分布式算法导论

分布式算法导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业出版社
作者:特尔 (Gerard Tel)
出品人:
页数:596
译者:
出版时间:2003-7
价格:59.00
装帧:平装
isbn号码:9787505388109
丛书系列:国外计算机科学教材系列
图书标签:
  • 分布式
  • 算法
  • 软件
  • thinking
  • 分布式系统
  • 算法
  • 计算机科学
  • 并行计算
  • 容错计算
  • 共识算法
  • 网络算法
  • 系统设计
  • 高性能计算
  • 云计算
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具体描述

《分布式算法导论(第2版)(英文版)》由电子工业出版社出版。

《深入理解分布式系统:理论、设计与实践》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的分布式系统学习体验,从基础概念到前沿技术,覆盖理论分析、系统设计、核心组件实现以及实际应用场景。我们并非仅仅罗列算法,而是着眼于理解分布式系统的本质,以及如何在复杂且动态的环境中构建健壮、高效且可靠的系统。 核心内容概览: 第一部分:分布式系统的基石 何谓分布式系统? 本章将从概念层面剖析分布式系统的定义、特点(如并发性、不可靠性、容错性、可扩展性等)以及其在现代计算中的重要性。我们将探讨为何需要分布式系统,以及其与传统集中式系统的根本区别。 CAP 定理与一致性模型: 这是理解分布式系统核心权衡的关键。我们将详细解析 CAP 定理的含义,并深入探讨各种一致性模型,如强一致性、顺序一致性、最终一致性、因果一致性等,以及它们在不同应用场景下的适用性。 网络基础与通信协议: 分布式系统离不开网络通信。本章将回顾 TCP/IP 协议栈的关键特性,并重点介绍 RPC(远程过程调用)和 RESTful API 等在分布式系统中的常用通信机制。我们将讨论序列化、反序列化、超时、重试等网络通信中的重要考虑因素。 分布式系统中的时钟与同步: 在没有全局时钟的分布式环境中,如何管理时间和顺序是一个巨大的挑战。我们将介绍逻辑时钟(如 Lamport 时钟、向量时钟)以及物理时钟同步(如 NTP)的原理和应用,并分析它们在解决并发和排序问题中的作用。 第二部分:核心理论与设计范式 共识机制: 分布式系统的“灵魂”之一。本章将深入剖析 Paxos 和 Raft 等经典的共识算法,理解它们如何在一个不可靠的网络环境中达成一致。我们将通过详细的步骤解析,揭示其背后的逻辑和容错能力,并探讨它们在分布式数据库、协调服务等领域的应用。 故障检测与容错: 分布式系统不可避免地会面临节点故障。我们将探讨各种故障检测技术,如心跳机制、超时检测等,并深入研究各种容错策略,包括副本、冗余、主备切换、分区容错等,以确保系统在部分组件失效时仍能正常运行。 分布式事务: 如何在多个分布式节点上原子地执行操作?本章将详细讲解分布式事务的挑战,并介绍两阶段提交(2PC)和三阶段提交(3PC)等协议的原理、优缺点及其适用场景。此外,我们还将探讨 BASE 理论以及其在实践中的体现。 负载均衡与可扩展性: 随着用户量的增长,如何将请求有效地分发到多个节点,并保证系统的可扩展性?本章将介绍各种负载均衡算法(如轮询、最少连接、加权轮询等),以及水平扩展和垂直扩展的策略。我们将讨论如何设计能够弹性伸缩的分布式服务。 第三部分:关键组件与实践技术 分布式存储系统: 从关系型数据库到 NoSQL 数据库,再到分布式文件系统。本章将介绍分布式存储的常见架构,如分片、复制、一致性哈希等技术。我们将探讨 Cassandra、MongoDB、HDFS 等经典分布式存储系统的设计思想和应用。 分布式协调服务: 如何管理和协调分布式环境中的各种资源?本章将重点介绍 ZooKeeper 和 etcd 等分布式协调服务的原理和设计,包括其命名空间、节点、监听器以及 Watcher 机制,并探讨它们在服务注册、配置管理、分布式锁等方面的实际应用。 消息队列与异步通信: 解耦生产者与消费者,提高系统的吞吐量和弹性。本章将深入讲解消息队列的设计原则,并介绍 Kafka、RabbitMQ 等主流消息系统的架构和特性。我们将分析消息的传递语义、持久化、消费者组等关键概念。 分布式缓存: 提高数据访问速度,减轻后端压力。我们将探讨分布式缓存的策略,如缓存失效、缓存穿透、缓存击穿等问题,以及 Redis、Memcached 等分布式缓存系统的设计与应用。 第四部分:高级主题与前沿探索 微服务架构: 分布式系统的另一种体现形式。本章将探讨微服务的设计原则、优缺点,以及在微服务实践中遇到的挑战,如服务治理、服务发现、API 网关、链路追踪等。 容器化与编排: Docker 和 Kubernetes 如何赋能分布式系统的部署和管理?本章将介绍容器化技术的核心概念,以及 Kubernetes 在实现自动化部署、扩展和管理容器化应用方面的强大能力。 分布式系统的安全性: 在分布式的环境中,如何保证数据的机密性、完整性和可用性?我们将讨论分布式系统中的身份认证、访问控制、数据加密以及防止分布式拒绝服务(DDoS)攻击等安全问题。 可观察性: 如何理解和诊断复杂的分布式系统?本章将探讨日志、指标、追踪等可观察性技术,以及 Prometheus、Grafana、Jaeger 等工具在分布式系统监控和故障排查中的作用。 本书特色: 理论与实践并重: 不仅提供深入的理论分析,更结合大量实际案例和代码片段,帮助读者将理论知识转化为实践能力。 系统化学习路径: 循序渐进,从基础概念到高级主题,为读者构建清晰的学习脉络。 深入剖析经典案例: 对业界广泛应用的分布式系统进行深入解读,理解其设计哲学和技术选型。 强调权衡与取舍: 分布式系统设计中充斥着各种权衡,本书将引导读者理解不同设计选择背后的考量。 本书适合所有对构建、理解和维护分布式系统感兴趣的开发者、架构师、系统工程师以及计算机科学专业的学生。无论您是初学者还是经验丰富的从业者,都能从中获得启发和提升。

