第1章 分布式计算概述 1
1.1 分布式概念 1
1.2 分布式计算及其原理 2
1.3 分布式系统特性 3
1.3.1 容错性 3
1.3.2 高可扩展性 4
1.3.3 开放性 5
1.3.4 并发处理能力 5
1.3.5 透明性 6
1.4 通用分布式计算系统 6
1.4.1 Apache Hadoop 6
1.4.2 Apache Spark 8
1.4.3 Apache Storm 9
1.5 分布式存储系统 10
1.5.1 分布式存储概念 10
1.5.2 分布式存储系统特点 12
1.5.3 分布式存储系统分类 12
1.5.4 常见分布式存储系统 13
1.6 本章小结 14
第2章 分布式系统通信基础 15
2.1 时代的浪潮 15
2.1.1 集中式通信网 16
2.1.2 去中心化 16
2.2 可靠的数据链路 17
2.2.1 数据分组 17
2.2.2 帧同步 18
2.2.3 差错控制 18
2.2.4 链路管理 18
2.2.5 问题与解决方案 19
2.3 分层架构 19
2.4 网络层 22
2.4.1 寻找路径 22
2.4.2 网络分层 23
2.4.3 TCP/IP概述 23
2.4.4 IP协议 24
2.5 传输层 30
2.5.1 数据自动分包 30
2.5.2 端到端的传输 30
2.5.3 数据的可靠传输 30
2.6 应用层 35
2.6.1 ping 35
2.6.2 telnet 36
2.6.3 OSPF 36
2.6.4 DNS 36
2.6.5 HTTP协议 37
2.7 基于消息协议的公告牌 38
2.7.1 需求描述 38
2.7.2 制定协议 38
2.8 分布式通信举例——MapReduce 39
2.9 本章小结 41
第3章 通信系统高层抽象 42
3.1 RPC介绍 42
3.2 RESTful 44
3.2.1 资源和表现层 45
3.2.2 状态转移 45
3.2.3 RESTful总结 46
3.3 消息队列 46
3.4 序列化 49
3.5 使用Thrift实现公告牌服务 50
3.5.1 Apache Thrift介绍 51
3.5.2 安装Apache Thrift 51
3.5.3 编写Thrift文件 52
3.5.4 实现服务器 53
3.5.5 实现客户端 54
3.6 本章小结 56
第4章 走进C＋＋高性能编程 57
4.1 基于C＋＋的留言板系统 58
4.1.1 基于Socket的通信 58
4.1.2 C＋＋中的内存与资源管理 64
4.2 来自服务器的天书 69
4.2.1 编码 69
4.2.2 C++98的编码缺陷 72
4.2.3 C++11编码支持 73
4.3 繁忙的服务器 75
4.3.1 分身乏术 75
4.3.2 fork——分身术 76
4.3.3 进程间通信 79
4.3.4 轻量级分身——线程 85
4.3.5 C++11线程 86
4.3.6 竞争问题与解决方案 88
4.3.7 多线程优化 95
4.3.8 异步I/O 99
4.4 消失不见的内存 105
4.4.1 内存分配与内存碎片 106
4.4.2 tcmalloc 108
4.4.3 内存池 110
4.5 本章小结 112
第5章 分布式实时处理系统 113
5.1 Hadoop与MapReduce 113
5.1.1 HDFS 114
5.1.2 MapReduce模型 115
5.2 Storm实时处理系统 129
5.2.1 历史 129
5.2.2 计算模型 130
5.2.3 总体架构 133
5.2.4 Storm元数据 133
5.2.5 Storm与Hadoop比较 138
5.3 有保证的消息处理 139
5.3.1 完全处理与元组树 139
5.3.2 元组的唯一标识 139
5.3.3 确认和失败 141
5.3.4 高效实现 143
5.4 本章小结 144
第6章 实时处理系统编程接口设计 145
6.1 总体架构设计 145
6.1.1 Hurricane与Storm比较 145
6.1.2 总体架构 146
6.1.3 任务接口 148
6.2 消息源接口设计 149
6.3 消息处理器接口设计 150
6.4 数据收集器设计 151
6.5 元组接口设计 154
6.6 序列化接口设计 160
6.7 本章小结 161
第7章 服务组件设计与实现 162
7.1 Executor设计与实现 162
7.1.1 事件驱动的消息队列 162
7.1.2 动态装载技术 167
7.1.3 Executor实现 169
7.2 Task设计与实现 171
7.3 本章小结 172
第8章 管理服务设计与实现 173
8.1 President功能与设计 173
8.2 President实现 174
8.2.1 简单的网络通信实现 175
8.2.2 Topology装载实现 182
8.2.3 Manager管理调度实现 184
8.2.4 序列化实现 193
8.3 本章小结 198
第9章 实时处理系统编程接口实现 199
9.1 消息源接口实现 200
9.1.1 消息源执行器 200
9.1.2 WordCount实现实例 205
9.2 消息处理单元接口实现 207
9.2.1 消息处理单元执行器 207
9.2.2 事件处理 212
9.2.3 WordCount实现实例 215
9.3 数据收集器实现 218
9.3.1 分发策略 218
9.3.2 传输层实现 224
9.4 本章小结 226
第10章 可靠消息处理 227
10.1 基本概念 227
10.1.1 完全处理 227
10.1.2 失败与重发 229
10.2 接口设计 229
10.3 具体实现 233
10.3.1 简单实现 233
10.3.2 高效实现 235
10.4 本章小结 237
第11章 通信系统设计与实现 238
