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出版者:人民邮电出版社

作者:Time创作室 著

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:32.0

装帧:

isbn号码:9787115085986

丛书系列:

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《Linux系统性能优化与实战调优指南》 本书导读： 在当今高度依赖服务器和云计算的数字化时代，Linux作为全球使用最广泛的操作系统内核，其稳定性和性能直接关系到企业的核心业务运转。然而，随着应用规模的不断扩大和用户负载的日益增加，仅仅“能用”已经远远不够，“高效运行”才是王道。本书并非市面上常见的Linux基础命令手册或系统安装指南，而是专注于深入挖掘和极限释放Linux系统潜能的实战调优圣经。 本书专为那些已经熟悉Linux基本操作，但在面对高并发、大数据量、低延迟等苛刻性能要求时感到力不从心的系统管理员、DevOps工程师、后端架构师和性能测试专家而设计。我们摒弃浮夸的理论堆砌，直击性能瓶颈的内核深处。 --- 第一部分：理解性能的基石——内核与硬件交互的艺术 性能优化并非盲目修改参数，而是建立在对系统工作原理的深刻理解之上。本部分将带领读者穿透表象，直达Linux性能的底层逻辑。 第一章：CPU调度器的精妙设计与负载均衡策略 本章将详尽解析现代Linux内核（如CFS——完全公平调度器）的工作机制，区分实时（Real-time）和分时（Time-sharing）任务的调度优先级。我们会深入探讨CPU亲和性（Affinity）的设置与优化，以及如何通过Cgroups V2对CPU资源进行精确的配额和限制，确保关键服务独占或优先使用特定核心，避免“吵闹的邻居”效应。内容包括：上下文切换的开销分析、Load Average的深层解读、以及NUMA（非统一内存访问）架构下，跨节点访问的延迟惩罚与规避策略。 第二章：内存管理的微观世界与页面调度 内存是系统性能的“活水”。本章重点剖析Linux的虚拟内存管理系统。我们将深入探讨TLB（Translation Lookaside Buffer）缓存的命中率优化，以及如何通过调整`vm.swappiness`、`vfs_cache_pressure`等参数来平衡文件缓存与进程内存的使用。更重要的是，我们将详细介绍Huge Pages（大页内存）的应用场景、配置方法及对数据库（如Oracle/PostgreSQL）和虚拟化性能的巨大提升作用。此外，内容还会涵盖内存碎片化检测与处理，以及OOM Killer（内存溢出终止进程）行为的分析与预防性调优。 第三章：I/O子系统的性能瓶颈诊断与块设备调优 磁盘I/O常常是系统性能的阿喀琉斯之踵。本章从I/O栈的顶部到底层驱动进行系统性剖析。我们将对比不同的I/O调度器（如MQ-Deadline, Kyber, BFQ），并指导读者根据工作负载类型（随机读写、顺序读写、混合负载）选择最佳配置。内容包括：使用`iostat`、`pidstat`进行I/O等待分析；理解同步I/O与异步I/O的性能差异；SSD和NVMe设备的TRIM/Discard机制优化；以及利用`io_uring`接口进行新一代异步I/O编程实践，显著减少系统调用的开销。 --- 第二部分：网络栈的极致加速与故障排除 现代应用严重依赖网络通信。本部分致力于将Linux网络性能推向极限，确保数据包能够以最低延迟、最高吞吐量地传输。 第四章：TCP/IP协议栈的深度优化 我们不再停留在修改`net.core.somaxconn`的表面功夫。本章重点探讨如何通过内核参数调优来适应超大规模并发连接。内容涵盖：TCP窗口自动调整（RWIN）的机制、延迟确认（Delayed ACK）的禁用或优化策略、拥塞控制算法（如BBR、CUBIC）的选择与切换，以及如何分析和处理TIME_WAIT或CLOSE_WAIT连接堆积问题。 