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出版者:北京大学

作者:程栋//刘亿舟|主编

出品人:

页数:218

译者:

出版时间:2012-1

价格:59.00元

装帧:

isbn号码:9787301167403

丛书系列:

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科技前沿的思辨与实践：《智能时代的计算架构演进》 一、 导论：数字文明的基石与重塑 我们正处于一个由数据驱动、智能加速的时代浪潮之中。从物联网的微观感知到超级计算的宏大叙事，计算能力的每一次飞跃都在深刻地改变着人类社会的组织形态、经济结构乃至个体的生活方式。《智能时代的计算架构演进》并非一本描述既有工具使用的手册，而是一部关于未来计算范式的深度思辨录和前瞻性实践指南。本书旨在剖析支撑当前全球技术竞争核心的底层逻辑——计算架构，并深入探讨在人工智能（AI）、边缘计算（Edge Computing）和量子计算（Quantum Computing）等颠覆性技术共同作用下，传统架构面临的挑战与必须完成的演进路径。 本书的焦点在于“演进”二字。它探讨的不是某个特定软件或框架的 CRUD（创建、读取、更新、删除）操作，而是支撑这些应用运行的硬件基础、互联逻辑、资源调度机制以及安全防护体系的根本性变革。我们相信，理解计算架构的演进，是把握未来十年科技命脉的关键。 二、 算力之困：摩尔定律的黄昏与并行化的必然 在过去数十年里，硅基半导体技术遵循着摩尔定律的指引，以惊人的速度提升着单核处理器的性能。然而，随着物理极限的临近，这一传统路径正在遭遇瓶颈。本书的第一部分，着重于分析这种“算力之困”的本质。 我们首先对冯·诺依曼架构进行了批判性的审视，指出其在处理海量、高并发、低延迟需求的现代应用（如自动驾驶、实时金融交易）时所暴露出的“存储墙”问题。这部分内容将详细解析功耗墙、内存墙和I/O瓶颈如何制约了计算效率的提升。 随后，我们将目光投向异构计算的兴起。本书深入剖析了通用处理器（CPU）与专用加速器（如GPU、FPGA、ASIC）之间的协同关系。我们详细对比了不同加速器在浮点运算、整数运算和特定算法（如卷积神经网络推理）中的性能权衡。重点探讨了如何通过先进的片上系统（SoC）设计和Chiplet（小芯片）技术，实现模块化、可重构的高效能计算单元。书中不涉及如何编写CUDA或OpenCL代码，而是着重于架构师如何基于应用需求，设计最优的异构资源池配置策略。 三、 分布与融合：从云中心到泛在智能的拓扑重构 云计算无疑是过去十五年的计算主旋律，但智能时代的到来要求计算能力不再固守于中心化的数据中心。本书的第二部分聚焦于计算拓扑结构的深刻变化——从集中到分散、再到最终的泛在融合。 1. 边缘计算的深度解析： 我们将边缘计算（Edge Computing）定位为对传统网络延迟和带宽瓶颈的直接回应。本书区分了远端边缘（Near Edge）与近端边缘（Far Edge）的差异，并详细阐述了边缘计算节点在数据预处理、实时决策和隐私保护方面的独特架构需求。讨论了“计算下沉”所带来的分布式一致性挑战，以及“联邦学习”（Federated Learning）作为一种绕开中心化数据汇聚的分布式训练范式，对边缘侧算力调度的影响。这部分内容侧重于边缘集群的管理、资源隔离和跨域协同的通信协议优化。 2. 服务器无虚拟化（Serverless）的架构演进： Serverless架构是对传统虚拟机（VM）和容器（Container）抽象层的一次颠覆。本书深入分析了FaaS（Function as a Service）背后的冷启动优化技术、事件驱动模型的资源调度算法，以及如何在高并发场景下，保持函数执行的确定性和低延迟。我们探讨了下一代Serverless平台如何整合微服务、服务网格（Service Mesh）和无服务器数据库的趋势。 3. 超大规模互联：数据中心网络架构的重塑： 随着计算单元的激增，数据中心内部的网络架构（DCN）成为新的性能瓶颈。本书详细分析了Clos架构的演变，对比了RDMA（Remote Direct Memory Access）、RoCE（RDMA over Converged Ethernet）和光互连技术在消除CPU与内存、计算节点之间延迟方面的技术路线，强调高性能计算（HPC）网络技术如何向主流企业级应用迁移。 四、 安全与信任：面向未来计算的零信任与抗量子防御 计算架构的演进必须与安全机制同步。在系统日益分布化、组件日益异构化的背景下，传统的边界安全模型已彻底失效。本书第三部分聚焦于构建下一代计算环境的信任基础。 1. 硬件可信根与零信任模型（Zero Trust）： 我们深入探讨了可信执行环境（TEE），如Intel SGX或ARM TrustZone，如何在硬件层面为敏感计算和数据提供隔离与加密保护。在此基础上，本书构建了一个完整的零信任架构模型，分析了如何在不信任任何网络位置的前提下，通过动态身份验证、最小权限原则和持续性监控，保障跨云、跨边缘环境下的工作负载安全。这不涉及具体安全策略的配置，而是从架构设计层面确保“永不信任，始终验证”的原则得以实现。 2. 量子威胁与后量子密码学（PQC）： 鉴于未来量子计算机可能对现有公钥加密体系构成的致命威胁，本书前瞻性地介绍了后量子密码学（PQC）的紧迫性。我们分析了基于格、哈希或编码的PQC算法族的基本数学原理，并讨论了当前主流计算架构（如操作系统内核、SSL/TLS握手协议）如何进行“抗量子迁移”的架构预留和性能评估。 五、 结论：面向可持续计算的资源优化 《智能时代的计算架构演进》的最终落脚点在于效率与可持续性。在数据中心能耗日益成为全球关注焦点的今天，计算架构的优化不仅是性能的提升，更是对环境责任的履行。本书最后部分提出了对“绿色计算”架构的设想，包括液冷技术在高性能计算集群中的应用、基于AI的资源预测与动态关断机制，以及如何通过细粒度的功耗感知调度（Power-Aware Scheduling）来平衡性能需求与能源消耗。 本书面向的是系统架构师、技术决策者、以及对底层技术演进有深刻兴趣的研究人员。它提供的是宏观的、跨学科的架构蓝图，而非特定技术的入门教程，旨在引领读者站在技术更迭的制高点，洞察并引领下一代智能计算基础设施的构建方向。

