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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Torleiv Klove

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2007-4

价格:$ 86.00

装帧:HRD

isbn号码:9789812705860

丛书系列:

图书标签:

• 信息论
• 编码理论
• 纠错码
• 数据压缩
• 通信系统
• 数字电路
• 计算机体系结构
• 可靠性工程
• 密码学
• 信号处理

书籍简介：《系统故障诊断与恢复实战指南》 作者： [请在此处填入作者姓名] 出版社： [请在此处填入出版社名称] 出版日期： [请在此处填入出版日期] --- 导言：当系统不再可靠——现代复杂系统的脆弱性与应对之道 在数字化浪潮席卷的今天，无论是工业控制系统（ICS）、大规模分布式计算平台，还是尖端的航空航天电子设备，其运行的稳定性和可靠性已成为决定成败的关键要素。然而，任何复杂的系统都无法逃脱“故障”的阴影。从微小的瞬时电源波动，到深层次的软件逻辑缺陷，再到不可预见的硬件老化，故障是系统生命周期中不可避免的一部分。 《系统故障诊断与恢复实战指南》并非一本理论堆砌的教科书，而是一本面向工程实践的“急救手册”和“预防手册”。本书深刻洞察了现代工程系统从设计、部署到运维阶段所面临的严峻挑战，旨在为系统工程师、维护技术人员、研发团队提供一套系统化、可操作的故障分析与快速恢复的框架和工具集。 本书的核心理念在于：预见性维护优于被动式抢修，深入理解系统内在逻辑是快速定位问题的基石。 我们将带领读者穿越晦涩的故障报告和模糊的症状描述，直达问题的根源，并提供经过实战检验的解决方案。 --- 第一部分：故障分析的基石——理解系统行为与构建健全的诊断环境（约 350 字） 本部分着重于建立工程师在面对未知故障时的思维模型。我们首先剖析了复杂系统的本质——它是一个由相互依赖的组件构成的动态网络。理解系统的“正常”行为，是识别“异常”的先决条件。 关键章节聚焦： 1. 系统状态建模与基线建立： 如何为不同类型的系统（如实时嵌入式系统、大型数据中心）建立性能、延迟、资源消耗的动态基线。我们将详细介绍时间序列分析在建立“健康画像”中的应用，以及如何利用统计学方法区分瞬时噪声和持续性病变。 2. 日志与遥测数据的结构化采集： 现代系统会产生海量数据，但“数据富余”不等于“信息充分”。本章探讨了如何设计有效的日志策略（如结构化日志、上下文关联 ID），并深入介绍 ELK/Grafana 等工具栈在实时数据聚合、筛选和可视化方面的最佳实践。重点解析如何利用这些数据来回溯故障发生前的关键事件链。 3. 故障分类学与归因模型： 建立一个普适的故障分类体系（硬件层、固件层、操作系统层、应用层、网络层、人为操作层），并引入“五问法”（5 Whys）和“鱼骨图”等经典工具，确保故障分析的深度和广度，避免“头痛医头，脚痛医脚”的无效操作。 --- 第二部分：深入诊断的战术——从症状到病灶的精准定位（约 550 字） 当系统出现明显异常时，时间是最大的敌人。本部分是本书的实践核心，它侧重于提供针对特定故障类型的、详细的诊断流程和工具集。 重点关注的故障场景及技术： 1. 性能瓶颈的精准定位： 探讨“缓慢就是新的宕机”这一理念。内容涵盖 CPU 竞争分析（上下文切换、缓存未命中）、内存泄漏的动态追踪（Heap Dump 分析、内存页利用率分析）、I/O 阻塞的诊断（锁竞争、磁盘队列深度分析）。我们将详细演示如何使用火焰图（Flame Graphs）和 DTrace/eBPF 等先进内核级追踪工具，可视化函数调用栈的耗时分布，从而精准锁定性能热点。 2. 间歇性与随机性故障的捕获： 许多难以重现的故障是由于时序依赖或资源争抢引起的。本章介绍“Checklist-Driven Debugging”方法，指导工程师如何系统性地排除随机故障的干扰。深入解析看门狗定时器（Watchdog Timer）的配置与触发机制，以及如何利用硬件级调试接口（如 JTAG/SWD）捕获系统重启瞬间的微小线索。 3. 网络与通信故障的深度剖析： 在分布式系统中，网络被误诊为应用层问题的比例极高。本书提供了从 OSI 七层模型出发的系统化诊断流程，包括 TTL 追踪、TCP 窗口大小分析、拥塞控制算法的影响评估，以及使用 Wireshark 进行深度包捕获与协议栈分析的实战技巧。特别关注了高并发环境下的延迟抖动（Jitter）分析。 4. 软件错误与并发控制问题： 专注于死锁、活锁、竞态条件等非确定性软件缺陷。我们不讨论如何编写无错代码，而是讨论在系统运行中如何利用运行时调试工具（如 AddressSanitizer 的思路、线程栈快照）来冻结系统并在故障点进行有针对性的检查。 --- 第三部分：快速恢复与预防性加固——将教训转化为韧性（约 400 字） 故障发生后的处理速度和后续的改进措施，决定了一个团队的成熟度。《系统故障诊断与恢复实战指南》的最后一部分，聚焦于如何将诊断结果转化为可执行的恢复策略和面向未来的防御性设计。 恢复与预防策略： 1. 最小化停机时间的恢复策略： 介绍“熔断（Circuit Breaker）”、“降级（Degradation）”和“蓝/绿部署”等现代高可用架构下的快速恢复模式。关键在于区分“硬性故障”（必须修复后才能恢复服务）和“软性降级”（服务可继续提供受限功能）。提供了一套标准的“事件响应流程图”，确保在压力下团队成员能明确角色和执行步骤。 2. 事后分析（Post-Mortem）的结构化： 强调事后分析不应是问责（Blame Game），而应是学习机会。本书提供了编写高质量“无指责事后报告”的模板，重点在于明确根本原因（Root Cause）、影响范围、恢复行动和永久性预防措施（Preventative Actions）。 3. 防御性设计的反馈闭环： 如何利用已发现的故障模式来增强系统的“抗脆性”（Anti-Fragility）。讨论了故障注入（Fault Injection）测试在模拟真实压力下的重要性，以及如何将诊断中学到的知识反哺到系统架构设计、资源预留和冗余策略的改进中去。 --- 总结：面向未来的系统韧性构建者 《系统故障诊断与恢复实战指南》汇集了来自多个关键行业的实战经验，其内容面向那些不满足于仅仅“重启”和“等待”的工程师。通过掌握本书提供的系统化思维和先进的诊断技术，读者将能够从容应对日益复杂的系统故障，大幅缩短平均恢复时间（MTTR），并将系统可靠性提升到一个新的、可量化的水平。 本书是您从被动反应者转变为主动守护者的必备指南。

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