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基本信息
書名:分布式係統:概念與設計(原書第5版)
定價:128.00元
作者:(英)庫魯裏斯,等
齣版社:機械工業齣版社
齣版日期:2013-03-01
ISBN:9787111403920
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:1.140kg
編輯推薦
計算機領域經典著作,被譽為是衡量所有其他分布式係統教材的標準,已被愛丁堡大學、伊利諾伊大學、卡內基-梅隆大學、南加州大學、得剋薩斯A&M;大學、多倫多大學、羅切斯特理工學院、北京大學等名校采納為高級操作係統、計算機網絡、分布式係統課程的教材。
內容提要
本書旨在全麵介紹互聯網及其他常用分布式係統的原理、體係結構、算法和設計,內容涵蓋分布式係統的相關概念、安全、數據復製、組通信、分布式文件係統、分布式事務、分布式係統設計等,以及相關的前沿主題,包括Web服務、網格、移動係統和無處不在係統等。
目錄
Distributed Systems:Concepts and Design,Fifth Edition
齣版者的話
譯者序
前言
章 分布式係統的特徵
 1.1 簡介
 1.2 分布式係統的例子
  1.2.1 Web搜索
  1.2.2 大型多人在綫遊戲
  1.2.3 金融交易
 1.3 分布式係統的趨勢
  1.3.1 泛在聯網和現代互聯網
  1.3.2 移動和無處不在計算
  1.3.3 分布式多媒體係統
  1.3.4 把分布式計算作為一個公共設施
 1.4 關注資源共享
 1.5 挑戰
  1.5.1 異構性
  1.5.2 開放性
  1.5.3 安全性
  1.5.4 可伸縮性
  1.5.5 故障處理
  1.5.6 並發性
  1.5.7 透明性
  1.5.8 服務質量
 1.6 實例研究:萬維網
 1.7 小結
 練習
第2章 係統模型
 2.1 簡介
 2.2 物理模型
 2.3 體係結構模型
  2.3.1 體係結構元素
  2.3.2 體係結構模式
  2.3.3 相關的中間件解決方案
 2.4 基礎模型
  2.4.1 交互模型
  2.4.2 故障模型
  2.4.3 安全模型
 2.5 小結
 練習
第3章 網絡和網際互連
 3.1 簡介
 3.2 網絡類型
 3.3 網絡原理
  3.3.1 數據包的傳輸
  3.3.2 數據流
  3.3.3 交換模式
  3.3.4 協議
  3.3.5 路由
  3.3.6 擁塞控製
  3.3.7 網際互連
 3.4 互聯網協議
  3.4.1 IP尋址
  3.4.2 IP協議
  3.4.3 IP路由
  3.4.4 IPv
  3.4.5 移動IP
  3.4.6 TCP和UDP
  3.4.7 域名
  3.4.8 防火牆
 3.5 實例研究:以太網、WiFi、藍牙
  3.5.1 以太網
  3.5.2 IEEE 802.11無綫LAN
  3.5.3 IEEE 802.15.1藍牙無綫PAN
 3.6 小結
 練習
第4章 進程間通信
 4.1 簡介
 4.2 互聯網協議的API
  4.2.1 進程間通信的特徵
  4.2.2 套接字
  4.2.3 UDP數據報通信
  4.2.4 TCP流通信
 4.3 外部數據錶示和編碼
  4.3.1 CORBA的公共數據錶示
  4.3.2 Java對象序列化
  4.3.3 可擴展標記語言
  4.3.4 遠程對象引用
 4.4 組播通信
  4.4.1 IP組播——組播通信的實現
  4.4.2 組播的可靠性和排序
 4.5 網絡虛擬化:覆蓋網絡
  4.5.1 覆蓋網絡
  4.5.2 Skype:一個覆蓋網絡的例子
 4.6 實例研究:MPI
 4.7 小結
 練習
第5章 遠程調用
 5.1 簡介
 5.2 請求-應答協議
 5.3 遠程過程調用
  5.3.1 RPC的設計問題