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在风险管理和安全方面，这本书也提供了非常详尽的指导。在当前数字化浪潮下，网络安全和数据隐私的重要性不言而喻。它系统地介绍了IT服务管理中与风险管理相关的几个关键环节，包括风险的识别、评估、应对和监控。书中的内容不仅仅停留在理论层面，而是提供了很多可以落地执行的框架和方法。比如，如何建立有效的事件响应机制，如何在服务中断时最大限度地减少损失，以及如何通过持续的监控和审计来防范潜在的威胁。读到这部分时，我立刻想到了之前公司经历过的一些安全事件，如果当时能有这样的指导，可能后果会截然不同。它让我深刻理解到，IT服务管理并非仅仅关乎效率，更关乎企业的生存和信誉，是确保业务连续性和安全性的基石。

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刚翻完《中国IT服务管理指南》，感觉这本书像是把我从一片混沌中解救了出来。我之前一直觉得IT服务是个挺模糊的概念，好像就是处理一些电脑问题、网络故障什么的，但具体怎么管、怎么做得好，心里一点底都没有。这本书就像给我点亮了一盏灯，系统地梳理了IT服务管理的方方面面。它没有上来就讲那些晦涩难懂的理论，而是从实际出发，结合中国企业的一些特点，一步步地引导读者理解IT服务管理的重要性，以及它对企业运营效率、客户满意度甚至业务创新的巨大影响。 书里关于服务台的构建和运营的部分，真的特别实用。我之前以为服务台就是个接电话、报修的地方，但这本书让我知道，一个高效的服务台应该是企业IT服务的第一道防线，它不仅要解决用户的问题，更要成为信息收集、问题根源分析的关键节点。它详细讲解了如何设置服务级别协议（SLA），如何进行有效的工单管理，以及如何通过自动化工具提升响应速度和解决率。读到这部分时，我脑子里闪过很多公司里常见的IT支持场景，那些效率低下、用户怨声载道的时刻，现在看来，很多都可以通过书中提到的方法来避免。特别是关于知识库的建立和利用，让我意识到，将一次次的重复性问题和解决方案沉淀下来，不仅能解放IT人员，更能大幅提升用户自我解决问题的能力，这绝对是降本增效的利器。

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让我印象深刻的是，这本书在探讨IT服务与业务战略结合这一点上，下了很大的功夫。很多时候，IT部门容易被看作是成本中心，只负责“让机器运转起来”。但《中国IT服务管理指南》明确指出，IT服务管理的核心目标应该是支持和驱动业务的成功。它详细阐述了如何理解业务需求，如何将IT服务的设计与业务流程紧密集成，以及如何利用IT服务来创造新的业务价值。书中提到的一些案例，虽然没有具体点名，但很容易让人联想到现实中那些通过技术创新实现业务飞跃的企业。这种从“支持”到“赋能”的转变，是我之前从未深入思考过的。它让我意识到，IT服务管理者不应该仅仅是技术人员，更应该是业务的理解者和战略的参与者，他们需要用商业的视角来审视IT服务，从而更好地服务于企业的长远发展。

