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☆☆☆☆☆

出版者:McGraw-Hill Companies

作者:Watters, Paul

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2001-02-15

价格:USD 43.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780072131550

丛书系列:

图书标签:

• Solaris
• 系统管理
• UNIX
• 操作系统
• 服务器
• Solaris
• 技术
• Linux
• 网络管理
• 安全
• 文档

好的，这是一份为您的图书《Solaris Administration》量身定制的、不包含其核心内容的详细图书简介。 --- 《Linux 系统深度优化与性能调优实战指南》 掌控下一代企业级基础设施的核心动力 本书适用读者： 系统架构师、高级系统管理员、运维工程师、对 Linux 性能优化有深入需求的开发者及技术爱好者。 --- 内容概述 在当今高度依赖云原生和微服务架构的 IT 环境中，Linux 已成为无可争议的操作系统基石。然而，仅仅“安装并运行”Linux 远不足以支撑关键业务对稳定性和极致性能的要求。《Linux 系统深度优化与性能调优实战指南》 并非一本介绍基础安装和日常命令的入门手册，而是一部直指企业级生产环境痛点的深度实战手册，专注于如何将标准的 Linux 内核和系统服务推向其性能极限，并确保其在高负载、高并发场景下的绝对可靠性。 本书的核心哲学是：理解底层，掌控性能，预见故障。 我们将带领读者穿透抽象的应用层，深入到内核、调度器、内存管理、网络协议栈以及存储 I/O 的每一个关键环节，提供一套完整、可复现、且经过业界广泛验证的调优框架。 --- 第一部分：Linux 性能分析的思维框架与工具集 本部分构建了系统性能诊断的底层逻辑和必备工具箱。我们首先要学会如何正确地提问：“慢”到底慢在哪里？ 1. 性能诊断的系统化方法论： “四柱”分析法（CPU, Memory, I/O, Network） 的高级应用与交叉验证。 Golden Signals 框架 在 Linux 监控中的落地实践：延迟、流量、错误率与饱和度。 识别“伪性能瓶颈”： 如何区分应用逻辑耗时、内核等待和硬件瓶颈。 2. 核心诊断工具的深度挖掘： `perf` 工具集精通： 不仅仅是记录事件，而是利用火焰图（Flame Graphs）对内核函数调用进行精确的采样与热点分析。深入解读 CPU 周期、缓存未命中（Cache Misses）和分支预测失败（Branch Mispredictions）。 eBPF 与 BCC (BPF Compiler Collection)： 掌握下一代动态追踪技术。使用 `funccount`, `offcputime`, `biolatency` 等脚本，无需重启服务或修改内核代码，实现对生产环境的细粒度、低开销探查。 系统调用级追踪： 深入使用 `strace` 和 `ltrace` 分析应用与内核的交互效率，定位系统调用频率过高的“忙等待”模式。 --- 第二部分：CPU 调度、内存管理与内核调优实战 性能的终极战场在于内核。本部分聚焦于 Linux 内核的两个最关键的资源——时间片分配与物理内存使用——进行极限优化。 3. 现代 CPU 调度器的精细控制： CFS (Completely Fair Scheduler) 深入解析： 理解虚拟运行时（vruntime）的计算机制，以及 `nice` 值和 `real-time` 优先级（SCHED_FIFO, SCHED_RR）在不同负载下的实际影响。 CPU 亲和性（Affinity）与 NUMA 架构优化： 针对多路 CPU 服务器，如何通过 `taskset` 和 cgroups 确保进程运行在最佳的内存节点（Node）上，避免跨 NUMA 访问带来的巨大延迟。 中断处理与软中断（Softirqs）负载均衡： 调优 IRQ 亲和性，分离网络和存储中断处理队列，实现高性能网络设备（如 DPDK, XDP 前置优化）的单核处理模式。 4. 