Distributed Computing

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出版者:Springer
作者:Jennifer L. Welch
出品人:
页数:343
译者:
出版时间:2001-10-25
价格:USD 69.95
装帧:Paperback
isbn号码:9783540426059
丛书系列:
图书标签:
  • 分布式计算
  • 并行计算
  • 云计算
  • 集群计算
  • 分布式系统
  • 网络编程
  • 并发编程
  • 大数据
  • 高性能计算
  • 消息队列
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This book consitutes the refereed proceedings of the 15th International Conference on Distributed Computing, DISC 2001, held in Lisbon, Portugal, in October 2001.The 23 revised papers presented were carefully reviewed and selected from 70 submissions. Among the issues addressed are mutual exclusion, anonymous networks, distributed files systems, information diffusion, computation slicing, commit services, renaming, mobile search, randomized mutual search, message-passing networks, distributed queueing, leader election algorithms, Markov chains, network routing, ad-hoc mobile networks, and adding networks.

《分布式计算》 本书是一部关于现代计算机科学核心领域——分布式计算的深度探索。分布式计算,顾名思义,是指将一个大型的计算任务分解成若干个较小的子任务,然后由多台计算机协同工作,共同完成整个任务的计算范式。这种模式在当今高度互联的数字世界中扮演着至关重要的角色,从支撑起海量用户访问的互联网服务,到驱动科学研究的超级计算集群,再到构建我们日常生活中无处不在的智能设备网络,分布式计算的身影无处不在。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,理解分布式系统的设计、实现和管理中所面临的关键挑战与解决方案。我们不会仅仅停留在理论层面,而是会结合丰富的实际案例,展示这些理论如何在现实世界中得到应用,并解决实际工程问题。 核心内容概述: 分布式系统的基本概念与模型: 本章将为读者建立起对分布式计算的 foundational understanding。我们将探讨分布式系统的定义、组成要素、关键特性(如并发性、容错性、可伸缩性)以及常见的模型(如客户端-服务器模型、点对点模型、基于消息传递的模型)。通过清晰的阐述,读者将理解分布式系统与集中式系统之间的本质区别,以及分布式系统所固有的复杂性。 通信与协调: 在分布式系统中,进程之间的有效通信和协调是实现协同工作的基石。本章将深入探讨各种通信机制,包括远程过程调用(RPC)、消息队列、发布/订阅模式等,分析它们的优缺点以及适用场景。同时,我们将聚焦于分布式协调的难题,例如如何实现全局状态的一致性、如何避免死锁与活锁、以及分布式锁的实现方式。本章将介绍Paxos、Raft等经典的共识算法,这些算法是构建可靠分布式系统的基石。 容错性与可靠性: 分布式系统由于其多节点特性,不可避免地会面临节点故障、网络分区等问题。如何设计一个在部分组件失效时仍能正常工作的系统,是分布式计算的核心挑战之一。本章将详细讲解各种容错技术,包括冗余、副本、故障检测、失效转移以及错误恢复机制。我们将讨论数据一致性在容错场景下的重要性,以及如何通过各种一致性模型(如强一致性、最终一致性)来权衡可用性和性能。 可伸缩性与性能优化: 随着用户量和数据量的不断增长,分布式系统必须具备良好的可伸缩性,即能够通过增加计算资源来提升整体处理能力。本章将探讨实现系统可伸缩性的各种策略,包括负载均衡、数据分片(Sharding)、缓存技术以及水平扩展。我们将深入分析如何通过精细化的性能调优,优化分布式系统的吞吐量、延迟和资源利用率。 分布式存储与数据库: 数据是分布式系统的核心资产,如何高效、可靠地存储和管理海量数据是分布式计算的关键分支。本章将介绍分布式文件系统(如HDFS)以及分布式数据库(如Cassandra, MongoDB)的设计原理与实现技术。我们将讨论数据复制、分区、一致性协议以及事务处理在分布式存储中的挑战与解决方案。 分布式事务与一致性: 在分布式环境中,对多个数据副本进行原子性操作(即分布式事务)是保证数据一致性的重要手段。本章将深入探讨分布式事务的复杂性,介绍两阶段提交(2PC)等经典协议,并分析它们在实际应用中的局限性。同时,我们将进一步阐述CAP定理,并讨论不同一致性模型(如顺序一致性、因果一致性)的权衡。 现代分布式系统架构: 本章将聚焦于当前流行的分布式系统架构模式,例如微服务架构、事件驱动架构以及Serverless计算。我们将分析这些架构的优势,以及它们在实际应用中的设计考量。此外,本章还会探讨容器化技术(如Docker)和容器编排平台(如Kubernetes)在构建和管理大规模分布式系统中的作用。 安全性与隐私: 在分布式环境中,保障系统的安全性和用户的隐私至关重要。本章将讨论分布式系统面临的各种安全威胁,例如数据泄露、拒绝服务攻击、身份验证与授权等。我们将介绍分布式系统的加密技术、安全通信协议以及隐私保护策略。 本书适合于计算机科学专业的学生、软件工程师、系统架构师以及任何对构建和理解现代分布式系统感兴趣的读者。我们相信,通过学习本书,读者将能够掌握构建健壮、可伸缩且高效的分布式系统的核心知识和实践技能,从而在快速发展的技术浪潮中占据一席之地。