  5.3.2 RPC的實現
  5.3.3 實例研究:Sun RPC
 5.4 遠程方法調用
  5.4.1 RMI的設計問題
  5.4.2 RMI的實現
  5.4.3 分布式無用單元收集
 5.5 實例研究:Java RMI
  5.5.1 創建客戶和服務器程序
  5.5.2 Java RMI的設計和實現
 5.6 小結
 練習
第6章 間接通信
 6.1 簡介
 6.2 組通信
  6.2.1 編程模型
  6.2.2 實現問題
  6.2.3 實例研究:JGroups工具箱
 6.3 發布-訂閱係統
  6.3.1 編程模型
  6.3.2 實現問題
  6.3.3 發布-訂閱係統的例子
 6.4 消息隊列
  6.4.1 編程模型
  6.4.2 實現問題
  6.4.3 實例研究:Java消息服務
 6.5 共享內存的方式
  6.5.1 分布式共享內存
  6.5.2 元組空間通信
 6.6 小結
 練習
第7章 操作係統支持
 7.1 簡介
 7.2 操作係統層
 7.3 保護
 7.4 進程和綫程
  7.4.1 地址空間
  7.4.2 新進程的生成
  7.4.3 綫程
 7.5 通信和調用
  7.5.1 調用性能
  7.5.2 異步操作
 7.6 操作係統的體係結構
 7.7 操作係統層的虛擬化
  7.7.1 係統虛擬化
  7.7.2 實例研究:係統虛擬化的Xen方法
 7.8 小結
 練習
第8章 分布式對象和組件
 8.1 簡介
 8.2 分布式對象
 8.3 實例研究:CORBA
  8.3.1 CORBA RMI
  8.3.2 CORBA的體係結構
  8.3.3 CORBA遠程對象引用
  8.3.4 CORBA服務
  8.3.5 CORBA客戶和服務器實例
 8.4 從對象到組件
 8.5 實例研究:企業JavaBeans和Fractal
  8.5.1 企業JavaBeans
  8.5.2 Fractal
 8.6 小結
 練習
第9章 Web服務
 9.1 簡介
 9.2 Web服務
  9.2.1 SOAP
  9.2.2 Web服務與分布式對象模型的比較
  9.2.3 在Java中使用SOAP
  9.2.4 Web服務和CORBA的比較
 9.3 Web服務的服務描述和接口定義語言
 9.4 Web服務使用的目錄服務
 9.5 XML安全性
 9.6 Web服務的協作
 9.7 Web服務的應用
  9.7.1 麵嚮服務的體係結構
  9.7.2 網格
  9.7.3 雲計算
 9.8 小結
 練習
0章 對等係統
 10.1 簡介
 10.2 Napster及其遺留係統
 10.3 對等中間件
 10.4 路由覆蓋
 10.5 路由覆蓋實例研究:Pastry和Tapestry
  10.5.1 Pastry
  10.5.2 Tapestry
  10.5.3 從結構化對等方法到非結構化對等方法
 10.6 應用實例研究:Squirrel、OceanStore和Ivy
  10.6.1 Squirrel Web緩存
  10.6.2 OceanStore文件存儲
  10.6.3 Ivy文件係統
 10.7 小結
 練習
1章 安全性
 11.1 簡介
  11.1.1 威脅和攻擊
  11.1.2 保護電子事務
  11.1.3 設計安全係統
 11.2 安全技術概述
  11.2.1 密碼學
  11.2.2 密碼學的應用
  11.2.3 證書
  11.2.4 訪問控製
  11.2.5 憑證
  11.2.6 防火牆
 11.3 密碼算法
  11.3.1 密鑰(對稱)算法
  11.3.2 公鑰(不對稱)算法
  11.3.3 混閤密碼協議
 11.4 數字
  11.4.1 公鑰數字
  11.4.2 密鑰數字——MAC
  11.4.3 安全摘要函數
  11.4.4 證書標準和證書機構
 11.5 密碼實用學
  11.5.1 密碼算法的性能
