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出版者:电子工业出版社

作者:中科红旗软件技术有限公司

出品人:

页数:339

译者:

出版时间:2001-5

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787505366237

丛书系列:

图书标签:

• 红旗Linux
• Linux
• 桌面应用
• 教程
• 操作系统
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《开源软件的无限可能：Linux系统深度探索与实践》 本书聚焦于Linux操作系统的核心原理、系统管理的高级技巧以及在不同专业领域中应用开源软件的深度实践，旨在为读者构建一个全面、深入且高度实用的Linux知识体系。 本书并非针对特定发行版（如红旗Linux）的桌面应用教学，而是将视角提升至Linux生态系统的底层架构、系统级优化、网络服务部署以及现代云计算环境中的应用。内容涵盖从Linux内核的编译与定制到复杂服务（如Web服务器、数据库、虚拟化平台）的搭建与维护，为系统管理员、开发者和高级用户提供一套可操作、可深入研究的进阶指南。 --- 第一部分：Linux系统核心与底层架构解析 本部分将带领读者深入理解Linux系统的“心脏”——内核的工作机制，并掌握如何根据自身需求定制和优化系统。 第一章：内核的奥秘：编译、模块与调试 本章将详细阐述Linux内核的源代码结构、配置选项的意义及其对系统性能的影响。读者将学习如何从零开始编译一个自定义内核，包括选择合适的CPU架构优化、内存管理策略的配置，以及驱动程序的静态编译与动态加载。 内核配置详解 (Kconfig)：深入剖析`make menuconfig`中的关键选项，理解调度器（如CFS）、内存分配器（如Slab/SLUB）的原理和配置对系统响应时间的影响。 模块化编程与管理 (LKM)：学习编写简单的内核模块（LKM），理解模块的加载、卸载流程，以及如何利用`modprobe`和`lsmod`进行有效的模块生命周期管理。 系统调用追踪与性能分析：介绍如何使用`strace`和eBPF（Extended Berkeley Packet Filter）技术，对系统调用进行实时监控和性能瓶颈分析，这是理解应用程序与内核交互的基石。 第二章：文件系统与存储深度管理 超越简单的`mount`和`df`命令，本章深入探讨Linux支持的多种文件系统类型，并介绍现代存储解决方案的集成。 Ext4/XFS/Btrfs的内部结构：比较Ext4、XFS和Btrfs（及其CoW特性）在元数据管理、延迟分配和数据一致性方面的差异，指导读者根据I/O模型选择最佳文件系统。 逻辑卷管理 (LVM) 的高级应用：不仅限于创建和扩展卷组，还将讨论快照（Snapshot）的创建与恢复、精简配置（Thin Provisioning）的应用场景，以及LVM在灾难恢复中的作用。 块设备I/O调度器：解析Deadline、CFQ、NOOP以及最新的MQ（Multi-Queue Block Layer）调度器原理，并说明如何通过调整I/O调度器来优化SSD和传统HDD的读写性能。 --- 第二部分：系统级管理、安全与自动化 本部分着重于系统运维的实际操作，涵盖进程管理、资源控制以及构建健壮的安全策略。 第三章：进程管理与资源控制（cgroups与namespace） 现代容器技术和资源隔离的基础——控制组（cgroups）和命名空间（namespace）将在本章得到详尽的剖析。 控制组 (cgroups) 进阶：学习cgroup v1和v2的架构差异。实践如何为CPU、内存、I/O带宽设置严格的资源限制和优先级，确保关键应用的服务质量（QoS）。 命名空间隔离技术：深入理解PID, Mount, Network, User等命名空间的独立作用，这是理解Docker、Kubernetes等容器运行时环境工作原理的关键。 进程生命周期与调试：掌握`gdb`进行用户态程序调试的技巧，利用`perf`工具对应用程序和内核进行事件采样分析，找出CPU热点和锁竞争问题。 第四章：系统初始化、服务管理与网络栈优化 系统启动流程的解析，以及使用Systemd进行服务依赖管理和自动化维护。 Systemd的深度应用：讲解Unit文件的结构，如何创建复杂的服务依赖链，以及使用`systemd-analyze`进行启动时间优化。探讨Socket激活和D-Bus服务的优势。 网络协议栈调优：修改`/etc/sysctl.conf`中与TCP/IP栈相关的内核参数（如`net.core.somaxconn`, `tcp_tw_recycle`等），优化高并发网络服务的性能。 防火墙与安全强化 (nftables)：从iptables迁移至更现代的nftables框架，学习基于集合（Sets）的高效规则管理，并实现基于IP信誉和连接跟踪的动态安全策略。 --- 第三部分：专业应用与环境部署实践 本部分将理论知识应用于实际的服务器部署场景，侧重于构建高可用和可扩展的基础设施。 第五章：高性能Web服务器与负载均衡 专注于构建生产级别的HTTP/HTTPS服务集群，并引入反向代理与缓存机制。 Nginx与Apache的深度配置：对比两者的事件驱动模型与进程模型。重点讲解Nginx的异步架构、FastCGI缓存配置、SSL/TLS协议优化（如OCSP Stapling）。 反向代理与负载均衡：实践LVS（Linux Virtual Server）或HAProxy在高可用集群中的应用，理解不同的负载均衡算法（轮询、最小连接、IP哈希）及其适用场景。 Web应用安全加固：配置安全头部（Content Security Policy, Strict-Transport-Security），并结合Fail2ban进行入侵防御。 第六章：虚拟化与容器化：从KVM到Podman 掌握在Linux宿主机上运行和管理虚拟化和容器环境的技术。 KVM/QEMU构建全虚拟化环境：学习使用`virt-manager`和命令行工具管理虚拟机。理解KVM的KVM、QEMU、libvirt三者间的协作关系。 Linux容器技术栈：详细解析OCI标准，对比Docker、Podman和LXC的差异。重点演示如何使用Podman（无守护进程的容器引擎）进行无Root权限的容器构建与运行。 存储驱动与网络桥接：了解OverlayFS、Device Mapper等存储驱动在容器中的作用，以及如何配置Linux网桥和MACVLAN实现容器与外部网络的复杂连接。 第七章：脚本自动化与配置管理：Bash到Ansible 强调通过代码管理基础设施（Infrastructure as Code）的理念，提高部署效率和一致性。 高级Bash脚本编程：编写健壮的系统管理脚本，掌握信号处理、陷阱（Traps）机制、函数库的构建与错误恢复流程。 Ansible的角色化管理：从Playbook的基础语法进阶到编写可重用的Roles。实践使用Ansible Vault管理敏感数据，并构建幂等的系统配置流程。 版本控制与CI/CD集成：简要介绍如何将Ansible配置代码纳入Git管理，并结合Jenkins或其他CI工具实现基础设施的自动化部署流水线。 --- 本书的受众是： 具备Linux基本操作能力，希望深入了解系统底层机制、掌握系统优化技巧，并准备在服务器管理、云计算或DevOps领域深耕的专业人士。本书提供的是一套解决复杂问题、构建高性能系统的方法论和实践工具集，而非针对特定软件界面的操作手册。

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