第 1章讓我們來看看基礎設施架構 1

1.1什麼是IT基礎設施 2

1.2集中式架構與分布式架構 4

1.2.1集中式架構 4

1.2.2分布式架構 6

1.3垂直分布式架構 8

1.3.1客戶端服務器架構 8

1.3.2三層架構 9

1.4水平分布式架構 11

1.4.1簡單水平分布式架構 11

1.4.2共享式架構 13

1.5地理分布式架構 15

1.5.1主備式架構 15

1.5.2災難恢復式架構 16

第 2章讓我們來拆一拆服務器 19

2.1物理服務器 20

2.1.1服務器外觀和安裝位置 20

2.1.2服務器內部結構 22

2.2CPU 24

2.3內存 26

2.4I/O設備 29

2.4.1硬盤 29

2.4.2網卡 31

2.4.3控制I/O 32

2.5總線 34

2.5.1帶寬 34

2.5.2總線帶寬 35

2.6小結 37

第3章讓我們來看看三層架構繫統 39

3.1圖解三層架構繫統 40

3.2主要概念的說明 41

3.2.1什麼是進程和線程 41

3.2.2什麼是內核 44

3.3Web數據流 48

3.3.1從客戶端PC到Web服務器 48

3.3.2從Web服務器到AP服務器 51

3.3.3從AP服務器到DB服務器 53

3.3.4從AP服務器到Web服務器 56

3.3.5從Web服務器到客戶端PC 57

3.3.6小結 58

3.4虛擬化 59

3.4.1什麼是虛擬化 60

3.4.2OS也是虛擬化技術之一 60

3.4.3虛擬機 61

3.4.4容器的歷史 62

3.4.5Docker的登場 62

3.4.6雲與虛擬化技術 63

第4章支撐基礎設施的理論基礎 65

4.1串行與並行 66

4.1.1什麼是串行和並行 66

4.1.2所用之處 68

4.1.3小結 70

4.2同步和異步 71

4.2.1什麼是同步和異步 71

4.2.2所用之處 73

4.2.3小結 77

4.3Queue 78

4.3.1什麼是Queue 78

4.3.2所用之處 79

4.3.3小結 83

4.4排他控制 84

4.4.1什麼是排他控制 84

4.4.2所用之處 85

4.4.3小結 87

4.5有狀態和無狀態 88

4.5.1什麼是有狀態和無狀態 88

4.5.2讓我們再深入一點 90

4.5.3所用之處 90

4.5.4小結 92

4.6可變長度和固定長度 93

4.6.1什麼是可變長度和固定長度 93

4.6.2所用之處 95

4.6.3小結 97

4.7數據結構（數組與鏈表） 97

4.7.1什麼是數據結構（數組與鏈表） 97

4.7.2所用之處 99

4.7.3小結 101

4.8搜索算法 101

4.8.1什麼是搜索算法 101

4.8.2所用之處 102

4.8.3小結 106

第5章支撐基礎設施的理論應用 109

5.1緩存 110

5.1.1什麼是緩存 110

5.1.2所用之處 111

5.1.3小結 112

5.2中斷 114

5.2.1什麼是中斷 114

5.2.2讓我們再深入一點 114

5.2.3所用之處 115

5.2.4小結 117

5.3輪詢 117

5.3.1什麼是輪詢 117

5.3.2所用之處 118

5.3.3小結 120

5.4I/O大小 121

5.4.1什麼是I/O大小 121

5.4.2所用之處 122

5.4.3小結 126

5.5日志記錄 127

5.5.1什麼是日志記錄 127

5.5.2所用之處 128

5.5.3小結 129

5.6復制 132

5.6.1什麼是復制 132

5.6.2所用之處 133

5.6.3小結 135

5.7主／從 136

5.7.1什麼是主／從 136

5.7.2所用之處 138

5.7.3小結 139

5.8壓縮 139

5.8.1什麼是壓縮 139

5.8.2讓我們再深入一點 140

5.8.3所用之處 142

5.8.4小結 144

5.9錯誤檢測 144

5.9.1什麼是錯誤檢測 144

5.9.2讓我們再深入一點 145

