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☆☆☆☆☆

出版者:机械工业出版社

作者:游双

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:2013-5-1

价格:CNY 69.00

装帧:平装

isbn号码:9787111425199

丛书系列:实战系列

图书标签:

网络编程
Linux
服务器
高性能
Linux/Unix
计算机
linux
编程
Linux
高性能
服务器
编程
分布式
系统
网络
并发
架构
性能

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具体描述

本书是Linux服务器编程领域的经典著作，由资深Linux软件开发工程师撰写，从网络协议、服务器编程核心要素、原理机制、工具框架等多角度全面阐释了编写高性能Linux服务器应用的方法、技巧和思想。不仅理论全面、深入，抓住了重点和难点，还包含两个综合性案例，极具实战意义。

全书共17章，分为3个部分：第一部分对Linux服务器编程的核心基础——TCP/IP协议进行了深入的解读和阐述，包括TCP/IP协议族、TCP/IP协议，以及一个经典的TCP/IP通信案例；第二部分对高性能服务器编程的核心要素进行了全面深入的剖析，包含Linux网络编程API、高级I/O函数、Linux服务器程序规范、高性能服务器程序框架、I/O复用、信号、定时器、高性能I/O框架库Libevent、多进程编程、多线程编程、进程池和线程池等内容，原理、技术与方法并重；第三部分从侧重实战的角度讲解了高性能服务器的优化与监测，包含服务器的调制、调试和测试，以及各种实用系统监测工具的使用等内容。

《高性能网络服务的设计与实现》简介：本书深入探讨了构建高吞吐量、低延迟和高可用性网络服务的核心原理与实践。它不局限于特定操作系统或编程语言的细节，而是从通用的网络编程范式和系统架构出发，揭示了如何设计和实现能够应对海量并发请求的强大服务器。核心内容：第一部分：高性能网络通信的基础理解网络协议栈的性能瓶颈：详细剖析TCP/IP协议栈在数据传输、拥塞控制、流量控制等环节可能存在的性能瓶颈，以及操作系统内核在网络 I/O 处理中的作用。理解这些底层机制对于优化网络应用程序至关重要。高效 I/O 模型：深入讲解阻塞 I/O、非阻塞 I/O、I/O 多路复用（select, poll, epoll）、事件驱动 I/O 和异步 I/O 等模型。通过对比分析，阐述它们在并发处理能力、资源消耗和编程复杂度上的差异，并指导读者根据具体场景选择最适合的 I/O 模型。内存管理与缓冲区优化：探讨高效内存分配、管理技术，如内存池、零拷贝（zero-copy）技术，以减少系统调用和内存拷贝的开销。讲解如何设计和使用应用程序缓冲区，以最小化数据在用户空间和内核空间之间的传输次数，提升数据处理效率。线程与进程模型：分析多线程、多进程以及混合模型的优缺点，包括线程模型（one-thread-per-connection, thread-pool）、进程模型（worker-process）以及混合模型（event-driven with worker threads）。