内存子系统的性能瓶颈突破： TLB (Translation Lookaside Buffer) 污染与优化： 识别和缓解因大页（Huge Pages）配置不当导致的地址翻译效率下降。 内核内存分配器（Slab/Slub/Slob）的调优策略： 根据应用特性（小对象高并发 vs. 大对象低频）选择和配置合适的内存分配策略。 缓存淘汰机制（LRU 列表）的深度定制： 调整 `vfs_cache_pressure`、`swappiness` 以及内存回收阈值，平衡文件系统缓存与应用缓存的需求，防止关键数据被不当换出。 --- 第三部分：网络协议栈的零延迟化与高吞吐量设计 现代应用严重依赖网络，本部分将优化点放在 TCP/IP 协议栈的每一个层级，以应对高并发 API 调用和海量数据传输的挑战。 5. 内核网络栈的微调艺术： TCP 拥塞控制算法的切换与评估： 对比 Cubic、BBR (Bottleneck Bandwidth and RTT) 等算法，并根据网络拓扑和丢包特性选择最合适的拥塞控制模块。 Socket 缓冲区的精细化管理： 动态调整 `net.core.rmem_max` 和 `net.core.wmem_max`，防止在千兆或万兆网络下出现应用层等待网络发送的场景。 内核绕过技术（Kernel Bypass）简介： 探讨 Solarflare OpenOnload, Mellanox VMA 等技术，以及何时考虑引入 DPDK 等用户态网络处理，以绕过大部分内核协议栈开销。 6. 零拷贝（Zero-Copy）与 DMA 优化： 深入理解 `sendfile()`, `splice()`, `tee()` 等零拷贝系统调用的工作原理及其适用场景。 磁盘 I/O 路径上的 DMA 效率评估，确保数据传输路径上避免不必要的 CPU 参与。 --- 第四部分：I/O 性能的极致挖掘与存储架构设计 存储系统往往是企业级应用中最难预测和优化的瓶颈。本书将从块设备到文件系统，提供一套完整的性能加速方案。 7. 块设备与 I/O 调度的选择： I/O 调度器深度对比： 深入分析 Deadline, CFQ（在旧内核中）, Kyber 和 MQ 框架下的 None 调度器，并针对 SSD, NVMe 存储给出最佳实践。 `iostat` 与 `pidstat -d` 的组合应用： 精确定位到是哪个进程或哪个设备导致了高 I/O 等待（iowait）。 `vmtouch` 与文件系统缓存预热： 针对数据库或大数据应用，如何使用 `mmap` 或工具将关键数据集常驻内存。 8. 文件系统与虚拟化环境下的 I/O 优化： XFS 与 EXT4 的性能特性差异化选择： 针对数据库（日志写入）和文件服务（大量小文件）的特点进行文件系统挂载参数优化（如 `noatime`, `barrier`）。 LVM 逻辑卷与 RAID 性能影响分析： 评估不同 RAID 级别对随机读写性能的实际吞吐量影响。 虚拟化 I/O 虚拟化层（VirtIO/SCSI）的性能损耗分析与缓解策略。 --- 第五部分：自动化、故障预测与持续调优 性能优化并非一次性任务，而是持续迭代的过程。 9. 容器化环境下的资源隔离与性能泄露： cgroups V2 的深度配置： 掌握如何精确限制 CPU 周期、内存带宽和 I/O IOPS，防止“噪音邻居”问题。 容器网络性能调优： 评估 Overlay 网络（如 Flannel/Calico）对延迟的影响，并探讨 SR-IOV 在特定场景下的应用。 10. 故障预测与自动化调优脚本： 建立基线与异常检测： 使用 Prometheus/Grafana 等工具定义关键性能指标的“健康基线”，并配置阈值告警。 构建自适应调优框架： 编写 Bash 或 Python 脚本，根据实时负载动态调整内核参数（如 TCP 窗口大小），实现轻量级的自动化性能响应。 --- 本书承诺： 本书不包含对任何特定商业化 Unix 系统（如 Solaris）的管理命令、文件系统结构或特定服务配置的讲解。所有案例、工具和理论均基于主流开源 Linux 发行版（RHEL, Ubuntu, CentOS, Arch） 的最新内核版本进行实战演示。通过本书，您将真正掌握 Linux 系统的“黑盒”内部运行机制，将性能优化从经验主义提升为科学工程。

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