近日有很多考友問系統架構設計師知識點有哪些？下面希賽小編就為大家整理了一下，希望能夠有所幫助。

    第一章

    1.1.1系統架構師的概念

    現代信息系統“架構”三要素：構件、模式、規劃;規劃是架構的基石，也是這三個貢獻中最重要的。

    架構本質上存在兩個層次：概念層，物理層。

    1.2.1系統架構師的定義

    負責理解、管理并最終確認和評估非功能性系統需求，給出開發規范，搭建系統實現的核心架構，對整個軟件架構、關鍵構建、接口進行總體設計并澄清關鍵技術細節。

    主要著眼于系統的“技術實現”，同時還要考慮系統的“組織協調”。

    要對所屬的開發團隊有足夠的了解，能夠評估該開發團隊實現特定的功能需求目標和資源代價。

    1.2.2系統架構師技術素質

    對軟件工程標準規范有良好的把握。

    1.2.3系統架構師管理素質

    系統架構師是一個高效工作團隊的創建者，必須盡可能使所有團隊成員的想法一致，為一個項目訂制清晰的、強制性的、有元件的目標作為整個團隊的動力;

    必須提供特定的方法和模型作為理想的技術解決方案;

    必須避免猶豫，必須具備及時解決技術問題的緊迫感和自信心。

    1.2.4系統架構師與其他團隊角色的協調

    系統分析師，需求分析，技術實現

    系統架構師，系統設計，基于環境和資源的系統技術實現

    項目管理師，資源組織，資源實現來源：www.exam8.com

    由于職位角度出發產生沖突制約，不可能很好地給出開發規范，搭建系統實現的核心架構，并澄清技術細節，掃清主要難點。

    所以把架構師定位在項目管理師與系統分析師之間，為團隊規劃清晰的目標。

    對于大型企業或項目，如果一人承擔多個角色，往往容易發生顧此失彼的現象。

    1.3系統架構師知識結構

    需要從大量互相沖突的系統方法和工具中區分出哪些是有效的，那些是無效的。

    1.4從開發人員到架構師

    總結自己的架構模式，深入行業總結規律。

    幾天的培訓不太可能培養出合格的軟件架構師，廠商的培訓和認證，最終目的是培養自己的市場，培養一批忠誠的用戶或產品代言人，而不是為中國培養軟件架構師。

    第二章

    計算機系統由硬件和軟件組成，軟件通常分為系統軟件和應用軟件。

    系統軟件支持應用軟件的運行，為用戶開發應用軟件提供平臺，用戶可以使用它，但不能隨意修改它。

    常用的系統軟件有操作系統、語言處理程序、連接程序、診斷程序、數據庫等。

    應用軟件指計算機用戶利用軟硬件資源為某一專門的應用目的而開發的軟件。

    2.1操作系統基礎知識

    操作系統OperatingSystem，是計算機系統的核心系統軟件。

    2.1.1操作系統的原理、類型、結構

    1、操作系統定義

    硬件資源包括中央處理器、存儲器、輸入輸出設備。

    軟件資源是以文件形式保存在存儲器上的程序和數據。

    操作系統既有效組織和管理系統中各種軟硬件資源，合理地組織計算機系統的工作流程，又控制程序的執行，為用戶使用計算機提供了一個良好的環境和友好的接口。

    2、操作系統分類

    按功能不同分：單用戶操作系統、批處理操作系統;分時操作系統、實時操作系統;網絡操作系統、分布式操作系統;嵌入式操作系統。

    3、操作系統的特征

    并發性、共享性、虛擬性、不確定性。

    4、操作系統的功能

    進程管理、文件管理、存儲管理、設備管理、作業管理。

    2.1.2處理機與進程管理

    1、進程的定義及其分類

    進程通常由程序、數據、進程控制塊PCB組成。

    2、進程的狀態轉換與控制

    就緒、運行、阻塞。

    進程控制是通過進程控制原語實現的，進程控制原語主要有：創建原語、撤銷原語、掛起原語、激活原語、阻塞原語、喚醒原語。

    注：原語不可分割，不允許中斷。

    3、進程互斥與同步以及P/V操作

    同步是使在異步環境下的各進程按一定的順序和速度執行。

    互斥要保證臨界資源一次只能提供一個進程使用，稱為臨界資源CR。

    PV操作是低級通信原語，在執行期間不可分割，P表示申請一個資源，V表示釋放一個資源。

    P操作定義：S:=S-1，若S>=0，則執行P操作的進程繼續執行，否則若S<0，則置該進程為阻塞狀態(因為無可用資源)，并將其插入阻塞隊列。

    V操作定義：S:=S+1，若S>0，則執行V操作的進程繼續執行，否則若S<=0，則從阻塞狀態喚醒一個進程，并將其插入就緒隊列，然后執行V操作的進程繼續執行。

    4、進程通信與管程

    控制信息的交換稱為低級通信，數據的交換稱為高級通信。

    高級通信的類型有共享存儲系統、消息傳遞系統、管道通信。

    在任一時刻最多只有一個進程能夠真正地進入管程，其他的只能等待。

    5、進程調度與死鎖

    產生死鎖的四個必要條件：互斥條件、請求保持條件、不可剝奪條件、環路條件。

    預防策略，破壞死鎖的四個必要條件之一。

    6、線程

    線程是進程中的一個實體，是被系統獨立分配和調度的基本單位。

    線程只擁有一些運行中必不可少的資源。

    同一個進程中的多個線程可以并發執行，線程具有：就緒、運行、阻塞，三個基本狀態。

