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出版者:机械工业出版社

作者:驼鸟工作室

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-01-01

价格:63.0

装帧:

isbn号码:9787111086444

丛书系列:

图书标签:

• Linux
• 网络
• 网络编程
• TCP/IP
• Socket
• 服务器
• 客户端
• 网络安全
• 防火墙
• 性能优化

好的，以下是为您构思的一份《Linux 网络应用大全》以外的图书简介。这份简介着重于深入探讨特定领域，并力求展现专业性和深度。 --- 《高性能网络服务架构设计与实战：从内核到应用的高效能优化指南》 图书简介 在数据爆炸式增长和低延迟成为核心竞争力的今天，构建稳定、高效、可扩展的网络服务已不再是简单的技术堆砌，而是对系统底层、网络协议栈乃至架构设计哲学的深刻理解。本书《高性能网络服务架构设计与实战》正是为系统工程师、资深架构师以及对网络性能有极致追求的开发者量身打造的一部深度实践指南。 本书避开了对通用操作系统基础知识和基础网络命令的冗余介绍，直接聚焦于如何将网络服务的性能推向极致，并保障其在极限负载下的可靠性。我们不谈“如何配置一个Web服务器”，而是深入剖析“为什么特定的内核参数配置能让并发连接数提高十倍”。 第一部分：深入理解网络协议栈的性能瓶颈 网络性能的瓶颈往往潜藏在操作系统内核的协议栈之中。本部分将带读者穿透抽象层，直抵 Linux 内核的“心脏”，探究网络数据包处理的每一个环节。 1. TCP/IP 协议栈的内核级剖析： 我们将详细解析从硬件中断（IRQ）到应用程序层数据拷贝的完整路径。重点讨论 软中断（SoftIRQ）与硬中断（Hard IRQ）的负载均衡 策略，以及如何利用 RPS（Receive Packet Steering）和 RPS/RPS/RFS（Receive Flow Steering） 机制，将网络处理均匀分散到多核 CPU 上，避免单核瓶颈。 2. 零拷贝（Zero-Copy）的深度应用与陷阱： 零拷贝技术是高性能 I/O 的基石，但其实现并非一蹴而就。本书将详尽对比 `sendfile()`, `splice()`, 和 `vmsplice()` 的工作原理，并通过实际案例展示在不同文件系统和网络场景下，如何正确选择和配置，以最大化避免数据在内核态和用户态之间的不必要搬运。特别指出，零拷贝并非万能药，在某些场景下（如需要复杂数据修改时），不恰当的零拷贝反而会引入延迟。 3. TCP 拥塞控制算法的演进与选择： 经典的 Reno 算法已不能满足现代互联网的需求。我们将深入对比 Cubic、BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）等先进算法。通过源码分析和实际的流量模拟，指导读者根据自己的网络拓扑（高延迟、高带宽、丢包率）选择最适合的拥塞控制机制，并演示如何在主流内核版本中进行动态切换和定制化调整。 第二部分：高效能网络编程范式与模型 仅仅理解内核是不够的，高效的网络编程模型直接决定了应用程序能榨取的性能上限。本书将全面审视并比较当前主流的高性能 I/O 模型。 1. 突破 Epoll 的边界：用户态网络栈的崛起： 虽然 `epoll` 是 Linux 下处理高并发连接的利器，但当连接数达到百万级别，或者需要极致的延迟控制时，内核态的上下文切换和系统调用开销依然是阻碍。我们将深入探讨 DPDK（Data Plane Development Kit） 和 XDP（eXpress Data Path） 技术。重点展示如何绕过 Linux 内核，在用户态直接操作网卡，实现纳秒级的包处理延迟，并讲解这些技术在负载均衡器、防火墙等场景下的落地实践。 2. 异步编程模型的深度实践：Future/Promise 与协程： 在用户空间，同步阻塞模型早已被淘汰。本书侧重于 Rust/Go 语言的并发模型 在网络服务中的应用。对于 C/C++ 开发者，我们将详细讲解基于 libevent/libuv 的异步 I/O 框架，并对比其在事件循环调度上的差异。核心在于如何设计无锁数据结构，以支持高并发的协程调度。 3. 内存管理对网络性能的影响： 网络数据包处理与内存分配/回收是紧密耦合的。我们将解析 Huge Pages (大页内存) 在网络缓存池中的应用，如何减少 TLB Miss 率，以及 内存预分配（Memory Pre-allocation） 策略在连接池和缓冲区的有效性。 第三部分：高可用性与弹性架构设计 性能是基础，可靠性和弹性才是企业级服务的生命线。本部分着眼于如何设计具备自愈能力和流量承载弹性的网络服务集群。 1. 智能负载均衡器的设计艺术： 本书将超越 L4 负载均衡器的简单轮询。我们将探讨 L7 负载均衡 的实现机制，包括基于请求内容的路由策略、会话保持（Session Persistence）的优化，以及如何利用 eBPF (Extended Berkeley Packet Filter) 动态地在内核层实现流量的精细化分发和健康检查，而无需依赖传统代理服务。 2. 服务网格（Service Mesh）的性能考量： 当引入 Istio 或 Linkerd 等服务网格时，Sidecar 代理会引入额外的网络跳数和延迟。本书将提供一套性能审计框架，用于精确测量 Sidecar 代理对 P99 延迟的影响，并指导读者优化 Sidecar 的资源配置和协议处理（例如，何时使用 HTTP/2，何时降级到 TCP 代理）。 3. 故障注入与混沌工程在网络服务中的应用： 构建弹性系统，必须主动模拟故障。我们将介绍如何使用 Chaos Mesh 等工具，针对网络层（如延迟注入、丢包模拟）和协议层（如 TCP RST 注入）进行高保真度的故障测试，从而验证服务架构在极端条件下的恢复能力。 面向读者 本书适合具备 C/C++/Go 语言基础，对 Linux 操作系统有一定了解，并希望将自己负责的网络服务的性能和稳定性提升到行业领先水平的工程师。阅读本书后，你将不再满足于表面的配置调优，而是能够从数据包的起点到终点，对整个网络处理流程进行深度诊断、优化和创新。

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