第五章：零拷贝与数据包旁路技术 为消除不必要的CPU周期消耗，本章聚焦于绕过内核协议栈的加速技术。我们将详细讲解Sendfile/Recvfile的使用场景，并深入分析eBPF（扩展的Berkeley数据包过滤器）在网络监控、流量控制和安全策略实现中的革命性应用。对于需要极高性能的网络服务，我们将介绍DPDK（Data Plane Development Kit）在用户空间处理数据包的原理和部署挑战。 第六章：网络故障的定位与性能度量 精准的度量是有效优化的前提。本章教授读者如何使用专业的工具链（如`ss`, `tcpdump`, Wireshark的内核级分析）来诊断高延迟、丢包和抖动问题。我们将构建一套系统化的网络性能基准测试流程，利用`iperf3`和自定义探针来模拟真实流量，从而精确识别出瓶颈在于应用层、内核网络栈还是物理网络设备。 --- 第三部分：应用层与服务特定性能调优 性能问题往往隐藏在应用与系统资源的交互边界。本部分聚焦于主流服务和技术栈的特定优化点。 第七章：Web服务器（Nginx/Apache）的高性能配置艺术 对于Web服务，本章详细讲解Nginx的异步事件驱动模型优化，包括Worker进程数量的确定、`epoll`连接模型的高效利用。我们将分析和优化FastCGI/uWSGI的连接池管理、keepalive策略，以及如何利用OpenResty/Lua模块在内核边缘进行预处理，减轻后端应用的压力。 第八章：数据库性能的Linux侧优化（MySQL/PostgreSQL） 数据库性能调优离不开操作系统的配合。本章侧重于OS层面如何支持数据库。我们将讲解如何为InnoDB引擎配置合适的I/O调度器，如何设置`noatime`挂载选项以减少元数据写入，并指导读者如何通过调整`ulimit`（文件描述符限制）来确保数据库能够处理大量并发连接。对于内存密集型数据库，我们将复习Huge Pages的配置。 第九章：容器化环境（Docker/Kubernetes）下的性能隔离与透传 在云原生时代，容器是常态。本章探讨了在Cgroups V1/V2限制下，如何避免容器内部的性能参数（如线程调度、资源配额）与宿主机产生冲突。重点内容包括：Kubernetes中资源请求（Requests）与限制（Limits）的精确设置原则、如何正确地将物理设备（如GPU、高性能网卡）透传给容器，以及容器运行时对系统调用开销的影响分析。 --- 第四部分：性能监控、分析与自动化诊断 优化是一个持续循环的过程。本部分提供了现代、高效的性能分析工具箱。 第十章：eBPF驱动的动态追踪与系统级可视化 抛弃传统的静态系统调用跟踪，本章全面介绍eBPF及其用户态工具（如BCC/bpftrace）的威力。读者将学会如何动态地在运行中的内核和应用程序中插入探针，实时、低开销地监控系统调用延迟、函数执行时间、内核调度事件等。我们将提供多个实战案例，例如：追踪特定进程的Page Fault频率，或分析特定网络延迟的来源。 第十一章：火焰图与延迟分解技术 火焰图（Flame Graphs）是理解CPU热点和延迟分布最直观的工具。本章将指导读者如何生成和解读Off-CPU火焰图（揭示等待I/O、锁、网络等非计算时间的消耗）和CPU火焰图（揭示实际在CPU上花费时间的函数）。同时，我们将介绍如何结合性能分析器（如`perf`）与延迟分析工具，将一个请求的端到端延迟进行精细的微秒级分解。 第十二章：构建可持续的性能基线与自动化调优框架 性能调优的最终目标是稳定。本章将讨论如何使用`Prometheus`/`Grafana`栈，结合自定义的性能指标（Metrics），建立系统健康和性能的基线。最后，我们将探讨自动化工具（如Ansible/SaltStack）在部署优化参数、定期审计系统配置方面的应用，确保性能优化成果的长期保持。 --- 总结： 《Linux系统性能优化与实战调优指南》汇集了从硬件抽象层到应用服务层的全栈优化经验。本书的目标是帮助读者从“会用Linux”进阶到“驾驭Linux”，彻底解决生产环境中那些隐藏极深、难以复现的性能顽疾。读完本书，你将拥有一个强大的性能诊断思维框架和一套可立即落地的优化工具集。

