深入理解分布式系統(tǒng)

定　價：￥108.00

作　者：	唐偉志著
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121428111	出版時間：	2022-03-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	316	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　《深入理解分布式系統(tǒng)》主要講解分布式系統(tǒng)常用的基礎(chǔ)知識、算法和案例，經(jīng)筆者對文獻(xiàn)海洋中晦澀艱深的原理和算法進(jìn)行提煉，輔以圖示和代碼，并結(jié)合實際經(jīng)驗進(jìn)行分析總結(jié)而成。通過閱讀本書，讀者可以快速、輕松地掌握分布式系統(tǒng)的基本原理，以及Paxos或Raft共識算法，并通過典型的案例學(xué)習(xí)如何設(shè)計大型分布式系統(tǒng)。《深入理解分布式系統(tǒng)》首先介紹什么是分布式系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)，以及如何對分布式系統(tǒng)進(jìn)行建模，這部分內(nèi)容偏向概念性介紹。接著介紹了分布式數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)據(jù)分區(qū)技術(shù)、數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)、CAP定理、一致性模型和隔離級別，嘗試?yán)迩逡恍┦秩菀谆煜男g(shù)語，比如一致性、線性一致性、最終一致性和一致性算法等。本書還介紹了分布式系統(tǒng)的核心算法——Paxos和Raft算法，不僅補(bǔ)充了大量圖示進(jìn)行講解，還從零實現(xiàn)了一個Paxos算法。此外，本書分析了常見的分布式事務(wù)，并討論了分布式系統(tǒng)中的時間問題，整理了一些實際發(fā)生的編程陷阱。最后結(jié)合一些對工業(yè)界產(chǎn)生重大影響的論文或開源系統(tǒng)，學(xué)習(xí)前人在設(shè)計大型分布式系統(tǒng)時的思路、取舍和創(chuàng)新。

作者簡介

　　唐偉志，曾任網(wǎng)易游戲、騰訊基礎(chǔ)架構(gòu)工程師。畢業(yè)后一直從事分布式系統(tǒng)相關(guān)工作，在知乎和公眾號“多顆糖”上分享對分布式系統(tǒng)論文的解讀和算法的講解。開源愛好者、TiDB Reviewer和Kubernetes Contributor。

