製。 第十章：容器化技術與Kubernetes網絡基礎 詳細解析Docker和CRI-O的底層實現，特彆是Linux Cgroups V2和Namespace在容器隔離中的作用。著重講解容器網絡模型（CNI），如Flannel、Calico的工作原理，包括它們如何利用Overlay網絡（VxLAN/IP-in-IP）或BGP路由實現跨節點的容器間通信。這不是Kubernetes應用開發指南，而是聚焦於集群底層網絡和存儲的運維視角。 第十一章：日誌、監控與可觀測性平颱構建 構建一個成熟的ELK/EFK（Elasticsearch/Fluentd/Kibana）堆棧，重點在於Fluentd的復雜日誌解析、Elasticsearch的索引生命周期管理（ILM）及分片策略。介紹Prometheus和Grafana的部署與擴展，特彆是如何編寫自定義Exporter，以及使用Service Discovery機製，確保監控係統能夠動態適應基礎設施的變化。 第十二章：安全強化與閤規性審計 係統安全是重中之重。本書詳細介紹SELinux和AppArmor的強製訪問控製（MAC）策略的編寫與故障排除。講解Linux內核的加固技術，如內核模塊黑名單、禁用不必要的內核參數。最後，指導讀者如何配置和使用Auditd框架，進行係統行為審計和安全事件響應（SIR）流程的自動化腳本化。 目標讀者： 係統架構師、高級Linux運維工程師、DevOps工程師、雲計算平颱維護人員，以及希望深入理解和優化Linux係統性能的軟件開發者。 本書特點： 實踐驅動： 每一個技術點都配有生産環境級彆的配置示例、性能測試腳本或故障排查流程。 深度與廣度兼顧： 既深入內核底層機製，又覆蓋前沿的自動化和容器技術。 麵嚮未來： 重點講解BPF、eBPF等下一代係統工具的應用。
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第1章 HP－UX管理簡介
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