  11.5.2 密碼學的應用和政治障礙
 11.6 實例研究:Needham-Schroeder、Kerberos、TLS和802.11 WiFi
  11.6.1 Needham-Schroeder認證協議
  11.6.2 Kerberos
  11.6.3 使用安全套接字確保電子交易安全
  11.6.4 IEEE 802.11 WiFi安全設計中初的缺陷
 11.7 小結
 練習
2章 分布式文件係統
 12.1 簡介
  12.1.1 文件係統的特點
  12.1.2 分布式文件係統的需求
  12.1.3 實例研究
 12.2 文件服務體係結構
 12.3 實例研究:SUN網絡文件係統
 12.4 實例研究:Andrew文件係統
  12.4.1 實現
  12.4.2 緩存的一緻性
  12.4.3 其他方麵
 12.5 新進展
 12.6 小結
 練習
3章 名字服務
 13.1 簡介
 13.2 名字服務和域名係統
  13.2.1 名字空間
  13.2.2 名字解析
  13.2.3 域名係統
 13.3 目錄服務
 13.4 實例研究:全局名字服務
 13.5 實例研究:X.500目錄服務
 13.6 小結
 練習
4章 時間和全局狀態
 14.1 簡介
 14.2 時鍾、事件和進程狀態
 14.3 同步物理時鍾
  14.3.1 同步係統中的同步
  14.3.2 同步時鍾的Cristian方法
  14.3.3 Berkeley算法
  14.3.4 網絡時間協議
 14.4 邏輯時間和邏輯時鍾
 14.5 全局狀態
  14.5.1 全局狀態和一緻割集
  14.5.2 全局狀態謂詞、穩定性、安全性和活性
  14.5.3 Chandy和Lamport的“快照”算法
 14.6 分布式調試
  14.6.1 收集狀態
  14.6.2 觀察一緻的全局狀態
  14.6.3 判定可能的
  14.6.4 判定明確的
  14.6.5 在同步係統中判定可能的和明確的
 14.7 小結
 練習
5章 協調和協定
 15.1 簡介
 15.2 分布式互斥
 15.3 選舉
 15.4 組通信中的協調與協定
  15.4.1 基本組播
  15.4.2 可靠組播
  15.4.3 有序組播
 15.5 共識和相關問題
  15.5.1 係統模型和問題定義
  15.5.2 同步係統中的共識問題
  15.5.3 同步係統中的拜占庭將軍問題
  15.5.4 異步係統的不可能性
 15.6 小結
 練習
6章 事務和並發控製
 16.1 簡介
  16.1.1 簡單的同步機製(無事務)
  16.1.2 事務的故障模型
 16.2 事務
  16.2.1 並發控製
  16.2.2 事務放棄時的恢復
 16.3 嵌套事務
 16.4 鎖
  16.4.1 死鎖
  16.4.2 在加鎖機製中增加並發度
 16.5 樂觀並發控製
 16.6 時間戳排序
 16.7 並發控製方法的比較
 16.8 小結
 練習
7章 分布式事務
 17.1 簡介
 17.2 平麵分布式事務和嵌套分布式事務
 17.3 原子提交協議
  17.3.1 兩階段提交協議
  17.3.2 嵌套事務的兩階段提交協議
 17.4 分布式事務的並發控製
  17.4.1 加鎖
  17.4.2 時間戳並發控製
  17.4.3 樂觀並發控製
 17.5 分布式死鎖
 17.6 事務恢復
  17.6.1 日誌
  17.6.2 影子版本
  17.6.3 為何恢復文件需要事務狀態和意圖列錶
  17.6.4 兩階段提交協議的恢復
 17.7 小結
 練習
8章 復製
 18.1 簡介
 18.2 係統模型和組通信的作用
  18.2.1 係統模型
  18.2.2 組通信的作用
 18.3 容錯服務
  18.3.1 被動(主備份)復製
  18.3.2 主動復製
 18.4 高可用服務的實例研究:閑聊體係結構、Bayou和Coda
  18.4.1 閑聊體係結構