11.1 I/O多路复用方案解析 239
11.1.1 基本网络编程接口 239
11.1.2 非阻塞的服务器程序 241
11.1.3 使用select（）接口的基于事件驱动的服务器模型 242
11.1.4 使用epoll实现异步事件通知模型 245
11.2 基础工具 249
11.2.1 线程工具 250
11.2.2 日志工具 254
11.3 传输层实现 263
11.3.1 Reactor模式 263
11.3.2 定义抽象TP传输层 264
11.3.3 实现基于epoll的TP传输层 269
11.3.4 实现基于IOCP的TP传输层 290
11.4 应用层HTTP实现 307
11.4.1 HttpContext 307
11.4.2 HttpRequest 311
11.4.3 HttpResponse 313
11.4.4 HttpConnection 315
11.4.5 HttpServer 317
11.4.6 总结 319
11.5 跨平台分割编译 320
11.5.1 Makefile 320
11.5.2 Kake 323
11.6 与实时处理系统集成 325
11.6.1 修改NetListener 325
11.6.2 修改NetConnector 327
11.7 本章小结 330
第12章 事务性Topology实现 331
12.1 Exact-once语义解决方案 331
12.2 设计细节 333
12.2.1 构造事务性Topology 333
12.2.2 消息处理单元 334
12.3 事务性Topology API 337
12.3.1 消息处理单元 337
12.3.2 事务性消息源 339
12.4 本章小结 339
第13章 多语言接口 340
13.1 C语言通用接口 340
13.1.1 元组接口 342
13.1.2 消息源接口 346
13.1.3 消息处理单元接口 349
13.1.4 计算拓扑接口 352
13.2 Python接口 354
13.2.1 ctypes 354
13.2.2 元组接口 356
13.2.3 消息源接口 359
13.2.4 消息处理单元接口 360
13.2.5 计算拓扑接口 361
13.2.6 应用示例 364
13.3 JavaScript接口 365
13.3.1 V8引擎 366
13.3.2 Node.js 366
13.3.3 V8的互操作接口 367
13.3.4 任务接口 368
13.3.5 消息源接口 369
13.3.6 消息处理单元接口 370
13.3.7 计算拓扑接口 371
13.3.8 应用示例 373
13.4 Java接口 375
13.4.1 任务接口 375
13.4.2 消息源接口 376
13.4.3 消息处理单元接口 377
13.4.4 计算拓扑接口 377
13.4.5 本地代码 380
13.4.6 应用示例 382
13.5 Swift接口 384
13.5.1 应用范围 385
13.5.2 任务接口 385
13.5.3 消息源接口 386
13.5.4 消息处理单元接口 387
13.5.5 计算拓扑接口 388
13.6 本章小结 390
第14章 Squared设计与实现——实现高级抽象元语 391
14.1 Storm Trident介绍 391
14.1.1 Squared示例 391
14.1.2 DRPC示例 394
14.2 Squared实现 396
14.2.1 SquaredTopology和Spout 396
14.2.2 SquaredBolt 401
14.2.3 Stream 405
14.2.4 状态存储 410
14.2.5 DRPC实现 412
14.2.6 操作与处理节点 416
14.2.7 流操作 419
14.3 本章小结 423
第15章 实战：日志流处理 425
15.1 日志流处理设计方案 425
15.2 实现Topology 427
15.2.1 编写消息源 427
15.2.2 编写索引消息处理单元 428
15.2.3 编写统计消息处理单元 429
15.3 本章小结 431
第16章 实战：频繁组合查找 432
16.1 背景介绍 432
16.1.1 数据挖掘概念 432
16.1.2 关联规则和频繁项集 433
16.1.3 啤酒与尿布 435
16.2 频繁二项集挖掘方法 435
16.2.1 频繁二项集 435
16.2.2 算法设计思路 438
16.2.3 Hurricane实现思路 439
16.3 编写Spout 439
16.4 编写Bolt 441
16.4.1 SplitBolt 441
16.4.2 PairCountBolt 442
16.4.3 PairTotalCountBolt 443
16.4.4 ConfidenceComputeBolt 444
16.4.5 SupportComputeBolt 445
16.4.6 FilterBolt 447
16.5 编写Topology 448
16.6 本章小结 449
第17章 实战：在AWS和阿里云上部署Hurricane实时处理系统 450
17.1 AWS部署 450
17.1.1 搭建虚拟私有云 452
17.1.2 配置安全组 455
17.1.3 加载EC2实例 456
17.1.4 弹性IP地址管理 461
17.2 阿里云部署 464
17.2.1 创建虚拟私有云 464
17.2.2 管理安全组 467
17.2.3 创建ECS 468
17.2.4 SSH登录 471
17.3 Hurricane分布式部署与管理 471
17.3.1 分布式部署原理 472
17.3.2 分布式安装配置 472
17.3.3 分布式启动 476
17.4 部署分布式实时处理系统 477
17.5 未来之路 478
17.6 本章小结 479