重点讲解如何通过合理的线程/进程调度和同步机制，实现高效的并发处理，同时避免死锁和资源争夺。第二部分：高并发服务器的设计模式与架构事件驱动架构：详细阐述事件驱动编程模型，包括Reactor模式和Proactor模式。通过生动的实例，讲解如何设计一个能够处理大量并发事件的事件循环，以及如何将业务逻辑与事件处理分离。连接管理与复用：探讨连接的生命周期管理，包括连接的建立、维持和销毁。重点讲解连接池技术，如何有效地复用已建立的连接，降低连接建立和关闭的开销，显著提升吞吐量。负载均衡策略：介绍常见的负载均衡算法，如轮询、加权轮询、最少连接、IP哈希等，并分析它们在不同场景下的适用性。讲解如何通过负载均衡器将请求分发到多个服务器实例，以提高系统的整体可用性和处理能力。容错与高可用设计：探讨如何构建能够应对单点故障的系统。内容包括心跳检测、服务健康检查、数据冗余、故障转移以及优雅降级等策略。讲解如何设计能够自动恢复或无损切换的容错机制。第三部分：性能优化与调优实践网络协议优化：深入分析TCP连接的调优参数（如MSS, RWIN, SACK, TCP_NODELAY等），以及HTTP/2、HTTP/3等新一代协议在性能上的优势。讲解如何根据实际网络环境和应用需求，对TCP参数进行精细化调优。操作系统内核参数调优：讲解如何调整操作系统层面的网络相关参数，例如文件描述符限制、TCP缓冲区大小、网络设备队列深度等，以释放系统在网络 I/O 方面的潜能。代码层面的性能优化：提供一系列在应用程序代码层面提升性能的技巧，包括减少不必要的函数调用、优化数据结构选择、利用缓存、避免全局锁等。强调编写高效、可伸缩性代码的重要性。性能监控与分析工具：介绍常用的性能监控工具和方法，如网络抓包工具（tcpdump, Wireshark）、系统性能分析工具（strace, perf）、火焰图等，指导读者如何定位性能瓶颈，并进行有针对性的优化。第四部分：现代网络服务架构的演进微服务架构下的网络通信：探讨在微服务环境下，服务间通信面临的挑战，如服务发现、API网关、分布式追踪等，以及如何通过高性能的 RPC 框架（如 gRPC）和消息队列（如 Kafka, RabbitMQ）来解决这些问题。容器化与编排对网络性能的影响：分析 Docker、Kubernetes 等容器技术在网络虚拟化、服务隔离和资源调度方面对网络性能带来的影响，以及如何优化容器化环境下的网络配置。云原生网络服务：探讨在云原生环境下，弹性伸缩、自动化部署、服务网格（Service Mesh）等概念如何与高性能网络服务相结合，构建更加敏捷和可靠的应用。适用读者：本书适合有一定网络编程基础的开发者、系统工程师、架构师以及对构建高性能、高可用网络服务感兴趣的技术人员。无论是需要开发高并发 Web 服务器、实时通信系统、分布式存储服务，还是其他对网络性能有严苛要求的应用，本书都将提供宝贵的指导和实用的解决方案。通过阅读本书，读者将能够深刻理解高性能网络服务的本质，并掌握设计、实现和优化此类系统的关键技术。

