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价格:28.00元

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isbn号码:9787502025229

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• 网络安全
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• 网络工程

《数字时代的逻辑基石：系统架构与数据流》 本书深入剖析现代信息系统如何构建、运作以及数据如何在其中高效传递。我们不再局限于单点技术的介绍，而是着眼于整个系统的宏观设计和微观互动，为你揭示那些支撑起庞大数字世界的底层逻辑。 第一章：信息时代的基石——分布式系统概览 本章将打破传统单体应用的思维定势，带你认识分布式的强大之处。我们将从分布式系统的核心概念入手，例如容错性、可伸缩性、高可用性，以及它们如何协同工作以应对海量数据和高并发请求。我们会探讨 CAP 定理的理论意义，并结合实际案例分析一致性、可用性和分区容错性之间的权衡取舍。此外，本章还将简要介绍常见的分布式架构模式，如微服务、事件驱动架构等，为你构建清晰的系统蓝图打下基础。 第二章：数据的脉络——数据模型与存储 数据是数字世界的血液，理解数据的组织和存储方式至关重要。本章将深入探讨各种主流的数据模型，从关系型数据库的严谨结构，到 NoSQL 数据库的多样化形态，如键值存储、文档数据库、列族数据库和图数据库，分析它们各自的优势、适用场景以及性能特点。我们会详细讲解数据库的设计原则，包括范式理论、索引优化、事务管理以及一致性模型。同时，本章还将触及分布式存储的挑战，如数据分片、复制策略、一致性协议（如 Raft、Paxos）在实际应用中的落地。 第三章：数据传输的艺术——消息队列与异步通信 在高度分布式的环境中，不同服务之间如何高效、可靠地交换信息是关键。本章将重点介绍消息队列（Message Queue）的核心作用和技术原理。我们将分析消息队列在解耦系统、削峰填谷、异步处理、广播消息等方面的优势。深入探讨常见的消息队列模型，如点对点（Point-to-Point）和发布/订阅（Publish/Subscribe），并对比 Kafka、RabbitMQ、ActiveMQ 等主流消息中间件的特性。本章还将讨论消息传递的保证机制，例如至少一次、最多一次和精确一次，以及如何在高吞吐量下保证消息的有序性。 第四章：流程的编排——工作流引擎与状态管理 复杂的业务逻辑往往需要一套清晰的流程来编排和执行。本章将聚焦于工作流引擎（Workflow Engine）的设计与应用。我们将解析工作流的构成元素，如任务、状态、条件分支、循环等，并探讨如何通过可视化的方式设计和管理复杂的业务流程。本章将深入讲解状态机（State Machine）在工作流中的作用，以及如何利用状态机来精确控制和跟踪流程的执行。我们还会介绍一些经典的工作流引擎的实现原理和设计模式，并讨论在分布式环境下如何实现高可用和可伸缩的工作流系统。 第五章：服务的协同——API 设计与服务治理 在现代应用中，服务之间的交互依赖于严谨的 API 设计和有效的服务治理。本章将深入探讨 RESTful API 的设计原则、HTTP 方法的使用、请求与响应的格式（如 JSON、XML）以及错误处理机制。我们将讲解 API 版本控制、认证与授权的重要性。更进一步，本章将引入服务治理的概念，包括服务注册与发现、负载均衡、熔断降级、限流等关键技术。我们会分析服务网格（Service Mesh）如 Istio、Linkerd 在现代微服务架构中扮演的角色，以及它们如何简化服务之间的通信和管理。 第六章：安全屏障——数据安全与访问控制 在信息的传递和存储过程中，安全始终是重中之重。本章将从系统架构的角度探讨数据安全策略。我们将讲解传输层安全（TLS/SSL）在保护数据通信中的作用，以及对称加密和非对称加密在数据存储和传输中的应用。本章还将深入讨论身份认证（Authentication）和授权（Authorization）机制，如 OAuth、JWT 等，以及 RBAC（Role-Based Access Control）和 ABAC（Attribute-Based Access Control）模型。此外，我们还将探讨数据加密、脱敏以及审计日志的重要性，以确保敏感数据的安全。 第七章：性能的极限——性能优化与监控 优异的性能是用户体验和系统效率的关键。本章将从系统架构层面探讨性能优化的方法。我们将分析性能瓶颈的常见来源，如数据库 I/O、网络延迟、CPU 资源争用等，并提供相应的优化策略。本章将详细讲解缓存策略（如内存缓存、分布式缓存），以及它们如何显著提升数据访问速度。同时，我们还将深入探讨异步 I/O、连接池、进程/线程模型等技术，以及它们在提高系统吞吐量方面的作用。此外，本章还将介绍性能监控的关键指标和常用工具，帮助你识别和解决性能问题。 第八章：弹性的伸展——高可用性与灾难恢复 面对不可预见的故障和突发事件，构建具备高可用性和灾难恢复能力的系统是至关重要的。本章将深入探讨实现高可用性的各种策略，如负载均衡、故障转移、冗余设计、数据备份与恢复。我们将分析不同级别的容错机制，以及它们如何最大限度地减少系统停机时间。本章还将讲解灾难恢复计划（DRP）的制定和实施，包括 RPO（Recovery Point Objective）和 RTO（Recovery Time Objective）的概念，以及异地备份、跨区域部署等关键技术。 通过对这些核心技术的深入理解和系统性掌握，你将能够构建出更加健壮、高效、安全且可伸缩的现代信息系统。本书旨在为你提供一种更宏观、更具前瞻性的视角，让你能够游刃有余地应对数字时代的复杂挑战。

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