《分布式系统设计实践》PDF电子书免费下载

作者:  李庆旭

出版社: 人民邮电出版社

出版年: 2019年11月

ISBN: 9787115519450

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内容简介

目录

目 录

部分 分布式系统概述

第1章 分布式系统概述 3

1.1 分布式系统的组成 4

1.2 分布式协调组件 6

1.3 分布式存储系统 7

1.4 分布式计算系统 9

1.4.1 批处理分布式计算系统 9

1.4.2 流处理分布式计算系统 10

1.4.3 混合系统 11

1.5 分布式系统中节点之间的关系 11

第二部分 分布式系统的前端构造技术

第2章 Web框架的实现原理 15

2.1 Web框架简介 16

2.2 PHP Web MVC框架的工作原理 17

2.2.1 框架的入口 17

2.2.2 URL到控制器的映射 17

2.2.3 如何将模型传给视图 18

2.3 Java Web MVC框架原理 19

2.3.1 Java Servlet API 3.0 19

2.3.2 框架的入口 20

2.3.3 Spring 4.0框架 22

2.3.4 Java EE 29

2.3.5 Spring与Java EE的比较 30

2.4 Go语言Web开发 30

2.4.1 Go语言简介 31

2.4.2 Go语言Web开发 32

第3章 反向代理与负载均衡 33

3.1 反向代理 33

3.1.1 Nginx 34

3.1.2 Tengine 35

3.1.3 Varnish 35

3.2 负载均衡 36

3.2.1 DNS负载均衡 36

3.2.2 硬件负载均衡 36

3.2.3 软件负载均衡 37

第三部分 分布式中间件

第4章 分布式同步服务中间件 41

4.1 分布式一致性协议 42

4.2 分布式同步服务中间件简介 43

4.3 分布式同步服务中间件的实现原理 44

4.3.1 架构 44

4.3.2 如何消除单点故障 45

4.3.3 Chubby对外提供的API 45

4.3.4 数据库 46

4.3.5 Chubby使用示例:集群的主服务器选举 46

4.4 其他分布式同步服务中间件 46

4.4.1 Linux心跳机制 47

4.4.2 ZooKeeper 47

4.4.3 iNexus 48

4.5 分布式同步服务的应用 48

第5章 关系型数据库访问中间件 53

5.1 数据库访问中间件的形式 54

5.2 数据库访问中间件的工作原理 55

5.3 著名的数据库访问中间件 56

5.3.1 MySQL代理 57

5.3.2 Cobar 58

5.3.3 TDDL 59

5.3.4 MyCAT 59

5.3.5 Heisenberg 59

5.4 数据库访问中间件的应用 60

5.4.1 使用MySQL代理实现读写数据库分离 60

5.4.2 研发自己的数据库中间件,实现MySQL的分库分表 60

第6章 分布式服务调用中间件 63

6.1 分布式服务调用中间件简介 63

6.2 分布式服务调用中间件的实现原理 64

6.2.1 Dubbo的架构 64

6.2.2 Dubbo中各组件的交互 65

6.2.3 Dubbo的实现及特点 66

6.2.4 Dubbox 66

6.3 其他分布式服务调用中间件 67

6.3.1 Protocol Buffers 67

6.3.2 gRPC 68

6.3.3 Thrift 69

6.3.4 Motan 72

6.3.5 sofa-pbrpc 73

6.4 分布式服务调用中间件的应用 73

第7章 分布式消息服务中间件 75

7.1 分布式消息服务中间件简介 75

7.2 分布式消息服务中间件的实现原理 77

7.2.1 消息模型 77

7.2.2 架构 77

7.3 其他分布式消息服务中间件 79

7.3.1 阿里巴巴RocketMQ 79

7.3.2 Apache Pulsar 80

7.4 分布式消息服务中间件的应用 82

7.4.1 秒杀系统中使用Kafka以削平峰值流量 83

7.4.2 使用Kafka流实现消息推送 83

第8章 分布式跟踪服务中间件 85

8.1 分布式跟踪服务中间件的实现原理 85

8.2 其他分布式跟踪服务中间件 88

8.2.1 Twitter的Zipkin 88

8.2.2 Pinpoint 90

8.2.3 阿里巴巴的EagleEye 92

8.3 分布式跟踪服务中间件的应用 92

第四部分 分布式存储技术

第9章 分布式文件系统 95

9.1 分布式文件系统的实现原理 96

9.2 其他分布式文件系统 102

9.3 分布式文件系统的应用 104

第10章 基于键值对的NoSQL数据库 107

10.1 NoSQL数据库的CAP权衡 108

10.2 基于键值对的NoSQL数据库的实现原理 108

10.2.1 谷歌的LevelDB 108

10.2.2 阿里巴巴的Tair 111

10.2.3 亚马逊的Dynamo 111

10.3 其他基于键值对的NoSQL数据库 115

10.3.1 Memcached 115

10.3.2 Redis 116

10.3.3 Berkeley DB 117