圖書目錄

第1章　認(rèn)識分布式系統(tǒng)
1.1　什么是分布式系統(tǒng)
1.2　為什么需要分布式系統(tǒng)
1.3　分布式系統(tǒng)的示例
1.3.1　搜索引擎
1.3.2　加密貨幣
1.4　分布式系統(tǒng)的挑戰(zhàn)
1.4.1　網(wǎng)絡(luò)延遲問題
1.4.2　部分失效問題
1.4.3　時鐘問題
1.5　每個程序員都應(yīng)該知道的數(shù)字
1.6　本章小結(jié)
第2章　分布式系統(tǒng)模型
2.1　兩將軍問題
2.2　拜占庭將軍問題
2.3　系統(tǒng)模型
2.3.1　網(wǎng)絡(luò)鏈路模型
2.3.2　節(jié)點(diǎn)故障類型
2.3.3　按時間劃分系統(tǒng)模型
2.4　消息傳遞語義
2.5　本章小結(jié)
第3章　分布式數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
3.1　分區(qū)
3.1.1　水平分區(qū)算法
3.1.2　分區(qū)的挑戰(zhàn)
3.2 復(fù)制
3.2.1 單主復(fù)制
3.2.2 多主復(fù)制
3.2.3 無主復(fù)制
3.3　CAP定理
3.3.1　PACELC定理
3.3.2　BASE
3.4　一致性模型
3.4.1　線性一致性
3.4.2　實現(xiàn)線性一致性
3.4.3　線性一致性的代價
3.4.4 順序一致性
3.4.5　因果一致性
3.4.6　終一致性
3.4.7　以客戶端為中心的一致性模型
3.5 隔離級別
3.6　一致性和隔離級別的對比
3.7　本章小結(jié)
第4章　分布式共識
4.1　分布式共識簡介
4.1.1　什么是分布式共識
4.1.2　為什么要達(dá)成共識
4.2　異步系統(tǒng)中的共識
4.2.1　FLP不可能定理
4.2.2　故障屏蔽
4.2.3　使用故障檢測器
4.2.4　使用隨機(jī)性算法
4.3　同步系統(tǒng)中的共識
4.4　Paxos
4.4.1　基本概念
4.4.2　問題描述
4.4.3　Paxos算法實現(xiàn)流程
4.4.4　案例
4.4.5　活鎖
4.5 實驗：使用Go語言實現(xiàn)Paxos共識算法
4.5.1　定義相關(guān)結(jié)構(gòu)體
4.5.2　定義消息結(jié)構(gòu)體
4.5.3　算法實現(xiàn)流程
4.5.4　學(xué)習(xí)提案
4.5.5　實現(xiàn)單元測試
4.6 Multi-Paxos
4.6.1 確定日志索引
4.6.2　領(lǐng)導(dǎo)者選舉
4.6.3　減少請求
4.6.4　副本的完整性
4.6.5　客戶端請求
4.6.6　配置變更
4.6.7　完整實現(xiàn)
4.6.8　Paxos練習(xí)題
4.7　其他Paxos變體
4.7.1 Disk Paxos
4.7.2　Cheap Paxos
4.7.3　Fast Paxos
4.7.4　Mencius
4.7.5　EPaxos
4.7.6　Flexible Paxos
4.7.7　WPaxos
4.7.8　CASPaxos
4.7.9　其他
4.8 Raft算法
4.8.1　系統(tǒng)模型
4.8.2　基本概念
4.8.3　領(lǐng)導(dǎo)者選舉
4.8.4　日志復(fù)制
4.8.5　領(lǐng)導(dǎo)者更替
4.8.6 選舉限制舉例
4.8.7　延遲提交之前任期的日志條目
4.8.8　清理不一致的日志
4.8.9　處理舊領(lǐng)導(dǎo)者
4.8.10　客戶端協(xié)議
4.8.11　實現(xiàn)線性一致性
4.8.12　配置變更
4.8.13　配置變更存在的Bug
4.8.14　情況下的活性問題
4.8.15　日志壓縮
4.8.16　基于內(nèi)存的狀態(tài)機(jī)的快照
4.8.17　基于磁盤的狀態(tài)機(jī)的快照
4.8.18　性能優(yōu)化
4.8.19　Raft練習(xí)題
4.9　Paxos vs Raft
4.10　拜占庭容錯和PBFT算法
4.11　本章小結(jié)
第5章　分布式事務(wù)
5.1　什么是分布式事務(wù)
5.2　原子提交
5.2.1　兩階段提交
5.2.2　三階段提交
5.2.3　Paxos提交算法
5.2.4　基于Quorum的提交協(xié)議
5.2.5　Saga事務(wù)
5.3　并發(fā)控制
5.3.1　兩階段鎖
5.3.2　樂觀并發(fā)控制
5.3.3　多版本并發(fā)控制
5.4　Percolator
5.5　本章小結(jié)
第6章　時間和事件順序
6.1　物理時鐘
6.2　時鐘同步
6.3　邏輯時鐘
6.4　向量時鐘
6.5　分布式快照
6.6　本章小結(jié)
第7章　案例研究
7.1　分布式文件系統(tǒng)
7.1.1　GFS的目標(biāo)
7.1.2　架構(gòu)
7.1.3　讀取文件
7.1.4　寫入文件
7.1.5　一致性模型
7.1.6　其他
7.2　分布式協(xié)調(diào)服務(wù)
7.2.1　ZooKeeper架構(gòu)
7.2.2　數(shù)據(jù)模型
7.2.3　ZooKeeper實現(xiàn)
7.2.4　客戶端API
7.2.5　其他
7.3　分布式表格存儲Bigtable
7.3.1　數(shù)據(jù)模型
7.3.2　架構(gòu)
7.3.3　SSTable和LSM Tree
7.3.4　其他優(yōu)化
7.4　分布式鍵值存儲Dynamo
7.4.1　架構(gòu)
7.4.2　請求協(xié)調(diào)
7.4.3　成員管理和故障檢測
7.5　分布式NoSQL數(shù)據(jù)庫Cassandra
7.5.1　數(shù)據(jù)模型
7.5.2　架構(gòu)
7.5.3　協(xié)調(diào)請求
7.5.4　一致性級別
7.5.5　輕量級事務(wù)
7.5.6　二級索引
7.5.7　批處理
7.6　分布式數(shù)據(jù)庫Spanner
7.6.1　數(shù)據(jù)模型
7.6.2　架構(gòu)
7.6.3　TrueTime
7.6.4　讀寫事務(wù)
7.6.5　只讀事務(wù)
7.6.6　快照讀和模式變更事務(wù)
7.7　分布式批處理
7.7.1　MapReduce
7.7.2　Spark
7.8　分布式流處理框架Flink
7.8.1　計算模型
7.8.2　系統(tǒng)架構(gòu)
7.8.3　時間處理
7.8.4　分布式快照
7.8.5　端到端的精確一次語義
7.9　本章小結(jié)