大數據時代的互聯網架構設計 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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劉輝 著

圖書標籤:

• 大數據
• 互聯網架構
• 係統設計
• 雲計算
• 分布式係統
• 微服務
• 高並發
• 可擴展性
• 性能優化
• 技術架構

齣版社： 浙江大學齣版社

ISBN：9787308173049

版次：1

商品編碼：12316603

包裝：平裝

開本：小16開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

內容簡介

劉輝著的《大數據時代的互聯網架構設計》專注於研究與大數據處理有關的互聯網架構，全書共分為六章。一章是緒論，介紹瞭大數據的發展與相關概念；第二章是大數據處理流程與係統架構，介紹瞭大數據的基礎知識；第三章是大數據基礎技術支持，講述瞭數據中心與雲計算平颱的架構、虛擬化技術與數據采集；第四章是大數據存儲，介紹瞭分布式文件係統與分布式數據庫，並詳細講述瞭分布式數據庫中的列式存儲、文檔存儲和Key—Value存儲；第五章是大數據處理，講述瞭大數據的兩種處理技術——批處理和流式計算，並研究瞭大數據分析與挖掘的工具與架構；第六章是大數據架構設計實例，講述瞭大數據應用實例及大數據在各行各業的應用架構實例。

作者簡介

劉輝，男，1981年11月生，江西贛州人，副教授，2009年獲計算機應用技術專業碩士學位，現在河海大學信息與通信工程專業攻讀博士學位。主要研究領域為網絡架構和圖像傳感係統及控製，主持完威省部級科研課題4項，參加瞭國傢自然科學基金重點項目“變化環境下水資源衝突管理研究”的研究工作；研究成果“基於嵌入式IP核的圖像傳感係統關鍵技術及相關産品研發”獲得2014年江西省科技進步二等奬，研究成果“支撐工業多媒體環境的異構係統集成共性技術和設備研發”獲中國儀器儀錶學會科技成果奬；以一作者發錶學術論文15篇，其中被SCI和EI收錄7篇；獲授權發明專利3項，實用新型專利16項，計算機軟件著作權6項。

目錄

第一章 緒論
第一節 大數據概述
第二節 大數據的相關概念與理論
第二章 大數據處理流程與係統架構
第一節 大數據處理流程
第二節 大數據係統架構設計
第三章 大數據基礎技術支持
第一節 大數據與雲計算
第二節 虛擬化技術
第三節 數據采集
第四章 大數據存儲
第一節 分布式文件係統概述
第二節 列式存儲
第三節 文檔存儲
第四節 Key—Value存儲
第五章 大數據處理
第一節 批處理
第二節 流式計算
第三節 數據分析與挖掘
第六章 大數據架構設計實例
第一節 大數據應用實例
第二節 行業應用架構設計實例
第三節 企業大數據係統架構實例
參考文獻
索引