作者简介

目录信息

读后感

评分

原书是2001出版的,缺少后来的流行的paxos等内容讲解。如果对分布式算法感兴趣,还是找个更新出的类似书来看为佳。

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原书是2001出版的,缺少后来的流行的paxos等内容讲解。如果对分布式算法感兴趣,还是找个更新出的类似书来看为佳。

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原书是2001出版的,缺少后来的流行的paxos等内容讲解。如果对分布式算法感兴趣,还是找个更新出的类似书来看为佳。

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原书是2001出版的,缺少后来的流行的paxos等内容讲解。如果对分布式算法感兴趣,还是找个更新出的类似书来看为佳。

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原书是2001出版的,缺少后来的流行的paxos等内容讲解。如果对分布式算法感兴趣,还是找个更新出的类似书来看为佳。

用户评价

评分

我必须说,这本书在“理论与实践结合”这一点上做得非常出色,是我近期阅读过的最令人印象深刻的著作之一。作为一名工程师,我一直觉得理论知识的学习,如果脱离了实际的应用场景,就如同空中楼阁。而这本书,恰恰弥补了这一点。它不仅仅是停留在对各种分布式算法的抽象描述上,更是在讲解每一个算法时,都会深入分析其在实际系统中的应用案例,比如在大规模数据库、分布式文件系统、消息队列等领域,这些算法是如何被实现的,又解决了哪些具体的问题。作者还花了大量的篇幅去探讨不同算法之间的权衡与取舍,比如在性能、一致性、可用性等方面的不同侧重,这对于我们在实际工作中设计和选择分布式系统方案时,提供了非常宝贵的参考。更重要的是,书中提供了一些伪代码的示例,虽然不是直接可运行的代码,但足以帮助我们理解算法的实现细节,并且能够指导我们在实际编程中进行参考。这种“理论指导实践,实践反哺理论”的编写思路,让我觉得这本书非常有价值,让我不仅仅是“知道”了这些算法,更是“理解”了它们为何存在,以及如何应用。