  18.4.2 Bayou係統和操作變換方法
  18.4.3 Coda文件係統
 18.5 復製數據上的事務
  18.5.1 復製事務的體係結構
  18.5.2 可用拷貝復製
  18.5.3 網絡分區
  18.5.4 帶驗證的可用拷貝
  18.5.5 法定數共識方法
  18.5.6 虛擬分區算法
 18.6 小結
 練習
9章 移動和無處不在計算
 19.1 簡介
 19.2 關聯
  19.2.1 發現服務
  19.2.2 物理關聯
  19.2.3 小結和前景
 19.3 互操作
  19.3.1 易變係統的麵嚮數據編程
  19.3.2 間接關聯和軟狀態
  19.3.3 小結和前景
 19.4 感知和上下文敏感
  19.4.1 傳感器
  19.4.2 感知體係結構
  19.4.3 位置感知
  19.4.4 小結和前景
 19.5 安全性和私密性
  19.5.1 背景
  19.5.2 一些解決辦法
  19.5.3 小結和前景
 19.6 自適應
  19.6.1 內容的上下文敏感自適應
  19.6.2 適應變化的係統資源
  19.6.3 小結和前景
 19.7 實例研究:Cooltown
  19.7.1 Web存在
  19.7.2 物理超鏈接
  19.7.3 互操作和eSquirt協議
  19.7.4 小結和前景
 19.8 小結
 練習
第20章 分布式多媒體係統
 20.1 簡介
 20.2 多媒體數據的特徵
 20.3 服務質量管理
  20.3.1 服務質量協商
  20.3.2 許可控製
 20.4 資源管理
 20.5 流自適應
  20.5.1 調整
  20.5.2 過濾
 20.6 實例研究:Tiger視頻文件服務器、BitTorrent和端係統多播
  20.6.1 Tiger視頻文件服務器
  20.6.2 BitTorrent
  20.6.3 端係統多播
 20.7 小結
 練習
第21章 分布式係統設計:Google實例研究
 21.1 簡介
 21.2 實例研究簡介:Google
 21.3 總體結構和設計理念
  21.3.1 物理模型
  21.3.2 總的係統體係結構
 21.4 底層通信範型
  21.4.1 遠程調用
  21.4.2 發布-訂閱
  21.4.3 通信的關鍵設計選擇總結
 21.5 數據存儲和協調服務
  21.5.1 Google文件係統
  21.5.2 Chubby
  21.5.3 Bigtable
  21.5.4 關鍵設計選擇總結
 21.6 分布式計算服務
  21.6.1 MapReduce
  21.6.2 Sawzall
  21.6.3 關鍵設計選擇總結
 21.7 小結
 練習
參考文獻
索引
作者介紹
George Coulouris 倫敦大學皇後瑪利學院榮譽教授,劍橋大學計算機實驗室訪問教授。 Jean Dollimore倫敦大學皇後瑪利學院的高級講師。 Tim Kindberg matter 2 media創新技術公司創始人,PervasiveMedia Studio研究主任,英國布裏斯托爾和美國帕洛阿爾托惠普實驗室高級研究員,英國巴斯大學計算機科學係訪問教授。 GordonBlair 蘭卡斯特大學計算係分布式係統教授,挪威特羅姆瑟大學教授。
文摘
序言
這本書我大概翻瞭一下,嗯,整體感覺挺紮實的。封麵設計比較簡潔,但是那種厚重感一看就知道不是短期能啃完的。我比較關注分布式係統中的一緻性問題,翻到相關章節的時候,作者在那塊兒的論述還是挺有條理的,從Paxos到Raft,理論推導和實際應用都有提及。雖然有些地方的數學公式推導需要靜下心來仔細琢磨,但我覺得這是理解其精髓的必經之路。而且,它還不僅僅局限於理論,書中還結閤瞭一些現實世界的案例,比如Google的GFS和Chubby,讓我能把抽象的概念具象化,更好地理解這些大型係統是如何設計和運行的。這本書的排版也還可以,字號適中,不會顯得擁擠。不過,對於初學者來說,可能需要一些基礎知識的鋪墊,直接上手可能有點挑戰。我個人覺得,如果能結閤一些實際的代碼實現或者更直觀的圖示,理解起來可能會更輕鬆一些。總的來說,是一本值得深入研讀的好書,適閤有一定基礎,想深入理解分布式係統底層原理的讀者。
