Operating System Concepts (50480) and UNIX for the Hyper Impatient pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison Wesley Publishing Company

作者:Abraham Silerschatz

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1997-07

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780201340419

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• UNIX
• 计算机科学
• 编程
• 技术
• 学习
• 概念
• 实践
• 入门
• Hyper Impatient

软件工程与系统设计前沿：面向现代云计算与分布式架构的实践指南 本书旨在为资深开发者、系统架构师以及希望深入理解现代软件系统在复杂、高并发环境下如何构建、部署和维护的工程师提供一份详尽且高度实用的参考手册。 我们将聚焦于当前工业界最前沿的挑战与解决方案，深度剖析如何超越传统的单体架构范式，构建具备高弹性、高可用性和可观测性的分布式系统。 第一部分：现代系统架构的基石——从理论到实践的飞跃 本部分将为读者打下坚实的基础，重点关注那些支撑起当前主流云原生应用的技术栈和设计哲学。我们不会复述教科书中的基础概念，而是直接切入到高级应用层面。 1. 分布式事务与一致性模型的高级调优 在微服务架构中，保证数据的一致性是最大的挑战之一。本书将深入探讨 Saga 模式、两阶段提交（2PC）的局限性，并详细介绍TCC (Try-Confirm-Cancel) 框架在实际项目中的落地细节与陷阱规避。我们将对比 BASE 理论下的各种最终一致性实现，例如 Gossip 协议在集群状态同步中的应用，以及如何利用 Raft 或 Paxos 算法的变种来构建高可用的关键服务状态机。特别地，我们将提供一套针对金融交易场景的隔离级别与延迟容忍度权衡矩阵，指导架构师做出正确的系统选型。 2. 容器编排的精细化控制：Kubernetes 深度内核 抛开基础的 Pod 和 Service 概念，本章将聚焦于 Kubernetes 生态系统的“幕后英雄”。我们将分析 CNI（Container Network Interface）插件的底层实现原理，如 Calico 的 eBPF 模式与 Flannel 的数据包封装机制如何影响网络延迟。资源管理的精细化是提升集群效率的关键：我们将深入剖析 cgroups v2 的调度策略，以及如何利用 Kubelet 的 QoS 机制来保障关键业务的性能，包括针对 burstable 资源的抢占预测算法。此外，针对服务网格（Service Mesh）的选型，我们将对 Istio、Linkerd 和 Consul Connect 的数据平面（Envoy、Linkerd2-proxy）进行详尽的性能基准测试对比，重点分析 sidecar 注入对请求延迟和内存占用的实际影响。 3. 无服务器（Serverless）计算的性能瓶颈与优化 虽然 Serverless 提供了极大的便利，但冷启动时间是其固有的性能痛点。本书将揭示云厂商（AWS Lambda, Azure Functions, Google Cloud Functions）在运行时环境隔离、内存分配与并发模型上的差异。我们将介绍几种预热（Pre-warming）和快照启动技术，以及如何利用自定义运行时（Custom Runtimes）来最小化初始化开销。对于需要长时间运行的批处理任务，我们将探讨如何通过“延长执行时间”和“事件驱动持久化”的组合策略，有效地规避 Serverless 平台的硬性限制。 第二部分：面向海量数据的持久化与流式处理 本部分将深入现代数据基础设施，涵盖高吞吐量数据库的架构设计与实时数据流的处理范式。 4. 分布式数据库的选型与数据分区策略 关系型数据库已无法满足所有场景，本书将系统性地分析 NoSQL 数据库家族的演进：从键值存储（Redis Cluster, Memcached）到文档数据库（MongoDB 的 WiredTiger 引擎）再到宽列存储（Cassandra, HBase）。重点在于数据分区（Sharding）的艺术：如何设计高效的一致性哈希算法以避免热点（Hotspotting），以及如何处理动态扩容和数据迁移过程中的一致性保证。我们将通过模拟大规模用户增长的案例，演示基于地理位置和时间序列的混合分区策略，并讨论如何利用二级索引的局部性来优化复杂查询。 5. 实时数据流处理引擎的深度剖析 Apache Kafka 已经成为事实上的消息总线，但其运维的复杂性不容忽视。我们不会讲解 Kafka 的基本 API，而是聚焦于控制器（Controller）选举机制、ISR（In-Sync Replica）的动态调整，以及如何通过 Zookeeper 替代方案（如 KRaft 模式）来提高集群的稳定性和启动速度。在流处理层面，我们将对比 Apache Flink 与 Spark Streaming 的架构差异，重点分析 Flink 的状态管理（State Backend，如 RocksDB）如何实现毫秒级的精确一次性语义（Exactly-Once Semantics），并提供一套用于优化流处理作业中窗口函数（Windowing） 的延迟与准确性平衡方案。 第三部分：高可用性、弹性与可观测性的工程实践 构建一个“健壮”的系统，需要将其设计思维融入到运维和监控的每一个环节。 6. 混沌工程：从理论到实战的故障注入框架 传统的灾难恢复侧重于事后补救，而混沌工程则要求在系统设计之初就主动暴露弱点。本书将介绍 Gremlin 或 Chaos Mesh 等工具集的使用，并构建一个系统化的“攻击面”评估模型。我们将详细演示如何设计低影响的实验，例如模拟网络分区对依赖服务的延迟抖动，观察应用层的超时重试策略是否能正确恢复。更进一步，我们将讨论如何将故障注入集成到 CI/CD 流程中，实现“持续的健壮性验证”。 7. 分布式追踪与度量系统的深度定制 OpenTelemetry (OTel) 正在成为新的标准，但如何从海量指标（Metrics）、日志（Logs）和追踪（Traces）中提取有价值的信号至关重要。我们将介绍如何构建一个低开销的分布式追踪采样策略，例如基于错误率或请求复杂度的自适应采样。对于日志处理，我们将讨论如何利用 eBPF 技术在内核层面捕获系统调用信息，以补充应用层日志的不足，从而更准确地定位高延迟请求的真正瓶颈所在（是网络、磁盘 I/O 还是锁竞争）。 8. 现代安全模型：零信任与运行时安全 在容器化环境中，传统的边界安全模型已经失效。本书将阐述零信任架构（Zero Trust Architecture） 的核心原则，并侧重于mTLS（Mutual TLS）在服务间的强制应用。我们将深入探讨 SPIFFE/SPIRE 身份管理框架如何为动态变化的服务提供可验证的身份，以及如何利用 Seccomp/AppArmor 策略限制容器进程的系统调用权限，从根本上减少攻击面。 本书适合具有中级或高级软件开发经验，并对构建下一代大规模、高弹性云原生应用充满热情的专业人士阅读。

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