评分

坦白讲,这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会是一本偏重于某一类分布式算法的入门书籍,但没想到它能够涵盖如此广泛的议题,并且在每个议题上都能做到深入浅出。从分布式事务的处理,到分布式协调服务的实现,再到分布式系统的可扩展性设计,这本书几乎触及了分布式领域的核心问题。让我印象深刻的是,作者在探讨分布式锁、分布式缓存等话题时,不仅仅是简单地介绍几种常见的实现方式,而是会追溯到它们背后的基本原理,以及在不同场景下使用这些技术时可能遇到的坑。他甚至还提到了分布式系统的监控和调试,这部分内容对于理解分布式系统的实际运维也非常有帮助。这本书的逻辑结构清晰,层次分明,每一个章节都像是向前面的内容进行延伸和深化,形成了一个完整的知识体系。阅读过程中,我感觉自己的认知不断被刷新,对分布式世界的理解也越来越立体和全面。

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如果说前面几章是为我打下了坚实的基础,那么这本书的中后期内容,更是让我对分布式系统的“深度”有了全新的认识。作者在深入讲解各种分布式一致性协议,如 Paxos 的变种、Raft 的详细实现时,并没有止步于“怎么做”,而是深入探讨了“为什么这样设计”。他花了很多篇幅去分析这些算法在不同网络模型(如拜占庭模型)下的行为,以及它们在面对各种异常情况(如节点宕机、网络分区)时的表现。这种对“边界条件”和“鲁棒性”的深入剖析,让我看到了分布式系统设计的严谨性,也让我明白了为什么在实际系统中,实现一个可靠的分布式算法需要如此多的考量。我特别欣赏作者在讲解过程中,会反复强调“权衡”的概念,没有绝对完美的算法,只有在特定场景下最优的解决方案。这种辩证的思维方式,对于我们理解和解决现实世界中的分布式难题至关重要。读到这里,我感觉自己不再是那个对分布式系统感到畏惧的门外汉,而是开始能够用一种更系统、更专业的视角去审视和分析这些复杂的问题了。

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这本书简直是打开了我对“分布式”这个概念全新的一扇大门!我一直觉得分布式系统是个又酷又复杂的东西,但又不知道从何下手。以前看的一些相关资料,要么过于抽象,要么侧重于某个特定场景,让人很难建立起整体的认知框架。而这本书,给我了一种“由浅入深,由表及里”的感觉。开篇就用非常生动形象的比喻,把那些看似高深的分布式问题,比如“一致性”、“容错性”等,一下子变得通俗易懂。作者并没有一开始就堆砌公式和算法,而是先从“为什么需要分布式”这个问题出发,娓娓道来,让我明白了分布式系统存在的根本原因和它所面临的挑战。然后,在基础概念讲解清楚之后,才逐步引入经典的分布式算法,比如 Paxos、Raft 等。而且,在讲解这些算法时,作者也没有直接给出一堆代码,而是通过清晰的流程图和大量的例子,一步步剖析算法的逻辑,让我们能够真正理解“它为什么这样做”,而不是仅仅记住“它这么做”。读完前面几章,我感觉自己对分布式系统的“骨架”已经有了初步的认识,对那些曾经让我望而生畏的术语,现在也能够说出个所以然了。这本书的写作风格非常友好,让我这个初学者也能自信满满地继续深入探索。

评分

这本书的阅读体验非常棒,特别是它在“易读性”和“学术性”之间找到了一个完美的平衡点。我接触过一些偏向学术的分布式算法书籍,虽然内容非常严谨,但读起来确实枯燥乏味,很容易让人失去耐心。而这本书,恰恰避免了这个问题。作者的语言风格非常流畅自然,即使是在讲解复杂的概念时,也能用相对易懂的方式进行阐述。而且,书中穿插了大量的图示和表格,帮助我更直观地理解算法的流程和数据结构。更重要的是,作者并没有因为追求易读性而牺牲学术的严谨性,书中引用的参考文献非常多,并且对很多关键概念的定义都非常精确。我感觉这本书既能满足我作为一名学习者对知识的渴求,又能让我建立起对分布式算法的科学认知。它不仅仅是一本“技术手册”,更像是一位经验丰富的导师,循循善诱地引导我走进分布式算法的殿堂。读完这本书,我不仅收获了知识,更重要的是,建立了一种解决分布式问题的思维模式。

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老板推荐,必读

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未曾认真读完 我不是合格的cs毕业生

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未曾认真读完 我不是合格的cs毕业生

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