評分剛拿到這本書,沉甸甸的,感覺分量十足。我主要看瞭關於分布式事務和容錯的部分。作者在描述分布式事務的處理策略時,列舉瞭好幾種不同的模型,比如兩階段提交、三階段提交,並且詳細分析瞭它們各自的優缺點以及適用場景。這一點我覺得非常實用,因為在實際項目中,選擇閤適的事務處理機製對係統的穩定性和性能至關重要。容錯方麵,這本書也給齣瞭很多經典的算法和設計思想,比如CAP理論的解讀,以及各種冗餘和備份策略的探討。雖然有些理論性的描述比較抽象,需要反復閱讀纔能完全領會,但作者的邏輯還是很嚴謹的。我比較喜歡書中對一些經典分布式係統的介紹,雖然不是深入到代碼層麵,但能瞭解到它們的整體架構和設計哲學,比如Amazon S3的擴展性和可用性是如何實現的,這給我不少啓發。整體而言,這本書更偏嚮於理論和概念的闡述,對於想要瞭解分布式係統“為什麼”這麼設計,以及“如何”保證其可靠性的讀者來說,是非常好的參考。
評分我對這本書的整體感覺是,它提供瞭一個非常全麵且深入的視角來審視分布式係統。我重點翻看瞭有關數據分片和負載均衡的章節。作者在講解數據分片時,不僅介紹瞭各種分片策略,比如哈希分片、範圍分片,還詳細分析瞭它們在不同場景下的適用性,以及如何處理分片遷移和負載均衡的問題。這一點對於需要處理海量數據的係統設計者來說,非常有價值。關於負載均衡,書中也介紹瞭多種算法,從簡單的輪詢到更復雜的加權最小連接,並且還探討瞭如何在分布式環境中實現高效的負載均衡。這本書的優點在於,它不僅僅是羅列技術,而是深入到設計背後的權衡和考量,比如一緻性與可用性之間的取捨,以及如何通過不同的設計來達到最優解。雖然書中有些章節的理論深度很高,需要一定的數學和計算機科學基礎纔能完全消化,但其提供瞭構建和理解大型分布式係統的堅實理論基礎。
評分我大概瀏覽瞭這本書中關於網絡通信和共識算法的部分。在網絡通信這一塊,作者詳細介紹瞭TCP/IP協議棧在分布式係統中的作用,以及一些高級的網絡模型,比如RPC和消息隊列。對於消息隊列的部分,我看到瞭對Kafka、RabbitMQ等常見消息係統的介紹,雖然篇幅不算太長,但能瞭解到它們的核心設計思想和關鍵特性。共識算法的部分,Paxos和Raft的講解是我最關注的。作者花瞭相當大的篇幅來闡述這兩個算法的原理,並且嘗試用不同的方式來解釋,比如狀態機、領導者選舉等等。我個人覺得,Raft的講解比Paxos要更易於理解一些,可能跟作者的敘述方式有關。書中的圖示也對理解這些復雜的算法有所幫助,雖然有時還是需要結閤文字反復對照。這本書的語言風格比較學術化,對於想快速瞭解分布式係統錶層概念的讀者來說,可能需要一些耐心。但如果你想深入理解分布式係統為什麼能夠做到一緻性和可靠性,這本書絕對是值得投入時間和精力的。
評分這本書給我最直觀的感受是,它是一本“硬核”的分布式係統著作。我主要關注瞭其中的可擴展性、可用性和可靠性這三個核心概念的討論。作者在闡述這些概念時,並沒有停留在錶麵,而是深入到支撐這些概念的底層技術和設計原則。例如,在談到可擴展性時,書中詳細介紹瞭橫嚮擴展和縱嚮擴展的區彆,以及如何通過微服務、分布式數據庫等技術來實現係統的水平擴展。對於可用性,作者則重點闡述瞭如何通過冗餘、故障轉移、優雅降級等手段來提高係統的容錯能力。而可靠性,則更多地體現在對數據一緻性、事務完整性以及安全性的保障上。書中還引用瞭大量工業界的經典案例,比如Amazon、Google、Facebook等公司的分布式係統設計,這使得抽象的概念更加生動和具體。雖然這本書的理論性較強,對讀者的要求也比較高,但如果你想係統性地學習分布式係統,並且想要深入理解其核心原理和設計之道,那麼這本書無疑是一個極佳的選擇。
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