    2.1.3存儲管理

    存儲器的發展方向是：高速、大容量、小體積。

    存儲管理的主要任務是：如何提高主存的利用率、擴充主存以及對主存信息實現有效保護。

    2.1.4設備管理

    設備管理的目標是：提高設備的利用率，為用戶提供方便統一的界面。

    磁盤調度算法：先來先服務FCFS、最短尋道時間優先SSTF、掃描算法SCAN。

    2.1.5文件管理

    隨機訪問是指對文件中的信息可以按任意次序隨機讀寫文件中的信息。

    文件控制塊FCB，描述和控制文件的數據結構。

    2.1.6作業管理

    常用的作業調度算法有：先來先服務、短作業優先、相應比高優先、優先級調度算法、均衡調度算法。

    2.1.7網絡操作系統NOS

    網絡操作系統分為：集中模式、客戶機/服務器模式、對等模式。

    現代操作系統已經把網絡功能包含到操作系統的內核中，作為操作系統核心功能的一個組成部分。

    2.2.1關系數據庫基礎

    數據庫的三要素：數據結構、數據操作、數據約束條件。

    特別需要指出的是，E-R模型強調的是語義。

    關系數據庫設計理論的核心是數據間的函數依賴，衡量的標準是關系規范化的程度及分解的無損連接和保持函數依賴性。

    數據依賴包括：函數依賴、非平凡的函數依賴、平凡的函數依賴、完全函數依賴、部分函數依賴、傳遞依賴、碼、主屬性、非主屬性、外碼、值依賴定義、函數依賴的公理系統。

    事務是數據庫環境中不可分割的邏輯工作單位。

    四個特性：原子性、一致性、隔離性、持久性，ACID。

    SQL語言中事務定義語句有三條：BEGINTRANSACTION事務開始、COMMIT事務提交、ROLLBAK事務回滾。

    并發操作是指：在多用戶共享系統中，用戶可能同時對同一數據庫進行操作。

    帶來的問題主要有：丟失更新、不可重復讀、讀臟數據。

    并發控制主要技術是封鎖：排他鎖(簡稱X鎖、寫鎖)、共享鎖(簡稱S鎖、讀鎖)。

    保護數據庫的關鍵技術在于建立冗余數據、即備份數據。

    方法是：數據轉儲、建立日志。

    2.2.2關系數據庫設計

    需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、應用程序設計、運行維護。

    E-R方法的數據庫概念結構設計可分三步：設計局部E-R模型、設計全局E-R模型、全局E-R模型優化。

    2.2.3分布式數據庫系統

    滿足分布性、邏輯相關性、場地透明性、場地自治性的數據庫系統被稱為完全分布式數據庫系統。

    分布式數據庫系統的特點：數據的集中控制性、數據獨立性、數據冗余可控性、場地自治性、存取有效性。

    4層模式劃分為：全局外層、全局概念層、局部概念、局部內層，各層還有相應的層間映射。

    2.2.4商業智能

    一般認為：數據倉庫、連機分析處理、數據挖掘技術是商業智能BI的三大組成部分。

    數據倉庫的關鍵特征：面向主題、集成的、非易失的、時變的。

    三層結構：數據倉庫服務器、OLAP服務器(連機分析處理服務器)、前端工具。

    數據倉庫的實現步驟：規劃、需求研究、問題分析、數據的抽取清洗集成裝載、數據倉庫設計、數據倉庫管理、分析報表查詢、數據倉庫性能優化、數據倉庫部署發布。

    切片、切塊、下鉆、上卷、旋轉等多維度分析與跨維度分析。

    OLAP系統架構主要分為：基于關系數據庫的ROLAP、基于多維數據庫的MOLAP、基于混合數據組織的HOLAP。

    數據挖掘是在沒有明確架設的前提下去挖掘信息、發現知識。

    所得的信息應具有先知、有效、實用，三個特征。

    主要功能有5類：自動預測趨勢和行為、關聯分析、聚類、概念描述、偏差檢測。

    2.3計算機網絡基礎知識

    計算機網絡

    按通信距離分廣域網、局域網、城域網;按信息交換方式分電路交換網、分組交換網、綜合交換網;按拓撲結構分星型網、樹形網、環形網、總線型網;按傳輸帶寬分基帶網、寬帶網;

    按使用范圍分公用網、專用網;按通信傳播方式分廣播式、點到點式……

    OSI/RM：把復雜的問題分解開，保持了層次之間的獨立性。

    物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

    2.3.2計算機網絡

    1、廣域網、局域網、城域網

    廣域網又稱遠程網，覆蓋范圍廣，傳輸速率相對低，以數據通信為主要目的的數據通信網。數據傳輸可靠性隨著傳輸介質不同而不同、拓撲結構復雜。

    有公共交換電話網、各種公用數據網。

    局域網是指傳輸距離有限，傳輸速度較高，以共享網絡資源為目的的網絡系統，數據傳輸可靠誤碼率低，網絡控制一般為分布式，總線拓撲、環形拓撲、星型拓撲、混合型。

    城域網是一種較大范圍的高速網絡。

    網絡拓撲結構：網絡中通信線路和節點的幾何排序，反映各節點之間的結構關系，影響著整個網絡的設計、功能、可靠性、通信費用等重要方面。

    局域網和城域網都是IEEE802標準，決定局域網主要技術有：傳輸介質、拓撲結構、介質訪問控制方法。

    決定了傳數據的類型、網絡響應時間、吞吐率、利用率，以及網絡應用。

    最重要的是介質控制訪問方法。(CSMA/CD)

