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出版者:SAP PRESS, 1st edition

作者:André Bögelsack

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:2009-06-30

价格:USD 69.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781592292998

丛书系列:

图书标签:

• SAP MaxDB
• 数据库管理
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数据库系统架构与性能优化：面向现代企业应用的深度实践 本书聚焦于企业级数据库系统的设计原理、高性能调优策略以及复杂环境下的数据管理实践。它并非探讨特定厂商的专有产品，而是深入剖析支撑现代业务流程的核心数据库技术栈，旨在为数据库架构师、资深DBA以及系统工程师提供一套普适且前沿的知识体系。 --- 第一部分：数据库核心理论与架构设计 本部分旨在为读者奠定坚实的理论基础，理解现代关系型和非关系型数据库在底层设计上的共性与差异，并掌握构建高可用、可扩展系统的基础架构模式。 第一章：现代数据库的演进与范式选择 数据模型的迭代： 从关系代数到NoSQL的多种模型（键值、文档、列族、图数据库）的适用场景分析。 一致性、原子性、隔离性、持久性（ACID）的深入剖析： 探讨CAP理论在实际系统选型中的权衡取舍。 分布式事务处理机制： 2PC、3PC、Paxos、Raft等共识算法在保证数据一致性中的作用与性能代价。 第二章：存储引擎的奥秘：页、块与索引结构 存储层次结构： 内存（Buffer Pool/Cache）、SSD/NVMe、机械硬盘的数据I/O路径分析。 B-Tree家族的变体： B+树、B树的结构差异，以及它们在磁盘存取效率上的优化点。 面向列式存储的优势： 压缩技术、向量化处理在OLAP场景中的应用。 事务日志与恢复机制： WAL (Write-Ahead Logging) 的原理、Checkpoints的实现，以及系统崩溃后的快速恢复流程。 第三章：并发控制与锁管理机制 多版本并发控制（MVCC）的实现细节： 事务快照的生成与维护，读写冲突的最小化策略。 锁的粒度与类型： 行级锁、页级锁、表级锁的适用性，共享锁（S）、排他锁（X）、意向锁（IS/IX）的交互规则。 死锁的检测与预防： 等待图的构建、超时机制，以及回滚策略的选择。 隔离级别下的副作用： 脏读、不可重复读、幻读的本质分析与数据库层面的解决方案。 --- 第二部分：高性能调优与容量规划 本部分将视角转向实际生产环境中的性能瓶颈分析与系统优化，侧重于从SQL到基础设施的整体性考量。 第四章：SQL执行计划的精细化解读 优化器的工作原理： 统计信息的重要性、成本模型（Cost Model）的构建与影响。 连接操作的优化： 嵌套循环连接（Nested Loop Join, NLJ）、哈希连接（Hash Join, HJ）、合并连接（Merge Join, MJ）的选择依据与性能对比。 索引选择的艺术： 复合索引的最佳顺序、覆盖索引（Covering Index）的利用，以及索引失效的常见陷阱（函数调用、隐式转换）。 慢查询的定位与重构： 追踪工具的应用，以及重构高成本查询的步骤化方法。 第五章：内存与I/O的极限调优 缓存策略优化： 缓冲区池（Buffer Pool）大小的合理设置，脏页（Dirty Pages）的刷盘策略管理。 I/O子系统的基准测试与选型： 延迟（Latency）与吞吐量（Throughput）的评估标准，RAID级别在数据库负载下的表现。 参数调优的科学方法论： 隔离变量的测试、基线建立，避免“经验式”的盲目修改。 并行查询的配置与监控： 如何合理利用多核资源，防止过度并行导致的资源竞争。 第六章：容量规划与资源隔离 负载预测模型： 基于历史数据的增长率分析，预测未来存储和计算资源的需求。 性能瓶颈的诊断框架： RED（Rate, Errors, Duration）指标体系在数据库监控中的应用。 读写分离与负载均衡： 主从复制架构的延迟管理，以及中间件在流量调度中的作用。 资源池化与多租户环境下的资源隔离： CPU时间片、内存配额的软硬限制技术。 --- 第三部分：高可用性、灾备与数据生命周期管理 本部分关注于数据库系统的健壮性、连续性，以及在企业数据治理框架下的运维挑战。 第七章：复制技术与高可用架构 同步、半同步与异步复制的差异： 延迟容忍度与数据丢失风险的权衡。 集群架构的实现： 主备切换（Failover）的自动化流程、仲裁机制的设计。 数据中心间的灾难恢复（DR）： 异地容灾的 RTO（恢复时间目标）和 RPO（恢复点目标）指标的达成策略。 无损升级与滚动维护： 在不中断服务的情况下进行版本升级或硬件替换的策略。 第八章：数据安全、备份与合规性 差异化备份策略： 全量、增量、日志备份的组合应用，备份窗口的优化。 备份验证与恢复演练： 定期执行Point-in-Time Recovery (PITR) 的重要性与流程标准化。 数据加密技术： 传输中（In-Transit）和静态存储（At-Rest）的加密技术选型与性能影响评估。 审计日志的配置与合规要求： 满足行业法规（如金融、医疗）对数据访问的追溯需求。 第九章：数据生命周期管理（DLM）与归档 冷热数据分离策略： 识别访问频率低的“旧数据”，并将其安全迁移至成本更低的存储介质。 分区（Partitioning）技术的深度应用： 如何利用时间或业务维度对大表进行物理拆分，优化查询性能和维护效率。 数据脱敏与假名化： 在非生产环境（测试、开发）中保护敏感数据的实践方法。 --- 本书的特点： 本书采用案例驱动的分析方式，结合了全球顶尖数据库技术栈的共性原理，避免了对特定产品功能的手册式罗列。所有理论推导均基于实际的I/O模型和并发控制逻辑。通过大量的架构图示和性能分析实例，读者将能够构建起一套跨厂商通用的数据库诊断与优化思维体系，为构建面向未来的、高韧性的企业级数据平台打下坚实基础。

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