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这本书的独特之处在于，它不仅关注“坏了怎么修”，更深入探讨了“为什么会坏”。这种前瞻性的视角，让它在众多技术指南中脱颖而出。例如，书中专门开辟了一个篇章来讨论“系统配置漂移”的概念，即随着时间的推移，各种软件安装、卸载、补丁累积导致的系统内部状态不一致性，最终引发难以追踪的间歇性故障。作者提供的检测和清理工具集，虽然现在看来已经过时，但在当时却是极具前瞻性的“系统健康检查”流程。它引导读者去主动预防问题的产生，而不是被动等待灾难发生。读完这本书，我感觉自己不再是一个单纯的系统操作者，而更像是一名系统维护的建筑师，理解了每一块砖瓦（每一个服务、每一个驱动）如何影响整体结构的稳固性。这种建立在深刻理解之上的信心，是任何快速教程都无法给予的宝贵财富。

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从内容深度来看，这本书对于系统性能调优的部分，展现了作者深厚的底层理解。它没有落入常见的“关闭服务就能提速”的误区，而是专注于系统资源的精细化管理。关于“系统缓存与文件I/O优先级”的讨论，就足够让那些追求极限性能的技术人员津津乐道。作者详细解释了如何通过调整注册表中的特定键值来平衡前台应用和后台服务对CPU时间的竞争，这在资源有限的2000年代初期是极其宝贵的知识。此外，书中对“磁盘碎片整理和磁盘重映射”的最佳实践进行了论述，它清晰地指出了何时应该进行完全优化，何时应该仅进行快速整理，这与后续一些简化操作系统的理念形成了鲜明的对比，更显出其专业性。阅读这些内容，让人体会到，优化一个操作系统，需要的不仅仅是工具，更是对系统资源分配哲学的深刻洞察。

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这本书的排版和索引设计，充分体现了“工具书”的实用价值。在实际使用中，我发现自己很少需要从头到尾阅读，更多的是依赖其高效的检索系统。当你面对一个突发的硬件兼容性问题——比如当时流行的SCSI卡或者不知名的声卡驱动冲突时，这本书的“错误代码对照表”简直是救命稻草。它不仅仅列出了错误代码（如Stop 0x000000XX系列），更重要的是，它提供了针对Windows 2000特定版本的、经过验证的修复步骤和可能的原因分析。这种由表及里的组织方式，大大节省了用户在面对危机时搜索和试错的时间。我记得有一次，我的系统因为某个显卡驱动升级导致内存管理出现异常，翻阅这本书的“内存诊断”章节，找到了一个关于“分页池溢出”的详细故障排除流程，通过系统工具的特定参数调整，问题迎刃而解。这说明作者不仅是理论家，更是实战派，所有的建议都经过了严格的实战检验，而非纸上谈兵。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种略带复古的科技感，立刻将我的思绪拉回了那个特定的时代。当我翻开第一页时，我本以为会看到一堆晦涩难懂的命令行操作或者复杂的注册表修改指南，毕竟“疑难解答”这几个字听起来就让人头皮发麻。然而，作者的文笔出奇地平易近人，即便是对于像我这样，当年只是个被“控制面板”和“我的电脑”这些图标所包围的新手用户来说，也能轻松跟上思路。书中对于系统启动流程的梳理，简直是一场精彩的“幕后探秘”。它没有直接跳到教你如何修复蓝屏，而是耐心地解释了POST自检、引导扇区加载到内核初始化之间的每一个微妙环节。读到关于“NTFS文件系统日志记录功能”的那一章时，我才真正明白，为什么当年系统崩溃后，很多文件还能奇迹般地找回来。这不仅仅是一本技术手册，更像是一份详尽的系统解剖报告，让我对那个看似坚不可摧，实则内部结构精妙的操作系统，有了全新的敬畏感。它成功地将枯燥的技术点转化为引人入胜的故事线，让人不由自主地想往下探索每一个故障背后的逻辑链条。

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说实话，我购买这本书的初衷，很大程度上是想寻找一些关于网络配置的“独家秘籍”。在那个年代，局域网的搭建和共享打印机总能引发无数的争吵和头疼。这本书在这方面的处理方式，完全超出了我的预期。它没有停留在简单地告诉你“在网络和共享中心设置一下”这种表层操作，而是深入剖析了TCP/IP协议栈在Windows 2000环境下的具体实现。特别是关于IPX/SPX协议的过渡与兼容性问题，作者用了好几页篇幅进行了详尽的对比和配置实例演示。最让我惊喜的是，书中对“域控制器（PDC/BDC）”的同步机制进行了非常直观的图解说明，那些抽象的Kerberos票据和安全通道的建立过程，在作者的笔下变得如同日常交流一样清晰。我尤其欣赏它对权限继承模型（Inheritance Model）的阐述，这对于理解NT权限和共享权限之间的层级关系至关重要，解决了我多年来关于“为什么有时共享权限允许但NT权限拒绝访问”的困惑。这本书提供的是一种系统性的思维框架，而非零散的技巧集合。

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