    無線局域網具有以下優點：安裝便捷、使用靈活、經濟解約、易于擴展。IEEE8.2.11

    2、網絡互聯

    網絡互聯目的是使一個網絡的用戶能訪問其他網絡的資源，使不同網絡上的用戶能夠互相通信、交換信息。

    網絡互聯設備的作用是連接不同網絡。

    傳輸介質是信號傳輸的媒體，常用的介質分為有限介質和無線介質。局域網中，其基本組成部件為服務器、客戶機、網絡設備、通信介質、網絡軟件等。

    3、Internet及應用

    世界上規模最大、覆蓋面最廣且最具影響力的計算機互聯網絡，它將分布在世界各地的計算機利用開放系統互連協議連接在一起，用來進行數據傳輸、信息交換、資源共享。

    TCP/IP作為Internet的核心協議，已被廣泛應用于局域網和廣域網中，主要特性為：邏輯編址、路由選擇、域名解析、錯誤檢測、流量控制、對應用程序的支持等。

    TCP/IP是一個協議族，網際層除了IP協議外，還有ICMP、ARP、RARP等幾個重要協議……

    Internet的地址主要有兩種書寫形式：域名格式、IP地址格式。

    www也成萬維網/全球網，是指在Internet上以超文本為基礎形成的信息網。采用統一的資源定位器URL和圖文聲并茂的用戶界面。

    2.3.3網絡管理與網絡安全

    1、網絡管理

    網絡管理是對計算機網絡的配置、運行狀態、計費等進行管理。它提供了監控、協調、測試各種網絡資源以及網絡運行狀況的手段，還可以提供安全處理和積分等功能。

    OSI網絡協議標準中定義了網絡管理的5大基本功能：配置管理、性能管理、故障管理、安全管理、計費管理。

    實際上還應該包括網絡規劃、網絡操作人員管理等。

    2、計算機網絡安全

    計算機網絡安全是指計算機、網絡系統的硬件、軟件、數據收到保護，不因偶然或惡意的原因而遭到破壞、更改、泄漏，確保系統能連續、可靠地運行，使網絡服務不中斷。

    網絡安全從本質上講就是網絡上的信息安全。

    信息的傳輸、存儲、訪問提供安全保護，以防止信息被竊取、篡改、非法操作。

    信息安全的基本要素是保密性、完整性、可用性、真實性、可控性。

    完整的信息安全保障體系應包括：保護、檢測、響應、恢復。

    信息安全術語：密碼學、鑒別、Kerberos鑒別、公鑰基礎設施、數字簽名、訪問控制。

    3、VPN

    所謂虛擬專用網，是建立在公用網上，沒有專用物理連接，而通過ISP提供的公共網絡來實現通信，VPN內部用戶可以實現安全通信。

    關鍵技術：隧道技術、加密技術、密鑰管理技術、身份認證技術。

    解決方案：內聯網VPN、外連網VPN、遠程接入VPN。

    2.3.4網絡工程

    網絡規劃、網絡設計階段、工程組織、實施階段、維護階段。

    2.3.5存儲及負載均衡技術

    RAID磁盤陣列，目的是建立數據冗余、增強容錯、提高容量、增進性能。

    網絡存儲體系結構大致分為三種：直接式存儲DAS、網絡連接存儲NAS、存儲區域存儲SAN。

    負載均衡LoadBalance從結構上分為：本地負載均衡、全局負載均衡。

    一般情況下從傳輸鏈路聚合、采用更高層網絡交換技術、設置服務器集群策略三個角度實現。

    集群Cluster，大多數模式下，集群中所有的計算機擁有一個共同的名稱，各節點服務器通過一個內部局域網相互通訊，集群內任一系統上運行的服務都可被所有的網絡客戶所使用，當一臺