10.3.4 Facebook RocksDB 117

10.3.5 Riak 118

10.3.6 Voldemort 118

10.4 基于键值对的NoSQL数据库的应用 118

10.4.1 使用Redis缓存会话数据 118

10.4.2 使用Berkeley DB/LevelDB/RocksDB构建自己的分布式存储系统 119

10.4.3 使用Berkeley DB/LevelDB/RocksDB作为本地数据库 119

第11章 基于列的NoSQL数据库 121

11.1 基于列的NoSQL数据库的实现原理 121

11.1.1 数据模型 121

11.1.2 架构 124

11.2 其他基于列的NoSQL数据库 126

11.2.1 Apache HBase 126

11.2.2 Apache Cassandra 127

11.2.3 Baidu Tera 128

11.3 基于列的NoSQL数据库的应用 128

11.3.1 HBase用于数据分析系统 128

11.3.2 HBase用于存储呼叫记录 129

第12章 基于文档的NoSQL数据库 131

12.1 基于文档的NoSQL数据库的实现原理 131

12.1.1 数据模型 131

12.1.2 自动分片 132

12.1.3 副本 132

12.1.4 索引 133

12.1.5 查询路由 133

12.2 其他基于文档的NoSQL数据库 133

12.2.1 CouchDB 133

12.2.2 RethinkDB 134

12.3 基于文档的NoSQL数据库的应用 135

第13章 其他NoSQL数据库 137

13.1 基于图的NoSQL数据库Neo4j 138

13.1.1 数据模型 138

13.1.2 图的存储 138

13.1.3 高可用性 139

13.1.4 水平扩展 139

13.2 多数据模型NoSQL数据库OrientDB 139

13.2.1 基本概念 140

13.2.2 图的表示 140

13.2.3 节点与集群 140

13.2.4 分片 141

13.2.5 ACID支持 141

13.2.6 CAP的权衡 142

13.2.7 集群配置信息的管理 142

13.3 时间序列NoSQL数据库 142

第14章 NewSQL数据库 143

14.1 NewSQL和CAP理论 144

14.2 采用新架构的NewSQL系统 145

14.2.1 谷歌的Megastore 145

14.2.2 谷歌的Spanner 146

14.2.3 谷歌的F1 147

14.2.4 阿里巴巴的OceanBase 148

14.2.5 其他采用新架构的NewSQL数据库 152

第五部分 分布式系统的构建思想

第15章 云化 157

15.1 云化的技术基础 157

15.1.1 虚拟机技术 157

15.1.2 容器技术 159

15.2 公有云能提供什么 159

15.3 云化对软件架构的要求 161

第16章 分布式系统的构建思想 163

16.1 一切都可能失败与冗余的思想 163

16.1.1 如何避免单点故障 164

16.1.2 避免单点故障的具体做法 165

16.2 水平而不是垂直扩展的思想 165

16.2.1 数据的水平扩展 166

16.2.2 服务的水平扩展 167

16.2.3 数据中心的水平扩展 167

16.3 尽可能简单的思想 168

16.4 实用主义的思想 169

16.4.1 搜索引擎作为查询工具使用 169

16.4.2 阿里巴巴的OceanBase的架构 169

16.4.3 根据需要选择适合的开发工具和开发语言 170

16.4.4 根据需要选择不同的存储系统 170

16.5 异步化以解耦并削平峰值 170

16.6 终一致性的思想 171

16.7 微服务的思想 171

16.8 MapReduce的思想 172

16.9 服务跟踪的思想 172

16.10 资源池化的思想 173

第六部分 大型分布式系统案例研究及分析

第17章 大型分布式系统案例研究 177

17.1 案例研究之谷歌搜索系统 177

17.2 案例研究之淘宝网 182

17.3 案例研究之阿里云 185

17.4 案例研究之领英 189

第18章 关于分布式系统设计的思考 197

18.1 大型互联网公司架构的共性 197

18.2 为何大型互联网公司的架构如此相似 198

18.3 关于分布式监控系统 199

18.4 Linux系统调用epoll() 200

18.5 关于插件设计模式的实现 201

18.5.1 C/C 语言的动态库形式的实现 202

18.5.2 Java语言的插件模式实现 203

18.5.3 采用专用语言的插件模式实现 205

18.6 关于分布式服务调用中间件的实现 205

18.7 动态链接还是静态链接 206

18.8 无所不用其极的压榨性能手段 206

18.8.1 编译后代码的原生态化 206

18.8.2 定制的Linux内核 207

18.8.3 定制的Java虚拟机 208

18.8.4 定制的MySQL 208

参考文献 209

后记 211

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