實戰高可用性Hyper-V｜使用Nano Server與Server Core建置永不停機係統 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳至善

圖書標籤:

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好的，這是一份針對一本名為《實戰高可用性Hyper-V｜使用Nano Server與Server Core建置永不停機係統 (電子書)》之外的，其他圖書的詳細簡介。這份簡介側重於另一個領域的技術實踐，以確保與您提供的書名內容完全不重疊。 --- 深入理解Linux內核與係統編程：構建下一代高性能基礎設施 摘要 本書旨在為係統架構師、資深係統工程師以及希望精通Linux操作係統底層機製的開發者提供一本全麵的技術指南。它深入剖析瞭現代Linux內核的工作原理、係統調用機製、內存管理策略，並結閤最新的eBPF技術，指導讀者如何構建、優化和維護極高並發、低延遲的生産級基礎設施。全書以大量的實際案例和代碼示例驅動，強調理論與實踐的緊密結閤，幫助讀者從“使用Linux”躍升到“理解並駕馭Linux”。 --- 第一部分：Linux內核核心機製詳解 第一章：引導過程與初始化 本章從硬件啓動序列開始，詳細解析BIOS/UEFI、Bootloader（GRUB 2）的角色，直至內核的初始化過程。重點剖析瞭內核如何自解壓、設置內存布局，以及早期初始化階段（如VFS、調度器初始化）的實現細節。理解這一過程是診斷啓動問題的關鍵基礎。 第二章：進程管理與調度算法的演進 深入探討Linux進程的生命周期管理。從`task_struct`的數據結構到上下文切換的底層匯編實現，本章細緻描繪瞭內核如何管理數百萬個並發執行流。重點對比瞭CFS（完全公平調度器）與實時調度策略（SCHED_FIFO, SCHED_RR）的工作原理，並教授如何通過`cgroups`精確控製資源分配，確保關鍵業務的SLA。 第三章：內存管理：從虛擬到物理的映射 內存管理是高性能係統的核心瓶頸所在。本章全麵講解瞭Linux的內存分層結構：頁錶、TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用、內核的夥伴係統（Buddy System）如何分配物理內存，以及 slab 分配器如何高效管理內核對象的內存。同時，詳細探討瞭NUMA（非統一內存訪問）架構下的內存訪問優化策略，以及如何應對OOM（Out of Memory）殺手機製。 第四章：文件係統架構與I/O路徑優化 理解數據是如何持久化的，是構建可靠係統的先決條件。本章超越瞭ext4或XFS的簡單介紹，聚焦於虛擬文件係統（VFS）層，展示瞭內核如何通過統一接口處理不同類型的文件係統。我們深入分析瞭I/O調度器（如MQ-deadline、BFQ）的作用，以及如何通過異步I/O（AIO）和`io_uring`接口來繞過傳統阻塞I/O的性能瓶頸，實現高吞吐量的數據讀寫。 --- 第二部分：係統調用、網絡棧與高性能並發 第五章：係統調用的內核交互與安全邊界 係統調用是用戶空間與內核空間交互的唯一橋梁。本章詳細分析瞭係統調用的實現流程，包括用戶棧到內核棧的切換、參數傳遞機製（如寄存器和棧），以及係統調用陷阱（syscall-enter/exit）的處理。特彆關注瞭安全增強機製，如Seccomp，如何在運行時限製進程可以訪問的內核功能集，以構建更安全的服務容器。 第六章：現代Linux網絡棧的深度剖析 本部分聚焦於現代數據中心和雲原生應用所需的高性能網絡能力。從Socket API的建立開始，追蹤數據包在內核中的生命周期——經過Netfilter防火牆、路由查找、TCP/IP協議棧處理。重點講解瞭零拷貝技術（如sendfile）、大頁（Huge Pages）在網絡緩衝區中的應用，以及如何利用RSS/RPS/RFS技術實現高效的多核網絡負載均衡，以充分利用萬兆甚至更高帶寬的網絡接口卡。 第七章：並發編程與同步原語的內核實現 對於需要編寫高性能用戶態程序的工程師，理解內核提供的同步機製至關重要。本章對比分析瞭自鏇鎖、互斥鎖、信號量在內核中的實現，以及futex（快速用戶空間互斥鎖）的工作原理。我們還探討瞭如何利用原子操作（Atomic Operations）和內存屏障（Memory Barriers）來編寫無鎖或低鎖的數據結構，避免因不恰當的同步導緻的性能災難。 --- 第三部分：eBPF：下一代可觀測性與動態跟蹤 第八章：eBPF基礎架構與工作原理 eBPF（擴展的Berkeley數據包過濾器）已成為現代Linux係統的“內省瑞士軍刀”。本章作為進入eBPF世界的鑰匙，詳細介紹其虛擬機架構、BPF程序加載與驗證過程。重點講解瞭eBPF Map類型（如Hash Map, Array Map）和Helper函數的使用，為後續的實際應用打下堅實基礎。 第九章：使用eBPF進行係統跟蹤與性能分析 本章是實戰驅動的。指導讀者如何使用BCC（BPF Compiler Collection）工具集，編寫定製化的跟蹤程序。通過跟蹤特定的內核函數（如`do_sys_open`, `tcp_sendmsg`），實時監控係統調用的延遲分布、I/O等待時間，以及函數調用的熱點。這些技術允許工程師在不重啓服務或修改代碼的前提下，進行精確的性能瓶頸定位。 第十章：eBPF在網絡與安全領域的應用實踐 超越基礎跟蹤，本章展示瞭eBPF在數據平麵和安全審計中的前沿應用。包括如何利用TC（Traffic Control）Hook點實現高效的自定義負載均衡和流量整形；如何構建基於事件驅動的安全監控係統，實時檢測異常係統調用序列；以及利用Socket Filter進行基於內核的DDoS防護。 --- 適用讀者對象 係統架構師： 尋求設計具備極高穩定性和可預測性能的基礎設施的專業人士。 內核開發者與驅動工程師： 需要深入理解Linux內核內部機製，進行模塊開發或驅動調試的專傢。 資深DevOps/SRE： 希望從根本上理解係統瓶頸，並能使用eBPF等先進工具進行深度故障排查和性能優化的技術人員。 對底層技術有強烈求知欲的軟件工程師： 希望將自己的技術棧從應用層提升到係統核心的讀者。 通過本書的學習，讀者將不再滿足於係統錶麵的配置調優，而是能夠深入內核層麵，理解並掌控Linux係統的每一個行為，從而設計齣真正“永不停機”的、麵嚮未來的高性能計算平颱。