互聯網架構的演進與現代挑戰 互聯網，這個龐大而復雜的生態係統，早已滲透到我們生活的方方麵麵，支撐著信息傳播、商業交易、社交互動等無數場景。而這一切的背後，是不斷演進、日新月異的互聯網架構設計。從最初的簡單客戶端-服務器模型，到如今支撐全球數十億用戶的分布式、高可用、彈性擴展的復雜係統，互聯網架構的設計哲學和技術實踐經曆瞭翻天覆地的變化。 本書並非旨在探討“大數據時代”這個特定的時間窗口下的架構特徵，而是將目光投嚮互聯網架構更宏觀、更本質的演進曆程、核心原則以及麵對當下及未來挑戰時的思考。我們將從基礎的概念齣發，循序漸進地解析支撐現代互聯網運行的各種關鍵要素，並深入探討它們是如何被設計、實現和優化的。 第一部分：互聯網架構的基石——通信協議與網絡模型 要理解互聯網架構，首先需要紮根於最底層的通信協議。我們將從TCP/IP協議族談起，詳細解析IP協議的尋址與路由機製，TCP協議的可靠傳輸與流量控製，以及UDP協議的無連接與高效性。瞭解這些協議的工作原理，是理解數據如何在互聯網中流動、如何構建可靠通信鏈路的基礎。 在此基礎上，我們將探討OSI七層模型與TCP/IP四層模型，對比它們的異同，以及它們在實際網絡設備和協議設計中的體現。理解這些模型，有助於我們從宏觀上把握網絡通信的各個層次，以及不同層次之間的協作關係。 接著，我們將深入網絡傳輸的實際細節，包括DNS（域名係統）的解析過程，它如何將人類易於記憶的域名轉換為機器可識彆的IP地址，以及CDN（內容分發網絡）的原理，它如何通過就近節點緩存內容，大幅提升用戶訪問速度，減輕源服務器壓力。我們還將討論HTTP/HTTPS協議，分析其請求-響應模型、各種方法（GET, POST等）的含義、以及HTTPS在保障通信安全方麵的關鍵作用。 第二部分：構建可伸縮與高可用的係統——核心設計模式與技術 隨著互聯網用戶規模的爆炸式增長，對係統可伸縮性和高可用性的要求也越來越高。本部分將聚焦於支撐這些關鍵特性的核心架構設計模式和技術。 我們將首先介紹客戶端-服務器（C/S）模型作為互聯網架構的起點，並分析其局限性。隨後，我們將重點探討分布式係統的基本概念，包括CAP理論（一緻性、可用性、分區容錯性）的權衡，以及ACID（原子性、一緻性、隔離性、持久性）事務在數據庫設計中的重要性。 接著，我們將深入剖析幾種關鍵的架構模式： 負載均衡（Load Balancing）：它如何將請求分發到多個服務器，避免單點過載，提升係統的吞吐量和可用性。我們將討論不同的負載均衡算法（如輪詢、最少連接、IP哈希等）及其適用場景。 數據庫讀寫分離（Database Read/Write Splitting）：如何通過將讀操作分發到從數據庫，寫操作集中到主數據庫，來提升數據庫的讀性能和整體處理能力。 數據庫分片（Database Sharding）：當單颱數據庫無法承載海量數據時，如何通過將數據水平或垂直地分散到多個數據庫實例中，來實現數據的水平擴展。我們將探討不同的分片策略以及其中的挑戰。 緩存（Caching）：介紹各種緩存技術（如本地緩存、分布式緩存如Redis, Memcached）的原理，它們如何存儲頻繁訪問的數據，顯著降低數據庫壓力，提升響應速度。我們將討論緩存的失效策略和一緻性問題。 消息隊列（Message Queues）：例如Kafka, RabbitMQ等，它們如何實現異步通信，解耦服務，削峰填榖，提高係統的彈性和可靠性。我們將討論消息隊列在事件驅動架構中的作用。 微服務架構（Microservices Architecture）：分析其將大型復雜應用拆分成一組小型、獨立、鬆耦閤的服務，如何提升開發效率、技術靈活性和可維護性。我們將討論微服務帶來的挑戰，如服務治理、分布式事務、熔斷降級等。 API網關（API Gateway）：作為所有客戶端請求的統一入口，如何負責請求路由、身份認證、限流、監控等功能，簡化微服務管理。 第三部分：架構的演進與現代工程實踐 互聯網架構的發展並非一蹴而就，而是隨著技術進步和業務需求變化不斷演進的。本部分將探討一些更現代化的架構理念和工程實踐，它們共同塑造瞭今天的互聯網架構格局。 我們將迴顧SOA（麵嚮服務架構）的演進，並將其與微服務進行對比，理解架構風格的變遷。 接著，我們將深入探討容器化技術（Containerization），如Docker，以及容器編排平颱（Container Orchestration Platforms），如Kubernetes。理解它們如何簡化應用的部署、管理和擴展，實現基礎設施的標準化和自動化。 DevOps文化和實踐對於現代互聯網架構至關重要。我們將討論CI/CD（持續集成/持續部署）流水綫如何加速軟件交付，以及自動化運維如何保障係統的穩定運行。 可觀測性（Observability）是理解復雜分布式係統內部狀態的關鍵。我們將探討日誌（Logging）、指標（Metrics）和追蹤（Tracing）這三大支柱，以及如何利用Prometheus, Grafana, ELK Stack等工具來構建強大的可觀測性體係。 容錯與彈性設計是保障係統在異常情況下依然能夠提供服務的核心。我們將深入研究熔斷（Circuit Breakers）、降級（Degradation）、限流（Rate Limiting）等策略，以及如何設計具有彈性的係統來應對突發流量和故障。 安全性是互聯網架構中不可或缺的一環。我們將討論常見的安全威脅，以及在架構設計中需要考慮的安全措施，如身份認證與授權、數據加密、安全審計等。 第四部分：案例分析與未來展望 理論的海洋固然重要，但結閤實際案例更能加深理解。本部分我們將選取一些經典的互聯網架構案例，例如社交媒體平颱的架構演進、電商平颱的秒殺係統設計、實時音視頻通信的架構挑戰等，從實際工程的角度解析它們是如何應用前麵提到的各種技術和原則來解決現實問題的。 最後，我們將對互聯網架構的未來發展趨勢進行展望。包括Serverless架構的興起、邊緣計算（Edge Computing）的應用、人工智能（AI）在架構優化中的作用、以及Web3.0等新興技術對現有架構可能帶來的衝擊。 本書力求以清晰的邏輯、嚴謹的分析和豐富的實踐指導，幫助讀者建立起對互聯網架構的全麵認知。無論你是初入技術領域的學生，還是身經百戰的資深工程師，都希望本書能為你提供有價值的洞見，讓你在設計和構建更強大、更可靠的互聯網係統時，擁有更堅實的理論基礎和更廣闊的視野。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對互聯網技術充滿好奇心的學生，雖然還沒有真正步入職場，但我對這個日新月異的行業充滿瞭嚮往。我聽說“大數據時代”對互聯網的方方麵麵都産生瞭深遠的影響，從用戶行為分析到個性化推薦，再到整個商業模式的重塑。我希望這本書能夠從宏觀的角度，為我描繪一幅大數據時代下互聯網架構的全景圖。我想要理解，在海量數據麵前，我們是如何構建齣能夠支持高效數據處理和實時響應的係統？書中能否解釋一些核心概念，比如分布式存儲、 MapReduce、 Spark等，並講解它們在實際係統中的作用？我希望通過閱讀，能夠建立起對互聯網“骨骼”和“血脈”的初步認識，瞭解信息是如何在龐大的網絡中流動和處理的。同時，我也希望這本書能夠激發我對相關技術領域的興趣，比如數據工程、人工智能等，為我未來的學習和職業發展指明方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我是一名自由職業的技術顧問，經常需要為初創公司或轉型中的企業提供技術選型和架構谘詢。我經常麵臨一個挑戰：如何在有限的資源和時間下，為客戶構建一個既能快速響應市場需求，又能保證長期穩定發展的互聯網係統。我希望這本書能為我提供一套實用的、可落地的架構設計框架。我需要瞭解如何在早期就規劃好係統的可擴展性，避免日後的大規模重構。書中能否講解一些關於如何選擇閤適的數據庫技術，如何設計高效的緩存策略，以及如何構建一個易於部署和運維的CI/CD流水綫？我也非常關心書中關於安全性方麵的討論，如何在係統設計之初就融入安全考慮，構建一道堅實的防護牆。另外，我希望這本書能夠強調一些關於技術債務管理的最佳實踐，幫助客戶在追求快速迭代的同時，也能有效控製技術風險。我需要一本能夠幫助我“授人以漁”的書，而不是僅僅羅列技術名詞。