作者简介

游双，资深Linux软件开发工程师，对Linux网络编程，尤其是服务器端的编程，有非常深入的研究，实战经验也十分丰富。曾就职于摩托罗拉，担任高级Linux软件工程师。此外，他还精通C++、Android、QT等相关的技术。活跃于Chinaunix等专业技术社区，发表了大量关于Linux网络编程的文章，深受社区欢迎。

目录信息

前言
第一篇 TCPIP协议详解
第1章 TCPIP协议族
1.1 TCPIP协议族体系结构以及主要协议
1.1.1 数据链路层
1.1.2 网络层
1.1.3 传输层
1.1.4 应用层
1.2 封装
1.3 分用
1.4 测试网络
1.5 ARP协议工作原理
1.5.1 以太网ARP请求应答报文详解
1.5.2 ARP高速缓存的查看和修改
1.5.3 使用tcpdump观察ARP通信过程
1.6 DNS工作原理
1.6.1 DNS查询和应答报文详解
1.6.2 Linux下访问DNS服务
1.6.3 使用tcpdump观察DNS通信过程
1.7 socket和TCPIP协议族的关系
第2章 IP协议详解
2.1 IP服务的特点
2.2 IPv4头部结构
2.2.1 IPv4头部结构
2.2.2 使用tcpdump观察IPv4头部结构
2.3 IP分片
2.4 IP路由
2.4.1 IP模块工作流程
2.4.2 路由机制
2.4.3 路由表更新
2.5 IP转发
2.6 重定向
2.6.1 ICMP重定向报文
2.6.2 主机重定向实例
2.7 IPv6头部结构
2.7.1 IPv6固定头部结构
2.7.2 IPv6扩展头部
第3章 TCP协议详解
3.1 TCP服务的特点
3.2 TCP头部结构
3.2.1 TCP固定头部结构
3.2.2 TCP头部选项
3.2.3 使用tcpdump观察TCP头部信息
3.3 TCP连接的建立和关闭
3.3.1 使用tcpdump观察TCP连接的建立和关闭
3.3.2 半关闭状态
3.3.3 连接超时
3.4 TCP状态转移
3.4.1 TCP状态转移总图
3.4.2 TIME_WAIT状态
3.5 复位报文段
3.5.1 访问不存在的端口
3.5.2 异常终止连接
3.5.3 处理半打开连接
3.6 TCP交互数据流
3.7 TCP成块数据流
3.8 带外数据
3.9 TCP超时重传
3.10 拥塞控制
3.10.1 拥塞控制概述
3.10.2 慢启动和拥塞避免
3.10.3 快速重传和快速恢复
第4章 TCPIP通信案例：访问Internet上的Web服务器
4.1 实例总图
4.2 部署代理服务器
4.2.1 HTTP代理服务器的工作原理
4.2.2 部署squid代理服务器
4.3 使用tcpdump抓取传输数据包
4.4 访问DNS服务器
4.5 本地名称查询
4.6 HTTP通信
4.6.1 HTTP请求
4.6.2 HTTP应答
4.7 实例总结
第二篇深入解析高性能服务器编程
第5章 Linux网络编程基础API
5.1 socket地址API
5.1.1 主机字节序和网络字节序
5.1.2 通用socket地址
5.1.3 专用socket地址
5.1.4 IP地址转换函数
5.2 创建socket
5.3 命名socket
5.4 监听socket
5.5 接受连接
5.6 发起连接
5.7 关闭连接
5.8 数据读写
5.8.1 TCP数据读写
5.8.2 UDP数据读写
5.8.3 通用数据读写函数
5.9 带外标记
5.10 地址信息函数
5.11 socket选项
5.11.1 SO_REUSEADDR选项
5.11.2 SO_RCVBUF和SO_SNDBUF选项
5.11.3 SO_RCVLOWAT和SO_SNDLOWAT选项
5.11.4 SO_LINGER选项
5.12 网络信息API
5.12.1 gethostbyname和gethostbyaddr
5.12.2 getservbyname和getservbyport
5.12.3 getaddrinfo
5.12.4 getnameinfo
第6章高级IO函数
6.1 pipe函数
6.2 dup函数和dup2函数
6.3 readv函数和writev函数
6.4 sendfile函数
6.5 mmap函数和munmap函数
6.6 splice函数
6.7 tee函数
6.8 fcntl函数
第7章 Linux服务器程序规范
7.1 日志
7.1.1 Linux系统日志
7.1.2 syslog函数
7.2 用户信息
7.2.1 UID、EUID、GID和EGID
7.2.2 切换用户
7.3 进程间关系
7.3.1 进程组
7.3.2 会话
7.3.3 用ps命令查看进程关系
7.4 系统资源限制
7.5 改变工作目录和根目录
7.6 服务器程序后台化
第8章高性能服务器程序框架
8.1 服务器模型
8.1.1 CS模型
8.1.2 P2P模型
8.2 服务器编程框架
8.3 IO模型
8.4 两种高效的事件处理模式
8.4.1 Reactor模式
