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现代分布式系统：原理与实现

样章
作者：
于戈 张岩峰 谷峪 张天成 巩树凤
定价：
39.70元
ISBN：
978-7-04-066166-8
版面字数：
400.00千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2025-12-24
物料号：
66166-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
计算机/教育技术类
二级分类：
计算机类专业核心课程
三级分类：
数据库系统原理

本书是大数据新兴领域“十四五”高等教育教材。本书是一本全面覆盖分布式系统核心技术知识点的教材。近年来，大数据、云计算、人工智能等技术的飞速发展，以及高可用、高可扩展、高性能的应用需求，不断推动着分布式系统技术的快速涌现和更新。教材结合新场景和新应用，关注分布式系统与新兴技术的融合，不仅讲解核心原理，而且更注重系统实现技术，弥补国际上目前对分布式系统新进展全面讲解的教材的缺失，培养构建分布式系统的专业人才。

本书既可作为高等学校大数据、云计算、人工智能相关专业高年级本科生和研究生的教学用书，也可供专业技术人员参考。

  • 前辅文
  • 第1章 分布式系统概述
    • 1.1 分布式系统概念
      • 1.1.1 分布式系统的应用
      • 1.1.2 分布式系统的目标
      • 1.1.3 分布式系统的挑战
    • 1.2 分布式系统的关键技术
      • 1.2.1 任务调度
      • 1.2.2 通信管理
      • 1.2.3 命名管理
      • 1.2.4 数据划分和定位
      • 1.2.5 复制和一致性
      • 1.2.6 故障恢复与共识
      • 1.2.7 事务处理
    • 1.3 分布式系统的软件体系结构
      • 1.3.1 分层模式
      • 1.3.2 对象模式
      • 1.3.3 数据中心模式
      • 1.3.4 事件驱动模式
      • 1.3.5 资源型模式
      • 1.3.6 小结
    • 1.4 分布式系统的系统体系结构
      • 1.4.1 中心化体系结构
      • 1.4.2 去中心化体系结构
      • 1.4.3 混合型体系结构与边缘计算
    • 1.5 本章小结
    • 习题
  • 第2章 分布式进程与通信
    • 2.1 基本概念
      • 2.1.1 进程与线程
      • 2.1.2 进程间通信
      • 2.1.3 基本的进程间通信技术
    • 2.2 分布式系统中的进程和线程设计
      • 2.2.1 分布式任务与进程
      • 2.2.2 客户端进程的设计
      • 2.2.3 服务器进程的设计
    • 2.3 远程过程调用
      • 2.3.1 客户端存根与服务器端存根
      • 2.3.2 RPC的工作过程
      • 2.3.3 参数传递
      • 2.3.4 异步RPC
    • 2.4 面向消息的通信
      • 2.4.1 使用套接字的简单瞬时消息传递
      • 2.4.2 高级瞬时消息传递
      • 2.4.3 面向消息的持久通信
      • 2.4.4 消息传递接口
    • 2.5 多播通信
      • 2.5.1 多播通信原理
      • 2.5.2 应用层多播
      • 2.5.3 基于Gossip的多播通信
      • 2.5.4 实用多播技术
    • 2.6 本章小结
    • 习题
  • 第3章 数据划分与定位
    • 3.1 数据划分的意义
      • 3.1.1 数据划分目的
      • 3.1.2 数据划分目标
    • 3.2 静态数据划分方法
      • 3.2.1 范围划分
      • 3.2.2 哈希划分
      • 3.2.3 其他划分方法
      • 3.2.4 热点困境
    • 3.3 动态数据分区调整
      • 3.3.1 限定分区数量
      • 3.3.2 限定分区大小
      • 3.3.3 限定分区比例
    • 3.4 数据定位
    • 3.5 一致性哈希
      • 3.5.1 一致性哈希算法
      • 3.5.2 一致性哈希数据定位
      • 3.5.3 数据再划分
      • 3.5.4 数据倾斜与虚拟节点
    • 3.6 分布式文件系统
      • 3.6.1 GFS架构
      • 3.6.2 GFS工作流程
      • 3.6.3 一致性模型
    • 3.7 本章小结
    • 习题
