描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121315091
1.《高性能服务系统构建与实战》基于作者10余年工作经历中踩过的技术神坑，总结整理而成。覆盖面广、逻辑性强，是每一个追求卓越的互联网系统架构师案头必备的宝典。
2. 《高性能服务系统构建与实战》分享了构建高性能服务系统的设计理念和实战经验，并引导读者进行场景实战，知识点横跨系统架构领域和软件架构领域，是架构高大上而实操又接地气的不可多得的好书。
3. 《高性能服务系统构建与实战》内容全面、案例丰富、讲解细致又通俗易懂，业内专家邓柯、应恒、肖友能、刘克、张俭、赵勇联袂力荐。
第1 章 那些年一起踩的坑 ………………………………………………………………………………………….. 2
1.1 性能问题 …………………………………………………………………………………………………………… 2
1.2 可用性问题 ……………………………………………………………………………………………………….. 3
1.3 异常处理问题 ……………………………………………………………………………………………………. 4
1.4 系统间依赖问题 ………………………………………………………………………………………………… 4
1.5 系统雪崩问题 ……………………………………………………………………………………………………. 7
第2 章 业务系统分解 ………………………………………………………………………………………………… 9
2.1 负载层技术 ……………………………………………………………………………………………………… 10
2.2 业务层技术 ……………………………………………………………………………………………………… 12
2.3 存储层技术 ……………………………………………………………………………………………………… 13
第二部分 负载层技术与设计
第3 章 Nginx 技术 …………………………………………………………………………………………………… 16
3.1 Nginx 中的基本技术理论 ………………………………………………………………………………….. 16
3.1.1 一致性Hash 算法 …………………………………………………………………………………………………..16
3.1.2 轮询与加权轮询 …………………………………………………………………………………………………….18
3.2 Nginx 的安装和使用 …………………………………………………………………………………………. 20
3.3 Nginx 的重要配置讲解 ……………………………………………………………………………………… 22
3.4 Nginx 的重要设置 …………………………………………………………………………………………….. 25
3.4.1 use [ kqueue | rtsig | epoll | select | poll ] ……………………………………………………………………..25
3.4.2 worker_processes 和worker_connections …………………………………………………………………..26
3.4.3 max client 的计算方式 …………………………………………………………………………………………….29
3.5 Nginx 的常用模块 …………………………………………………………………………………………….. 30
3.5.1 gzip 压缩模块…………………………………………………………………………………………………………30
3.5.2 rewrite 模块 ……………………………………………………………………………………………………………32
3.5.3 健康检查模块 ………………………………………………………………………………………………………..34
3.5.4 图片动态缩略模块 …………………………………………………………………………………………………37
第4 章 LVS 技术 …………………………………………………………………………………………………….. 41
4.1 网络协议基础知识 …………………………………………………………………………………………… 41
4.1.1 链路层报文 ……………………………………………………………………………………………………………42
4.1.2 网络层IP 报文 ……………………………………………………………………………………………………….42
4.1.3 传输层TCP 报文 ……………………………………………………………………………………………………44
4.2 LVS 的三种工作方式 ……………………………………………………………………………………….. 45
4.2.1 LVS-NAT 工作方式 ……………………………………………………………………………………………….45
4.2.2 LVS-DR 工作方式 ………………………………………………………………………………………………….47
4.2.3 LVS-TUN 工作方式 ……………………………………………………………………………………………….49