8.4.2 Proactor模式
8.4.3 模拟Proactor模式
8.5 两种高效的并发模式
8.5.1 半同步半异步模式
8.5.2 领导者追随者模式
8.6 有限状态机
8.7 提高服务器性能的其他建议
8.7.1 池
8.7.2 数据复制
8.7.3 上下文切换和锁
第9章 IO复用
9.1 select系统调用
9.1.1 select API
9.1.2 文件描述符就绪条件
9.1.3 处理带外数据
9.2 poll系统调用
9.3 epoll系列系统调用
9.3.1 内核事件表
9.3.2 epoll_wait函数
9.3.3 LT和ET模式
9.3.4 EPOLLONESHOT事件
9.4 三组IO复用函数的比较
9.5 IO复用的高级应用一：非阻塞connect
9.6 IO复用的高级应用二：聊天室程序
9.6.1 客户端
9.6.2 服务器
9.7 IO复用的高级应用三：同时处理TCP和UDP服务
9.8 超级服务xinetd
9.8.1 xinetd配置文件
9.8.2 xinetd工作流程
第10章信号
10.1 Linux信号概述
10.1.1 发送信号
10.1.2 信号处理方式
10.1.3 Linux信号
10.1.4 中断系统调用
10.2 信号函数
10.2.1 signal系统调用
10.2.2 sigaction系统调用
10.3 信号集
10.3.1 信号集函数
10.3.2 进程信号掩码
10.3.3 被挂起的信号
10.4 统一事件源
10.5 网络编程相关信号
10.5.1 SIGHUP
10.5.2 SIGPIPE
10.5.3 SIGURG
第11章定时器
11.1 socket选项SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO
11.2 SIGALRM信号
11.2.1 基于升序链表的定时器
11.2.2 处理非活动连接
11.3 IO复用系统调用的超时参数
11.4 高性能定时器
11.4.1 时间轮
11.4.2 时间堆
第12章高性能IO框架库Libevent
12.1 IO框架库概述
12.2 Libevent源码分析
12.2.1 一个实例
12.2.2 源代码组织结构
12.2.3 event结构体
12.2.4 往注册事件队列中添加事件处理器
12.2.5 往事件多路分发器中注册事件
12.2.6 eventop结构体
12.2.7 event_base结构体
12.2.8 事件循环
第13章多进程编程
13.1 fork系统调用
13.2 exec系列系统调用
13.3 处理僵尸进程
13.4 管道
13.5 信号量
13.5.1 信号量原语
13.5.2 semget系统调用
13.5.3 semop系统调用
13.5.4 semctl系统调用
13.5.5 特殊键值IPC_PRIVATE
13.6 共享内存
13.6.1 shmget系统调用
13.6.2 shmat和shmdt系统调用
13.6.3 shmctl系统调用
13.6.4 共享内存的POSIX方法
13.6.5 共享内存实例
13.7 消息队列
13.7.1 msgget系统调用
13.7.2 msgsnd系统调用
13.7.3 msgrcv系统调用
13.7.4 msgctl系统调用
13.8 IPC命令
13.9 在进程间传递文件描述符
第14章多线程编程
14.1 Linux线程概述
14.1.1 线程模型
14.1.2 Linux线程库
14.2 创建线程和结束线程
14.3 线程属性
14.4 POSIX信号量
14.5 互斥锁
14.5.1 互斥锁基础API
14.5.2 互斥锁属性
14.5.3 死锁举例
14.6 条件变量
14.7 线程同步机制包装类
14.8 多线程环境
14.8.1 可重入函数
14.8.2 线程和进程
14.8.3 线程和信号
第15章进程池和线程池
15.1 进程池和线程池概述
15.2 处理多客户
15.3 半同步半异步进程池实现
15.4 用进程池实现的简单CGI服务器
15.5 半同步半反应堆线程池实现
15.6 用线程池实现的简单Web服务器
15.6.1 http_conn类
15.6.2 main函数
第三篇高性能服务器优化与监测
第16章服务器调制、调试和测试
16.1 最大文件描述符数
16.2 调整内核参数
16.2.1 procsysfs目录下的部分文件
16.2.2 procsysnet目录下的部分文件
16.3 gdb调试
16.3.1 用gdb调试多进程程序
16.3.2 用gdb调试多线程程序
16.4 压力测试
第17章系统监测工具
17.1 tcpdump
17.2 lsof
17.3 nc
17.4 strace
17.5 netstat
17.6 vmstat
17.7 ifstat
17.8 mpstat
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