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关于持续改进的部分，这本书给了我很多启发。IT服务管理不是一成不变的，需要随着技术的发展和业务的变化而不断调整和优化。书中详细介绍了PDCA（Plan-Do-Check-Act）循环在IT服务管理中的应用，以及如何利用各种度量指标来评估服务性能，并基于数据进行改进。我特别喜欢它关于“度量什么”和“如何度量”的论述，这解决了我在实践中经常遇到的一个困惑：为什么总是在忙碌，但又感觉进步不大？通过量化和分析，才能找到真正的瓶颈所在，并有针对性地采取措施。它让我明白，一个优秀的IT服务管理体系，是通过一次次的迭代和优化，不断逼近卓越的。

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书中对于变更管理和配置管理的阐述，让我对IT系统的稳定性有了更深的认识。很多时候，IT系统的故障并非源于核心技术的缺陷，而是由于不当的变更操作所致。这本书详细讲解了如何建立一套规范的变更流程，从变更的提出、评估、审批到实施和验证，每一个环节都至关重要。同时，它也强调了配置管理的重要性，即如何清晰地记录和跟踪IT资产及其相互关系。当我看到书中关于“配置项”（CI）的概念时，我意识到，要管理好一个复杂的IT系统，首先要了解它的构成，知道各个部分是怎么连接的。这对于我理解系统故障排查和风险预警非常有帮助。

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《中国IT服务管理指南》在总结部分，让我对整个IT服务管理的价值有了更深刻的理解。它不是为了管理而管理，而是为了支撑业务发展、提升企业竞争力。书中反复强调了IT服务管理作为企业核心能力的一部分，其重要性不亚于财务、营销等其他职能。它让我明白，一个成熟的IT服务管理体系，能够帮助企业更好地应对市场变化，抓住业务机遇，并最终实现可持续的增长。这本书为我打开了一扇新的大门，让我看到了IT服务管理背后蕴含的巨大潜力和价值。

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书中关于服务目录和客户关系管理的章节，让我认识到IT服务不仅仅是技术问题，更是与业务部门和最终用户沟通协作的问题。它详细阐述了如何建立清晰的服务目录，让用户了解可用的IT服务及其内容，这有助于提高用户对IT资源的利用效率，并减少不必要的沟通成本。同时，它也强调了与客户建立良好关系的重要性，通过定期的沟通、反馈机制以及主动的服务，来提升用户的满意度和忠诚度。这让我意识到，IT服务管理需要更加“以人为本”，更加注重用户体验。

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在阅读过程中，我发现这本书的一个显著特点是，它非常注重实践性和可操作性。它没有停留在高屋建瓴的理论层面，而是提供了很多可以直接应用到实际工作中的工具、方法和模板。比如，在讲解某个流程时，它会提供相应的表单、检查清单，甚至是实际操作的步骤。这让我感觉，这本书不仅仅是用来“读”的，更是用来“做”的。对于想要在IT服务管理领域提升专业技能的读者来说，这无疑是一本非常有价值的参考书。

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对于IT服务流程的梳理和优化，这本书提供了非常系统性的框架。它不仅仅是简单地列举几个流程，而是从整体上解释了ITIL（Information Technology Infrastructure Library）等国际主流的IT服务管理框架，并结合中国企业的实际情况，给出了可行的实施路径。我之前对ITIL的了解非常有限，觉得它很复杂，很难落地。但这本书通过生动的语言和具体的例子，让我逐渐理解了这些流程的逻辑和价值。比如，事件管理、问题管理、发布管理等，它们是如何协同工作，共同保障IT服务的稳定运行，这让我对IT服务管理有了全局的认识。

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在人才培养和团队建设方面，这本书也提供了宝贵的建议。IT服务管理的成功，归根结底离不开人的因素。它强调了建立一支专业、高效、有服务意识的IT团队的重要性。书中探讨了如何进行人员的招聘、培训和激励，以及如何营造良好的团队文化。我特别注意到书中关于“服务意识”的培养，这让我意识到，IT人员不仅仅是技术的操作者，更应该是服务的提供者，他们需要站在用户的角度思考问题，用专业的服务赢得信任。对于很多企业来说，这可能是提升IT服务满意度的关键所在。

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比较有实用价值，特别对于我们这种不懂it管理的土壕技术公司来说有实践意义

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