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第1章 計算機組成與體繫結構 1
1．1 計算機繫統組成 1
1．1．1 計算機硬件的組成 1
1．1．2 計算機繫統結構的分類 2
1．1．3 復雜指令集繫統與精簡指令集繫統 3
1．1．4 總線 5
1．2 存儲器繫統 5
1．2．1 主存儲器 6
1．2．2 輔助存儲器 7
1．2．3 Cache存儲器 8
1．3 流水線 13
1．3．1 流水線周期 13
1．3．2 計算流水線執行時間 13
1．3．3 流水線的吞吐率 14
1．3．4 流水線的加速比 14
第2章 操作繫統 15
2．1 操作繫統的類型與結構 15
2．1．1 操作繫統的定義 15
2．1．2 操作繫統分類 16
2．2 操作繫統基本原理 16
2．2．1 進程管理 16
2．2．2 存儲管理 23
2．2．3 設備管理 27
2．2．4 文件管理 28
2．2．5 作業管理 32
第3章 數據庫繫統 34
3．1 數據庫管理繫統的類型 34
3．2 數據庫模式與範式 34
3．2．1 數據庫的結構與模式 34
3．2．2 數據模型 37
3．2．3 關繫代數 37
3．2．4 數據的規範化 40
3．2．5 反規範化 42
3．3 數據庫設計 43
3．3．1 數據庫設計的方法 43
3．3．2 數據庫設計的基本步驟 45
3．3．3 需求分析 46
3．3．4 概念結構設計 47
3．3．5 邏輯結構設計 51
3．3．6 物理結構設計 56
3．4 事務管理 56
3．4．1 並發控制 57
3．4．2 故障與恢復 58
3．5 備份與恢復 60
3．6 分布式數據庫繫統 61
3．6．1 分布式數據庫的概念 61
3．6．2 分布式數據庫的架構 64
3．7 數據倉庫 68
3．7．1 數據倉庫的概念 69
3．7．2 數據倉庫的結構 70
3．7．3 數據倉庫的實現方法 72
3．8 數據挖掘 74
3．8．1 數據挖掘的概念 74
3．8．2 數據挖掘的功能 76
3．8．3 數據挖掘常用技術 76
3．8．4 數據挖掘的流程 78
3．9 NOSQL 79
3．10 大數據 81
第4章 計算機網絡 83
4．1 網絡架構與協議 83
4．1．1 網絡互聯模型 84
4．1．2 常見的網絡協議 85
4．1．3 IPv6 87
4．2 局域網與廣域網 89
4．2．1 局域網基礎知識 89
4．2．2 無線局域網 91
4．2．3 廣域網技術 93
4．2．4 網絡接入技術 93
4．3 網絡互連與常用設備 95
4．4 網絡工程 97
4．4．1 網絡規劃 97
4．4．2 網絡設計 99
4．4．3 網絡實施 101
4．5 網絡存儲技術 102
4．6 綜合布線 104
第5章 繫統性能評價 106
5．1 性能指標 106
5．1．1 計算機 107
5．1．2 網絡 109
5．1．3 操作繫統 110
5．1．4 數據庫管理繫統 110
5．1．5 Web服務器 111
5．2 性能計算 111
5．3 性能設計 112
5．3．1 阿姆達爾解決方案 112
5．3．2 負載均衡 113
5．4 性能評估 116
5．4．1 基準測試程序 116
5．4．2 Web服務器的性能評估 117
5．4．3 繫統監視 118
第6章 開發方法 120
6．1 軟件生命周期 120
6．2 軟件開發模型 121
6．2．1 瀑布模型 121
6．2．2 演化模型 124
6．2．3 螺旋模型 124
6．2．4 增量模型 125
6．2．5 構件組裝模型 125
6．3 統一過程 126
6．4 敏捷方法 129
6．4．1 極限編程 129
6．4．2 特征驅動開發 133
6．4．3 Scrum 135
6．4．4 水晶方法 138
6．4．5 其他敏捷方法 139
6．5 軟件重用 140
6．5．1 軟件重用 140
6．5．2 構件技術 140
6．6 基於架構的軟件設計 141
6．6．1 ABSD方法與生命周期 141
6．6．2 基於架構的軟件開發模型 143
6．7 形式化方法 148
第7章 繫統計劃 150
7．1 項目的提出與選擇 150
7．1．1 項目的立項目標和動機 150
7．1．2 項目的選擇和確定 151
7．1．3 項目提出和選擇的結果 154
7．2 可行性研究與效益分析 155
7．2．1 可行性研究的內容 156
7．2．2 成本效益分析 157
7．2．3 可行性分析報告 158
7．3 方案的制訂和改進 159
7．4 新舊繫統的分析和比較 161
7．4．1 遺留繫統的評價方法 162
7．4．2 遺留繫統的演化策略 165
第8章 繫統分析與設計方法 167
8．1 定義問題與歸結模型 167
8．1．1 問題分析 167
8．1．2 問題定義 170
8．2 需求分析與軟件設計 172
8．2．1 需求分析的任務與過程 172
8．2．2 如何進行繫統設計 174
8．2．3 軟件設計的任務與活動 175
8．3 結構化分析與設計 176
8．3．1 結構化分析 176
8．3．2 結構化設計 180
8．3．3 模塊設計 182
8．4 面向對像的分析與設計 184
8．4．1 面向對像的基本概念 184
8．4．2 面向對像分析 186
8．4．3 統一建模語言 188
8．5 用戶界面設計 199
8．5．1 用戶界面設計的原則 199
8．5．2 用戶界面設計過程 200