5.9.3如何檢測錯誤 146

5.9.4所用之處 147

5.9.5小結 148

第6章連接繫統的網絡構造 149

6.1網絡 150

6.2分層結構 151

6.2.1拿公司來比喻分層結構 151

6.2.2分層結構分擔任務 152

6.2.3分層模型的代表--OSI 7層模型 152

6.2.4分層結構並非網絡獨有 153

6.3協議 154

6.3.1人與人之間溝通的語言也是協議 154

6.3.2協議對計算機來說必不可少 155

6.3.3協議對服務器內部來說也必不可少 157

6.4TCP/IP聯通了今天的網絡 158

6.4.1互聯網的發展與TCP/IP協議套件 158

6.4.2TCP/IP的分層結構 158

6.5應用層協議HTTP 160

6.5.1HTTP的處理流程 161

6.5.2請求與響應的具體內容 161

6.5.3應用層協議的處理在用戶空間進行 163

6.5.4套接字以下的處理在內核空間進行 163

6.6 傳輸層協議TCP 165

6.6.1TCP的作用 166

6.6.2內核空間中的TCP處理 167

6.6.3根據端口號轉發數據 169

6.6.4連接的建立 170

6.6.5數據保證與重傳控制 171

6.6.6流量控制與擁塞控制 173

6.7網絡層協議IP 176

6.7.1IP的作用 176

6.7.2內核空間中的IP處理 176

6.7.3以IP地址標記的目的地為終點的數據傳輸 178

6.7.4私有網絡與IP地址 180

6.7.5路由 181

6.8鏈路層協議Ethernet 183

6.8.1Ethernet的作用 183

6.8.2內核空間中的Ethernet處理 184

6.8.3同一鏈路內的數據轉發 186

6.8.4VLAN 187

6.9在TCP/IP通信之後 189

6.9.1網絡交換機的中繼處理 189

6.9.2傳輸終點的接收處理 191

第7章實現基礎設施持續運轉的機制 193

7.1容錯性與冗餘化 194

7.1.1什麼是容錯性 194

7.1.2什麼是冗餘化 195

7.2服務器內部冗餘化 197

7.2.1電源、設備等的冗餘化 197

7.2.2網絡接口的冗餘化 198

7.3存儲冗餘化 202

7.3.1HDD的冗餘化 202

7.3.2路徑的冗餘化 207

7.4Web服務器冗餘化 209

7.4.1Web服務器的內部冗餘化 209

7.4.2服務器冗餘化 211

7.5AP服務器冗餘化 215

7.5.1AP服務器的冗餘化 215

7.5.2數據庫連接的冗餘化 217

7.6DB服務器冗餘化 220

7.6.1DB服務器的冗餘化（主-備） 220

7.6.2DB服務器的冗餘化（主-主） 222

7.7網絡設備冗餘化 226

7.7.1L2交換機的冗餘化 226

7.7.2L3交換機的冗餘化 229

7.7.3網絡拓撲 231

7.8站點冗餘化 235

7.8.1站點內部冗餘化的整體圖 235

7.8.2站點間的冗餘化 236

7.9監測 237

7.9.1什麼是監測 237

7.9.2存活監測 238

7.9.3日志監測 239

7.9.4性能監測 240

7.9.5SNMP 240

7.9.6內容監測 243

7.10備份 244

7.10.1什麼是備份 244

7.10.2繫統備份 245

7.10.3數據備份 247

7.11總結 248

第8章確保提升性能的基礎設施機制 251

8.1響應與吞吐量 252

8.1.1造成性能問題的兩類原因 252

8.1.2響應問題 255

8.1.3吞吐量問題 256

8.2什麼是瓶頸 257

8.2.1瓶頸是制約處理速度的要因 257

8.2.2瓶頸應該如何消除 258

8.2.3瓶頸將永遠存在 259

8.3從三層架構繫統圖上發現的瓶頸 261

8.3.1CPU瓶頸的例子 261

8.3.2內存瓶頸的例子 270

8.3.3磁盤I/O瓶頸的例子 273

8.3.4網絡I/O瓶頸的例子 278

8.3.5應用程序瓶頸的例子 282

8.4總結 286