4.2.4 LVS 调度方式 ………………………………………………………………………………………………………..52
4.3 LVS 设置实战 ………………………………………………………………………………………………….. 53
4.3.1 LVS-NAT 方式设置 ……………………………………………………………………………………………….53
4.3.2 LVS-DR 模式设置 ………………………………………………………………………………………………….57
4.3.3 ipvsadm 参数汇总 …………………………………………………………………………………………………..60
第5 章 其他负载层技术 ……………………………………………………………………………………………. 63
5.1 DNS 和智能DNS ……………………………………………………………………………………………… 63
5.2 CDN 网络 ………………………………………………………………………………………………………… 65
5.3 Keepalived ……………………………………………………………………………………………………….. 67
5.4 不得不提的Tengine …………………………………………………………………………………………. 68
第6 章 负载层性能实战 ……………………………………………………………………………………………. 69
6.1 负载层技术实战场景 ……………………………………………………………………………………….. 69
6.1.1 负载场景一 ……………………………………………………………………………………………………………69
6.1.2 负载场景二 ……………………………………………………………………………………………………………70
6.1.3 负载场景三 ……………………………………………………………………………………………………………71
6.1.4 负载场景四 ……………………………………………………………………………………………………………72
6.2 方案一：使用Nginx 初步解决性能瓶颈问题 …………………………………………………….. 72
6.3 方案二：使用LVS Keepalived Nginx 增加吞吐量和稳定性 ………………………….. 74
6.4 方案三：使用DNS 和CDN 网络优化整体性能 …………………………………………………. 75
第三部分 系统间通信
第7 章 系统间通信：网络I/O 模型 ……………………………………………………………………………. 78
7.1 模型 ……………………………………………………………………………………………………………….. 78
7.1.1 信息格式 ……………………………………………………………………………………………………………….79
7.1.2 网络协议 ……………………………………………………………………………………………………………….80
7.1.3 通信方式/框架 …………………………………………………………………………………
本书主要的代码示例采用Java 写成，对于一些相对独立章节中的代码，笔者将其整理后形成示例工程。例如实战章节中的日志采集工程、图片服务工程，笔者已经上传到了CSDN的线上资源管理中，可供读者自行下载。本书一共分为四个部分，部分对日常开发任务中经常遇到的问题进行了总结，并将这些问题分类，分解出这些问题在整个软件架构中的位置。第二部分、第三部分和读者一起讨论软件架构中的负载层性能设计、业务层性能设计并穿插讲解了一些存储层的设计关注点，其中将详细讨论一些具体的软件/组件应用以及它们的工作原理。第四部分为实践章节，这一部分将基于已经介绍过的知识点和读者一起将它们用于工程实战，对于之前没有涉及的新知识点，也会在其中进行简要说明。
本书大量使用操作系统、Java 知识体系、软件设计中的基础知识，包括但不限于：操作系统线程原理、悲观锁/乐观锁、软件设计模式等。例如本书中至少使用的设计模式包括：命令模式、构建者模式、观察者模式、责任链模式；本书中至少涉及的Java 基础知识包括：有限/无限队列、悲观锁/乐观锁、SPI 规则、concurrent 工具包、状态机；本书还关联至少如下第三方组件：分布式文件系统、Redis、关系型数据库、Keepalived、ZooKeeper。因为篇幅所限，本书并不可能用太多的文字对这些基础知识、第三方组件进行详细介绍，甚至不会专门说明某些技术点。所以本书更适合有一定一线业务系统开发经验的软件工程师阅读，并且在工作过程中使用过Linux 系列操作系统（好是CentOS），因为本书讲解的知识点、介绍的安装运行方法、讨论的工作原理、描述的操作过程、给出的示例代码环境全部都是基于Linux 操作系统的。如果你想从一名开发人员成长为一名软件架构师，那么本书是你合适的一块“垫脚石”；本书还适合有一定系统运维工作经验的IT 工程师阅读，如果你想完成从传统的IOE系统运维到移动互联网系统领域运维的蜕变，那么本书所介绍的知识也会给你一定的启发。