評分☆☆☆☆☆

我是一位多年經驗的係統架構師，雖然我參與過不少大型互聯網項目的架構設計，但我總覺得自己的知識體係還不夠完善，尤其是在麵對快速變化的雲原生技術和日益復雜的微服務生態時。我一直在思考如何纔能設計齣更具韌性、更易於演進的係統。我希望這本書能夠提供一些前瞻性的視角，幫助我理解未來互聯網架構的發展趨勢。例如，在容器化、服務網格、Serverless等新興技術浪潮下，我們應該如何重新思考係統的設計與部署？書中能否深入探討如何構建真正意義上的彈性架構，使其能夠應對突發流量、硬件故障等各種不可預測的事件？我尤其關注書中在混沌工程、AIOps等方麵的討論，這些都是當前保障係統穩定運行的關鍵技術。我也希望書中能提供一些關於如何優化微服務之間通信的策略，以及如何進行有效的分布式事務管理。作為一名架構師，我需要不斷學習和更新自己的知識庫，以應對不斷變化的業務需求和技術挑戰，這本書的內容是否能滿足我這種高階讀者的需求，是我最為關注的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透露著一股濃厚的科技感，深邃的藍色背景與銀灰色的字體交相輝映，仿佛預示著書中即將展開的宏大互聯網世界。我是一名資深的互聯網産品經理，日常工作中頻繁接觸到各種技術概念，但對於底層架構的理解總感覺有些隔膜。每次開會討論係統性能瓶頸，或者麵臨海量用戶增長帶來的壓力時，我總會感到力不從心。我一直渴望找到一本能夠係統性地梳理互聯網架構演進脈絡，並且能夠深入剖析不同技術選擇背後邏輯的書籍。我希望這本書能幫助我理解，為什麼某些技術方案會在特定時期成為主流，以及它們是如何解決當時所麵臨的挑戰的。我尤其關心書中能否講解一些經典架構模式，例如微服務、事件驅動、CQRS等等，並提供一些實際案例分析，讓我能夠觸類旁通。當然，如果書中還能涉及一些關於如何平衡成本、性能、可維護性等方麵的權衡，那就更好瞭。畢竟，架構設計從來都不是孤立的技術問題，而是需要與業務需求、團隊能力、公司戰略等因素緊密結閤的復雜決策。這本書的內容是否能夠幫助我更清晰地認識這些，是我非常期待的。

評分☆☆☆☆☆

作為一個剛入門的後端開發工程師，我對“大數據時代”這個概念既熟悉又陌生。我知道大數據帶來瞭海量的數據，需要更強大的存儲和計算能力，但對於如何支撐這些能力的網絡架構，以及如何在數據洪流中保證服務的可用性和穩定性，我一直感到睏惑。我經常會聽到一些關於高可用、負載均衡、容錯機製的討論，但這些概念在我腦海中總是碎片化的，缺乏一個清晰的圖景。我非常希望能通過閱讀這本書，獲得一個關於現代互聯網係統構建的整體認知。我希望書中能從最基礎的網絡模型講起，逐步深入到分布式係統的設計原理，再到如何應對數據爆炸式增長的挑戰。我期待能夠學習到一些關於如何設計可擴展、高並發、低延遲的係統的通用方法論。同時，如果書中能包含一些具體的架構圖示，能夠直觀地展示不同組件之間的交互關係，以及數據流動的路徑，那對我這樣需要具象化學習的初學者來說，無疑是巨大的幫助。我希望這本書能夠成為我打牢技術基礎，邁嚮資深工程師道路上的重要啓濛。