数据中心一体化最佳实践:设计仓储级计算机(原书第3版)

本书将介绍仓储级计算机（WSC）。这种计算平台是云计算的核心，支撑着我们每天都在使用的各种强大的互联网服务。本书讨论了此类新型系统如何将数据中心本身当作一台超大规模仓储级的计算机来使用，同时又能使软硬件充分协同并提供高性能的互联网服务。书中还详细讲述了WSC的架构设计，其中不仅涵盖影响其设计、运行和成本结构的主要因素，还包括相应的基础软件的各种特性。每一章都介绍了多个真实世界的案例，其中包括详尽的分析在线服务的基础设施信息。本书主要面向当今WSC系统的架构师和程序开发人员，希望能为有志于在此重要领域发展的人才打下一个坚实的基础，同时相关的内容也适用于那些仅想了解互联网基础设施信息的人群。

译者序致谢作者简介译者简介章  绪论11.1  仓储级计算机21.2  规模化下的成本效益31.3  不仅是服务器的简单堆砌41.4  单个数据中心与多个数据中心41.5  为什么WSC对你至关重要51.6  WSC架构概述61.6.1  服务器61.6.2  存储71.6.3  网络结构81.6.4  建筑与基础设施91.6.5  电力使用111.6.6  故障与维修处理121.7  本书概述12第2章  工作负载与基础软件152.1  WSC系统栈152.2  平台层软件162.3  集群层基础软件172.3.1  资源管理172.3.2  集群基础软件182.3.3  应用框架182.4  应用层软件192.4.1  工作负载多样性192.4.2  网页搜索202.4.3  视频服务222.4.4  学术文章相似度搜索232.4.5  机器学习242.5  监控基础设施272.5.1  服务层仪表盘272.5.2  性能诊断工具272.5.3  平台层健康监控282.6  WSC软件的权衡292.6.1  数据中心和台式机292.6.2  性能与可用性工具箱302.6.3  购买还是自建322.6.4  长尾容忍332.6.5  工程师应该知道的延迟数据332.7  云计算352.7.1  面向公有云服务的WSC和对内服务的WSC362.7.2  云原生软件362.8  仓储级信息安全37第３章  WSC硬件组件393.1  服务器硬件393.1.1  服务器和机架概述403.1.2  大型SMP通信效率的影响433.1.3  高性能服务器和低性能服务器453.2  计算加速器483.2.1  图形处理器493.2.2  张量处理器503.3  网络523.3.1  集群网络523.3.2  主机网络563.4  存储573.4.1  硬盘托盘与无盘服务器573.4.2  WSC非结构化存储583.4.3  WSC结构化存储593.4.4  存储与网络技术相互作用603.5  平衡的设计613.5.1  系统平衡：存储层次结构623.5.2  量化延迟、带宽及容量62第4章  数据中心基础：建筑、电力与冷却654.1  数据中心概述654.1.1  等级分类与规格654.1.2  建筑基础知识664.2  数据中心电力系统684.2.1  不间断电源系统684.2.2  配电单元694.2.3  交流与直流配电架构对比704.3  应用实例：冗余径向配电714.4  应用实例：中压电源层724.5  数据中心冷却系统744.5.1  机房空调系统764.5.2  冷水机组774.5.3  冷却塔774.5.4  自然冷却794.5.5  对气流的考量794.5.6  机架内冷却、行级冷却和液体冷却814.5.7  基于集装箱的数据中心824.6  应用实例：谷歌数据中心顶部冷却系统844.7  本章小结84第5章  能耗与能效855.1  数据中心能效855.1.1  PUE指标865.1.2  PUE指标的问题885.1.3  数据中心能效损失来源895.1.4  提升数据中心能效905.1.5  基础设施之外的因素915.2  计算能效925.2.1  能效的测量925.2.2  服务器能效925.2.3  WSC使用画像935.3  能耗成比例计算955.3.1  能耗成比例程度低的原因965.3.2  提升能耗成比例的能力975.3.3  系统其他部分的能耗成比例985.3.4  低功耗模式的相对有效性995.3.5  软件在能耗成比例中的作用1005.4  通过专用定制提高能效1035.5  数据中心供电1055.5.1  部署适量的设备1055.5.2  数据中心超额用电1055.6  服务器能量使用趋势1075.7  本章小结109第6章  成本建模1116.1  资本成本1116.2  运营成本1136.3  案例分析1146.4  实际数据中心成本1166.5  建模部分使用的数据中心1176.6  公有云成本118第7章  故障处理与维修1197.1  软件容错1207.2  故障分类1217.2.1  故障严重性分级1227.2.2  导致服务级故障的原因1237.3  机器级故障1247.3.1  导致机器级故障的原因1277.3.2  故障预测1287.4  维修1297.5  容错不是隐藏错误1307.6  集群系统设计的故障统计131第8章  结束语1358.1  硬件1368.2  软件1378.3  经济性与能效1388.4  打造响应快速的大规模系统1398.4.1  不断演进的工作负载1398.4.2  残酷的阿姆达尔定律1398.4.3  为微秒级系统优化1408.4.4  长尾1408.5  展望1418.5.1  摩尔定律的终结1418.5.2  加速器与全局系统设计1418.5.3  软件定义基础设施1428.5.4  计算机体系结构和WSC的新纪元1438.6  总结144参考文献145