由于本书内容较丰富，文字讲解部分就占用了相当的篇幅，所以为了尽可能节约篇幅，本书在列举代码段落时往往只保留了主要的代码片段，并以“……”表示代码段落中有省略的片段。另外，如果在代码片段中使用Java 标准注释规范，则将占据多余的空间，所以本书大部分使用了Java 中的单行注释方式对代码目的进行说明。类似成体系的工程示例，如日志采集案例、图片处理案例等，都在相关章节中注明了完整的工程示例下载地址，以便读者查看更详尽的实现方法。后，本书中多数图片由笔者自行绘制（90%以上），有一部分图片来源于互联网资源，凡是后者笔者都在图片下方进行了明确的说明。
本书成书于笔者对自己博客文章的整理，其中有30%的内容为成书整理时新增。在这个过程中有很多朋友给予笔者帮助，帮助笔者校正博客文章中的错误。特此感谢以下网友（CSDN账号，排名不分先后）：amadis_chen、自然的发呆、thisisgpy、ithub_33423142、shadabing、fyc198610、zkq1989、sinat_25444367、Tony_tec、周创、gongfengying、z3133464733、qq_32159081、weixin_33750642、engyong7723131、白糖、a35946729、zzpapzzp、qq_16387501、LX_871225、littlebugu 。
笔者还要感谢家人，他们都以自己的方式在笔者写作期间默默地给予支持。笔者后还要特别感谢电子工业出版社博文视点编辑付睿老师和参与本书校对整理工作的各位编辑，没有他们的勤劳付出就不会有本书的出版发行。
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当*次阅读作者的样书后，我就决定把这本书推荐给我的技术团队，不管他们使用的是Java还是PHP进行开发，是一名初级工程师还是一名资深的专家。我本身从事金融行业高性能、高可靠系统设计多年，非常惊喜的看到曾在工作中踩过的多数坑，在本书中都有由浅入深的讲解。
——质数金服 CEO 邓柯
作为一名有10多年工作经验的IT从业者，本人一直希望看到这样一本书，能够将宏观理论与微观操作进行结合，为业内人员提供一个完整复杂业务模型下搭建高性能、高可用性的整体解决方案的书籍，很高兴我今天读到了！
——车上码创始人&CEO 应恒
互联网服务系统的构建和优化，既需要扎实的计算机科学理论基础，又需要丰富的工程实践。本书内容大部分来自作者的日常工作，覆盖面广、逻辑性强，是每一个追求卓越的互联网系统架构师案头必备的宝典。
——亦非云联合创始人&副总裁
肖友能
作为作者多年的同事、好友，当听说他要出书，且是一本汇集自身多年技术经历的实战经验型书籍时，顿觉甚好！子曾说过：“吾生也有涯，而知也无涯”。作为读者，如果可以通过此书加深自己对各种实战技术的理解，改造自己的思维方式，便可实现对“无涯”知识事半功倍地获悉。
——英博格.EBGbot创始人&CEO 刘克
通读本书之后更有相见恨晚之意。本书理论朴实而实战丰富，对如何构建一个健壮的高性能服务系统这个复杂主题作了全面而又通俗易懂的精彩介绍，可谓一气呵成，酣畅淋漓地打通了一名码农快速成长为软件架构师的任督二脉，让码农的人生平添一份仗剑走天涯的快意。
——英博格.EBGbot CSO 张俭
当前全球已经进入了大数据和人工智能时代，而它们所依赖的基础是大规模高性能的分布式系统。本书作者从十多年的实践出发，分享了构建高性能服务系统的设计理念和实战经验，并引导读者进行场景实战，是架构高大上而实操又接地气的不可多得的好书，推荐阅读。
——清数科技创始人&《架构大数据》作者 赵勇
科学的学习方法将大脑的状态分为三个区：舒适区、学习区和恐慌区。在舒适区中你可以基于自己熟悉的知识去做一些习以为常的事情，因为你已经具备了处理这些事情所需要的知识，所以做这些事情一般都会很得心应手。大脑状态处于恐慌区时给你的体验和舒适区刚好相反，由于你不具备处理这些事情的任何知识，或者说处理这些事情已经超出了你的知识范围，所以你会对事情的结果感到不确定，甚至沮丧、焦虑、崩溃、放弃。处于恐慌区时是不利于学习的，因为你的大脑思维不能被顺序整理，不能被归纳总结。
学习区又叫作脱离舒适区，处于这个区间的大脑，在做对应的事情时会感觉到挑战，并处于亢奋状态。让大脑进入学习区的事情都有这样的特点：你的大脑可以利用既有知识引申总结新的知识，并对自身知识树的缺失部分进行补全。所以，让大脑脱离舒适区进入非舒适区是个人能力进步的一个根本要素。例如，你可以使用Java 进行编程活动，熟练自如后再在这个基础上学习Groovy、Scala 等编程语言；再例如，你拥有了自己的编程习惯，再在此基础上融入别人的编程方法。以上两个例子都是在同一知识领域体系下的大脑状态区域平移。你也可以让你的大脑状态在不同的知识领域下进行平移，例如做开发的朋友可以去尝试做产品团队、市场团队的一些工作。我的偶像，罗辑思维的罗振宇老师对此有一个非常棒的总结：持续地做你不擅长的事。
总之，不能让自己的大脑在舒适区待得太久。在舒适区待久了的人也有一些共同表现，例如对新生事物天生持抵制态度，听不进去别人的建议，在职场“混资历”，甚至看不得别人取得任何成绩。总之如果有一天你发现自己听到类似“我都工作20 年了，什么没见过？”“像你这样的项目，我当年一个人带20 个！”这样的话，那么讲这种话的人一定是一个让自己在舒适区待得太久的人。不要混资历，不要用你的战术勤奋掩盖你的战略懒惰。
银文杰
2017 年5 月
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