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读后感

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从一个资深开发者的角度来看,这本书最令人沮丧的地方在于它对最新技术趋势的反应速度极其缓慢,甚至可以说有些滞后。它深入探讨了Paxos和Raft协议的内部机制,这些内容固然经典,但在今天,大部分开发者是通过成熟的库或框架来间接使用它们的,而不是从头开始实现。书中对容器化、服务网格(Service Mesh)或者Serverless计算模型中涉及的分布式挑战几乎只字未提,这使得整本书的实用价值大打折扣。我期待看到,作者能将那些经过时间考验的经典理论,与当前如Kubernetes生态下的状态管理、或者新的共识算法在云原生环境下的表现进行对比分析。缺少了这些现代视角的对照,这本书读起来就像是一部精美的历史教科书,虽然内容准确,但与我们正在呼吸的、日新月异的技术现实脱节太远了。

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这本书的排版和插图设计,简直是一场视觉上的灾难,让人怀疑排版人员是否与作者之间存在某种深刻的误解。图表的抽象程度高得令人发指,许多流程图看起来就像是随机线条的集合,箭头指向复杂交错,根本无法直观地描绘出数据流动的路径。更别提那些为了节省篇幅而挤在一起的代码片段,它们通常是某种古老的、现在几乎没有人使用的语言的伪代码,其可读性还不如一篇中世纪的羊皮卷。我不得不频繁地暂停阅读,拿起纸笔,尝试重新绘制作者试图表达的系统架构,这极大地打断了阅读的连贯性和节奏感。如果说技术书籍的目的是为了简化复杂概念,那么这本书完全背道而驰,它成功地将原本就复杂的分布式概念,通过其晦涩的视觉呈现,提升到了一个全新的、难以企及的高度。对于习惯了现代技术文档清晰图示的读者而言,阅读此书的体验无疑是充满挫败感的。

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这本书的引言部分宏大叙事,试图为整个领域奠定坚实的哲学基础,探讨了时间、空间和信息在理论层面上的本质联系。作者的文笔带着一股浓厚的学院派气息,充满了对“真理”和“绝对正确”的追求,读起来颇有些形而上学的意味。这种对基础理论的深度挖掘,虽然在学术圈内可能备受推崇,但对于需要快速解决实际工程问题的读者来说,显得异常奢侈和耗时。我花费了大量时间去理解那些关于“事件顺序的不可判定性”的讨论,但直到全书读完,我依然不确定这如何指导我选择一个更快的缓存淘汰策略。它更像是一部关于“我们为什么需要分布式系统”的深度论述,而非“我们如何构建一个高效的分布式系统”的操作指南。因此,它更适合那些正在撰写博士论文,或者对计算理论有终极探求欲的读者,而不是急于在周一上线新功能的开发团队。

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这本书的叙事方式简直是教科书级别的平铺直叙,读起来像是在听一位经验丰富但缺乏激情的教授在讲解枯燥的公式。它涵盖了从基础的数据结构到高级的算法设计,每一个概念的引入都伴随着冗长而详尽的数学推导,让人不禁感叹作者对严谨性的执着。然而,正是这种过度追求理论上的完美,使得书中的实际应用案例显得苍白无力。例如,在讨论到并发控制机制时,作者花了大量篇幅来证明模型的一致性,却几乎没有提及在现代微服务架构中,这些理论是如何被工程实践巧妙地规避或变通的。对于那些希望快速上手、了解业界主流实践的工程师来说,这本书更像是一部沉睡已久的理论宝库,你需要有极大的耐心和深厚的数学功底才能从那些密集的符号和定理中提炼出可操作的知识点。我期待看到更多关于如何权衡性能与正确性、如何在资源受限的环境下做出工程决策的讨论,但这本书似乎更偏爱那些在黑板上可以完美运行的理想化世界。

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翻开这本书时,我本以为会沉浸在一场关于构建大规模、高可用系统的精彩冒险中,但实际上,它更像是一份详尽的、关于“为什么”事情会出错的故障手册。作者对系统失败的分析入木三分,每一个案例研究都揭示了设计中的微妙陷阱。例如,关于网络分区和脑裂(Split-Brain)现象的章节,不仅仅是简单地描述了问题,而是通过模拟了多个故障场景,细致地剖析了状态机复制在面对不可靠网络时的脆弱性。这种对负面案例的深入挖掘,无疑给那些负责维护关键基础设施的架构师敲响了警钟。然而,美中不足的是,这本书在“如何修复”或“如何优雅地避免”方面提供的解决方案略显保守和传统。在面对诸如Lambda架构或Kappa架构这种更现代的数据流范式时,作者的态度更像是一个旁观者,而非积极的推动者,使得整本书的视野略显局促,仿佛停留在十年前的云计算前夜。

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