我想要对一些应用进行性能优化的书，比如mysql集群和nginx集群优化的技术。这本书主要是一些功能的开发，并不研究这块。我想要对一些应用进行性能优化的书，比如mysql集群和nginx集群优化的技术。这本书主要是一些功能的开发，并不研究这块。

评分☆☆☆☆☆

本书内容量极其庞大，第一次读完的时候，觉得很轻松，可是后来越读越可怕，发现里面涵盖的知识点几乎包括了服务器端编程的大部分如果你作为一个初学者的话，本书不宜入手建议看看鸟哥的那三本书，入门，网络，和服务器搭建三本书半年看完，更多的以后去公司学吧

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于理论知识的堆砌，它更像是一本“实战指南”。在实际工作中，我经常会遇到一些难以解释的性能瓶颈，比如高并发下的连接延迟、请求处理缓慢等等。这本书提供的系统性分析方法论，让我学会了如何从宏观到微观，一步一步地排查问题。它介绍了各种强大的Linux性能分析工具，比如perf、strace、tcpdump等等，并且详细解释了如何运用这些工具来定位性能瓶颈。我之前对这些工具只是有所耳闻，但不知道如何有效地使用。通过书中的实践指导，我学会了如何使用perf来分析CPU的指令执行和缓存命中率，如何用strace来跟踪系统调用，找出耗时最多的操作。这些技能极大地提高了我的问题排查效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的不仅仅是技术上的提升，更是一种思维方式的改变。在接触这本书之前，我可能更倾向于使用现成的框架，而不太去深究其底层实现。但这本书让我明白，要想真正做到高性能，必须深入理解系统运作的每一个环节。它教会了我如何站在更高的维度去审视服务器的架构设计，如何在设计之初就考虑性能因素。我特别赞赏书中关于进程间通信（IPC）机制的详细对比分析，理解了各种IPC方式的性能特点和适用场景，能帮助我做出更优化的架构决策。总而言之，这是一本值得反复研读的经典之作，对于任何一个希望在Linux服务器编程领域有所建树的开发者来说，都具有不可估量的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容绝对是硬核中的硬核，对于想要深入理解Linux服务器底层运作机制的开发者来说，简直是宝藏。我之前一直在一家创业公司做后端开发，服务器经常出现性能问题，但每次处理都像是在“头痛医头，脚痛医脚”，直到我翻阅了这本书。它系统的阐述了Linux网络协议栈的实现细节，比如TCP的慢启动、拥塞控制、滑动窗口等等，这些内容如果自己去摸索，可能需要花费大量的时间去阅读RFC文档，并且理解起来也相当枯燥。但作者通过大量的实际案例和代码示例，把这些复杂的概念变得生动易懂。我特别喜欢其中关于内存管理和页面调度那一章，理解了这些，才能更有效地利用有限的内存资源，避免不必要的内存抖动和频繁的缺页中断，从而显著提升服务器的响应速度。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我对Linux服务器的性能优化有了全新的认识。在没读这本书之前，我总觉得服务器性能瓶颈都是硬件问题，或者就是简单的代码写得不够高效。但这本书却从一个非常宏观的视角，深入浅出地剖析了影响服务器性能的方方面面。它不仅仅局限于网络编程的TCP/IP层面，而是把目光投向了操作系统内核、文件系统、内存管理，甚至CPU缓存和I/O调度等更底层的细节。我印象最深刻的是关于epoll和多线程模型的那几章，作者用非常形象的比喻和清晰的图示，让我这个之前对这些概念有些模糊的读者，瞬间豁然开朗。原来epoll并不是简单的事件集合，它背后有着精妙的设计来避免轮询的低效。还有多线程模型，不同的模型在面对高并发场景时，其性能表现和资源消耗差异巨大，这本书给出了详细的分析和选择建议。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读门槛确实不低，它需要读者具备一定的C语言基础和对操作系统基本原理的了解。但如果你能坚持读下来，一定会收获满满。我最欣赏的是作者在讲解过程中，始终保持着严谨的科学态度，并且能够将复杂的概念用通俗易懂的语言表达出来。比如在讲解I/O多路复用机制时，它不仅介绍了select、poll、epoll的原理，还深入分析了它们在不同场景下的优劣势，以及在内核中的具体实现。我之前一直对epoll的LT（水平触发）和ET（边缘触发）模式感到困惑，这本书用非常精妙的例子，让我彻底理解了它们的区别和适用场景。这对于编写高性能的并发程序至关重要。

评分☆☆☆☆☆

大部分内容APUE和UNP里面都有讲过，不过这本书也讲到了那两本书里面所没有的知识，比如epoll、Reactor/Proactor模式和进程池等东西。

评分☆☆☆☆☆

挺好，前几章内容在tcp,apue,unp里已经被老stevens写通透的就没什么说了。服务器io模型和进程池线程池等最后几章归纳得很好，至少还没见过老外写的书有这么具体的总结的。看上去现在服务器后台貌似都是用C++多了？另外有些错误的地方，多倒是不多不过看上去不舒服。还有作者可能长年只战斗在Linux上，对POSIX和C可移植性貌似不是特别敏感，可能是偶尔写到的时候看到资料里提了，所以同时提了一下，一笔带过。

评分☆☆☆☆☆

大概过了一遍，还是要找个项目系统学习一下

评分☆☆☆☆☆

大部分内容APUE和UNP里面都有讲过，不过这本书也讲到了那两本书里面所没有的知识，比如epoll、Reactor/Proactor模式和进程池等东西。