操作系统原理与实训教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:范辉 编

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:2003-1

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787040132892

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• 原理
• 实训
• 教程
• 计算机科学
• 高等教育
• 教学
• 实践
• 内核
• 系统编程

好的，以下是一本名为《分布式系统设计与实践》的图书简介： --- 分布式系统设计与实践 深入理解现代计算的基石 在当今的数据爆炸时代，单体应用架构已无法满足高性能、高可用性和可扩展性的需求。从大型互联网服务到金融交易系统，再到物联网平台，分布式系统已成为构建现代复杂应用的核心基础设施。然而，设计和维护一个稳定、高效的分布式系统绝非易事。它涉及到无数的权衡、潜在的陷阱以及深层次的理论挑战。 《分布式系统设计与实践》一书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的指南，帮助工程师、架构师和技术决策者掌握构建下一代分布式系统的核心概念、设计原则和工程实践。本书不仅仅停留在理论层面，更侧重于如何将这些复杂的理论转化为可落地、可运行的生产级系统。 本书特色与内容概览 本书内容结构清晰，从基础概念出发，逐步深入到高级主题，确保读者能够建立起扎实的理论基础，并同步学习主流技术栈的实际应用。 第一部分：基础理论与模型 本部分是理解分布式系统复杂性的基石。我们将彻底剖析分布式系统固有的挑战，并介绍支撑现代系统运行的基本理论框架。 1. 分布式系统的核心挑战： 我们将探讨 CAP 定理、FLP 不可行性以及 Paxos/Raft 算法的深层含义。不仅仅是知道这些定理的存在，而是深入分析在不同业务场景下，这些理论约束如何指导我们做出架构选择。我们将分析延迟、分区、一致性、顺序性等关键指标的定义与测量方法。 2. 时间、顺序与并发控制： 在没有全局时钟的情况下，如何确定事件发生的先后顺序？本书详细介绍了逻辑时钟（如 Lamport 时间戳和向量时钟）的设计原理及其在去中心化环境中的应用。此外，我们将深入讲解并发控制机制，包括乐观并发控制 (OCC) 和悲观锁机制，以及它们在分布式事务中的权衡。 3. 容错与故障模型： 区分拜占庭故障、拜占庭故障以及网络故障。系统必须从“永不失败”的幻想中醒来，转而拥抱“必然失败”的现实。我们将分析故障检测机制、隔离、以及如何设计自愈合（Self-Healing）的架构，确保系统在部分组件失效时仍能提供服务。 第二部分：数据管理与一致性 数据是分布式系统的命脉。如何安全、可靠地存储和访问数据，是衡量一个系统成熟度的重要标志。 4. 分布式存储系统设计： 涵盖数据分区（Partitioning/Sharding）的关键策略，包括哈希分区、范围分区以及一致性哈希（Consistent Hashing）的精妙之处。我们将分析不同数据模型的存储挑战，如键值存储（Key-Value Stores）与面向文档（Document-Oriented）数据库的底层结构。 5. 复制与强一致性协议： 深入讲解 Raft 协议的选举、日志复制和安全保证。通过实际案例演示如何使用 Raft 快速构建高可用的主备系统。同时，本书也会对比 Multi-Paxos 的实现细节，为读者提供不同共识算法的适用性分析。 6. 分布式事务与最终一致性： 探讨 ACID 在分布式环境下的挑战。我们将详细介绍两阶段提交（2PC）的局限性，并重点分析 Saga 模式、TCC (Try-Confirm-Cancel) 模式在微服务架构中的应用。对于最终一致性模型，我们将深入讲解向量冲突检测（Vector Clocks）以及 CRDTs（Conflict-free Replicated Data Types）在多主复制场景下的数据合并策略。 第三部分：服务通信与协调 现代应用由相互协作的服务构成，有效的通信机制和可靠的集群管理是成功的关键。 7. 远程过程调用（RPC）与消息传递： 对比传统 RPC（如 gRPC/Thrift）与 RESTful API 的优劣。重点讲解基于 Protobuf/FlatBuffers 的高效序列化技术。在异步通信方面，我们将分析消息队列（Message Queues）的设计原理，包括持久化、确认机制（Acknowledgement）以及如何处理“恰好一次”（Exactly-Once）的语义挑战。 8. 集群管理与资源调度： 探讨分布式调度器的核心工作原理，如基于 Mesos 或 Kubernetes 的调度决策过程。理解资源隔离、公平性算法以及容器化技术如何简化分布式部署的复杂性。 9. 分布式锁与领导者选举： 介绍如何利用 ZooKeeper 或 etcd 来实现可靠的分布式锁服务。我们将剖析基于租约（Lease）机制的锁设计，以及这些工具如何服务于更上层的服务发现和配置管理。 第四部分：可观测性与性能调优 一个“无形”的系统是不可靠的。本部分关注如何监控、调试和优化运行中的分布式系统。 10. 分布式跟踪与日志聚合： 介绍 OpenTracing/OpenTelemetry 标准。如何追踪一次请求在数十个微服务间的完整路径，并利用 Span 和 Trace ID 来定位延迟瓶颈。同时，讲解 ELK/Loki 栈在海量日志环境下的部署和查询优化。 11. 性能瓶颈分析与流量控制： 讲解负载均衡器的选择（L4 vs L7），以及如何设计智能的限流（Rate Limiting）和熔断（Circuit Breaker）机制，保护系统免受雪崩效应的冲击。我们将分析缓存策略（如 Redis Cluster 的数据分布和失效机制）对整体延迟的影响。 实践导向，理论与代码并重 本书的每一章节都辅以大量的架构图示和精选的代码片段（主要使用 Go 或 Java 示例），帮助读者直观理解复杂概念的工程实现。我们不回避理论的深度，但始终强调“为什么这样设计，以及如何在生产环境中实现它”。 阅读完本书，您将有能力从零开始设计一个高可用、可扩展的云原生应用，并能够深入阅读和贡献于主流的开源分布式项目。这是通往高级系统架构师之路的必备参考书。 ---

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