    節點服務器發生故障時，這臺服務器上所運行的應用程序將在另一節點服務器上被自動接管，客戶也能很快自動地連接到新的應用服務器上。

    2.4多媒體技術及其應用

    媒體有兩種含義：信息的載體、存儲信息的實體。

    根據ITU-T(原CCITT)建議，媒體有5種：感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲媒體、傳輸媒體。

    InternationalConsultativeCommitteOnTelecommunicationAndTelegraphy，CCITT，國際電報電話咨詢委員會。

    多媒體技術是指：以數字化為基礎，對多種媒體信息進行采集、編碼、存儲、傳輸、處理、表現，使之建立有機的邏輯聯系，具有良好的交互性的技術。

    多媒體的特征：多樣性、集成性、交互性、實時性。

    2.4.2多媒體數據壓縮編碼技術

    JPEG，JointPhotographicExpertsGroup，聯合圖像希賽網小組，是一種對靜態圖像壓縮的編碼算法。“聯合”的含義是：CCITT和ISO聯合組成的圖像希賽網小組。

    MPEG，MovingPictureExpertsGroup，運動圖像希賽網小組，是作為一個國際標準來研究制訂的，具有很好的兼容性。

    其次，比其它算法提供更好的壓縮比，較高可達200:1。更重要的是對數據損失很小。

    不存在專利問題，適合大力推廣。

    數據壓縮編碼兩大類：無損壓縮編碼法(也稱冗余壓縮法、熵編碼法)，有損壓縮編碼法(也稱熵壓縮法)。

    2.4.4多媒體技術的研究內容

    對數據進行有效壓縮將是多媒體發展中必須要解決的最關鍵的技術之一。

    數據量大、種類繁多、關系復雜，是多媒體數據的基本特征。

    虛擬現實

    首先，“逼真”就是要達到三維視覺、聽覺、觸覺等效果;其次，通過人的感官與這個環境進行交互;最后，為用戶提供一個逼真的操作環境。

    虛擬現實是一種多技術多科學相互滲透集成的技術。

    只能多媒體技術

    將具有推理功能的知識庫與多媒體數據庫結合起來，形成智能多媒體數據庫。

    發展趨勢：把多媒體和通信功能集成到CPU芯片中。

    其一，專用設備、家電及寬帶通信設備，可以取代這些設備中的CPU及大量Asic和其他新品。

    其二，與現有的計算機系列兼容，同事具有多媒體和通訊功能。

    2.5系統性能

    系統性能是一個系統提供給用戶的眾多性能指標的集合。既包括硬件性能，也包括軟件性能;既包括部件性能指標，也包括綜合性能指標。

    系統性能包含性能指標、性能計算、性能設計、性能評估，四個方面內容。

    2.5.3系統性能設計

    是一系列重復的受控的性能試驗，循環的調整過程為收集、分析、配置、測試。

    阿姆達爾定律Amdahl：系統中對某一部件采用某種更快的執行方式所獲得的系統性能改變程度，取決于這種方式被利用的頻率，或所占總執行時間的比例。

    被改進并增強的部分在總時間中所占的比例，增強比例，永遠小于等于1.

    2.5.4性能評估

    對測試結果做出解釋，并形成一分文檔的技術。

    目的是為了性能的優化提供參考。

    用得最多、最頻繁的那部分核心程序作為評價計算機性能的標準程序，稱為基準測試程序Benchmark。

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