  • 第4章 数据复制与一致性
    • 4.1 复制架构
      • 4.1.1 主从复制
      • 4.1.2 多主复制
      • 4.1.3 无主复制
    • 4.2 复制策略
      • 4.2.1 同步复制和异步复制
      • 4.2.2 物理复制和逻辑复制
      • 4.2.3 推模式和拉模式
    • 4.3 副本一致性
      • 4.3.1 线性一致性
      • 4.3.2 顺序一致性
      • 4.3.3 因果一致性
      • 4.3.4 最终一致性
      • 4.3.5 按客户端角度区分的一致性
    • 4.4 本章小结
    • 习题
  • 第5章 容错与共识
    • 5.1 故障类型
      • 5.1.1 按照故障影响范围区分
      • 5.1.2 按照故障性质区分
    • 5.2 故障检测与恢复
      • 5.2.1 故障检测
      • 5.2.2 故障恢复
    • 5.3 Paxos共识算法
      • 5.3.1 驱动案例
      • 5.3.2 角色与问题描述
      • 5.3.3 共识算法
      • 5.3.4 Multi-Paxos
    • 5.4 Raft共识算法
      • 5.4.1 算法概述
      • 5.4.2 Leader选举
      • 5.4.3 日志同步
      • 5.4.4 特殊案例
      • 5.4.5 Multi-Raft
    • 5.5 PBFT共识算法
      • 5.5.1 问题描述
      • 5.5.2 算法流程
      • 5.5.3 视图更换
    • 5.6 本章小结
    • 习题
  • 第6章 分布式事务
    • 6.1 事务的基本概念
      • 6.1.1 事务的定义
      • 6.1.2 事务的基本性质
      • 6.1.3 并发事务与隔离级别
    • 6.2 分布式事务与并发控制
      • 6.2.1 悲观并发控制
      • 6.2.2 基于时间戳的并发控制
      • 6.2.3 乐观并发控制
      • 6.2.4 多版本并发控制
    • 6.3 分布式提交
      • 6.3.1 两阶段提交协议
      • 6.3.2 两阶段提交协议的故障恢复
      • 6.3.3 两阶段提交协议的优化
      • 6.3.4 两阶段提交与副本共识
    • 6.4 分布式事务处理系统
      • 6.4.1 跨地理区域事务处理Spanner
      • 6.4.2 确定性事务处理Calvin
      • 6.4.3 无协调事务处理Berkeley Anna
      • 6.4.4 多主乐观事务处理GeoGauss
    • 6.5 本章小结
    • 习题
  • 第7章 分布式批处理系统
    • 7.1 任务分配与协调
      • 7.1.1 任务分配
      • 7.1.2 任务协调
    • 7.2 计算故障检测与恢复
      • 7.2.1 故障检测技术
      • 7.2.2 故障恢复技术
    • 7.3 批处理系统——MapReduce
      • 7.3.1 MapReduce概述
      • 7.3.2 MapReduce架构
      • 7.3.3 MapReduce工作流程
      • 7.3.4 故障恢复
    • 7.4 本章小结
    • 习题
  • 第8章 新型分布式系统
    • 8.1 分布式图计算
      • 8.1.1 背景与概念
      • 8.1.2 主要架构
      • 8.1.3 关键技术
      • 8.1.4 代表系统
    • 8.2 分布式机器学习
      • 8.2.1 背景与概念
      • 8.2.2 主要架构
      • 8.2.3 关键技术
      • 8.2.4 代表系统
    • 8.3 联邦计算
      • 8.3.1 背景与概念
      • 8.3.2 主要架构
      • 8.3.3 关键技术
      • 8.3.4 代表系统
    • 8.4 云计算与云原生
      • 8.4.1 背景与概念
      • 8.4.2 主要架构
      • 8.4.3 关键技术
      • 8.4.4 代表系统
    • 8.5 边缘计算
      • 8.5.1 背景与概念
      • 8.5.2 主要架构
      • 8.5.3 关键技术
      • 8.5.4 代表系统
    • 8.6 本章小结
    • 习题
  • 参考文献

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