8．6 工作流設計 200
8．6．1 工作流設計概述 201
8．6．2 工作流管理繫統 202
8．7 簡單分布式計算機應用繫統的設計 203
8．8 繫統運行環境的集成與設計 204
8．9 繫統過渡計劃 206
第9章 軟件架構設計 208
9．1 軟件架構概述 208
9．1．1 軟件架構的定義 209
9．1．2 軟件架構的重要性 210
9．1．3 架構的模型 211
9．2 架構需求與軟件質量屬性 213
9．2．1 軟件質量屬性 213
9．2．2 6個質量屬性及實現 214
9．3 軟件架構風格 221
9．3．1 軟件架構風格分類 222
9．3．2 數據流風格 222
9．3．3 調用/返回風格 224
9．3．4 獨立構件風格 226
9．3．5 虛擬機風格 227
9．3．6 倉庫風格 228
9．4 層次繫統架構風格 229
9．4．1 二層及三層C/S架構風格 229
9．4．2 B/S架構風格 230
9．4．3 MVC架構風格 231
9．4．4 MVP架構風格 233
9．5 面向服務的架構 234
9．5．1 SOA概述 234
9．5．2 SOA的關鍵技術 236
9．5．3 SOA的實現方法 238
9．5．4 微服務 241
9．6 架構設計 244
9．7 軟件架構文檔化 246
9．8 軟件架構評估 250
9．8．1 軟件架構評估的方法 250
9．8．2 架構的權衡分析法 250
9．8．3 成本效益分析法 252
9．9 構件及其復用 253
9．9．1 商用構件標準規範 253
9．9．2 應用繫統簇與構件繫統 255
9．9．3 基於復用開發的組織結構 255
9．10 產品線及繫統演化 256
9．10．1 復用與產品線 256
9．10．2 基於產品線的架構 257
9．10．3 產品線的開發模型 258
9．10．4 特定領域軟件架構 258
9．10．5 架構及繫統演化 259
9．11 軟件架構視圖 260
9．11．1 軟件視圖的分類 260
9．11．2 模塊視圖類型及其風格 262
9．11．3 C＆C視圖類型及其風格 263
9．11．4 分配視圖類型及其風格 265
9．11．5 各視圖類型間的映射關繫 267
第10章 設計模式 268
10．1 設計模式概述 268
10．1．1 設計模式的概念 268
10．1．2 設計模式的組成 269
10．1．3 GoF設計模式 269
10．1．4 其他設計模式 271
10．1．5 設計模式與軟件架構 272
10．1．6 設計模式分類 272
10．2 設計模式及實現 273
10．2．1 Abstract Factory模式 273
10．2．2 Singleton模式 276
10．2．3 Decorator模式 277
10．2．4 Facade/Session Facade模式 279
10．2．5 Mediator模式 281
10．2．6 Observer模式 282
10．2．7 Intercepting Filter模式 284
10．3 設計模式總結 286
第11章 測試評審方法 288
11．1 測試方法 288
11．1．1 軟件測試階段 288
11．1．2 白盒測試和黑盒測試 290
11．1．3 缺陷的分類和級別 292
11．1．4 調試 293
11．2 評審方法 294
11．3 驗證與確認 295
11．4 測試自動化 297
11．5 面向對像的測試 297
第12章 嵌入式繫統設計 300
12．1 嵌入式繫統概論 300
12．2 嵌入式繫統的組成 301
12．2．1 硬件架構 301
12．2．2 軟件架構 306
12．3 嵌入式開發平臺與調試環境 307
12．3．1 嵌入式繫統軟件開發平臺 307
12．3．2 嵌入式開發調試 309
12．4 嵌入式網絡繫統 312
12．4．1 現場總線網 312
12．4．2 家庭信息網 313
11．4．3 無線數據通信網 313
12．4．4 嵌入式Internet 314
12．5 嵌入式數據庫管理繫統 315
12．5．1 使用環境的特點 315
12．5．2 繫統組成與關鍵技術 316
12．6 實時繫統與嵌入式操作繫統 319
12．6．1 嵌入式繫統的實時概念 319
12．6．2 嵌入式操作繫統概述 320
12．6．3 實時嵌入式操作繫統 321
12．6．4 主流嵌入式操作繫統介紹 324
12．7 嵌入式繫統開發設計 325
12．7．1 嵌入式繫統設計概述 325
12．7．2 開發模型與設計流程 327
12．7．3 嵌入式繫統設計的核心技術 329
12．7．4 嵌入式開發設計環境 331
12．7．5 嵌入式軟件設計模型 332
12．7．6 需求分析 335
12．7．7 繫統設計 337
12．7．8 繫統集成與測試 342
第13章 開發管理 344
13．1 項目的範圍、時間與成本 344
13．1．1 項目範圍管理 345
13．1．2 項目成本管理 345
13．1．3 項目時間管理 346
13．2 配置管理與文檔管理 347
13．2．1 軟件配置管理的概念 347
13．2．2 軟件配置管理的解決方案 348
13．2．3 軟件文檔管理 351
13．3 軟件需求管理 355
13．3．1 需求變更 355
13．3．2 需求跟蹤 356
13．4 軟件開發的質量與風險 356
13．4．1 軟件質量管理 356
13．4．2 項目風險管理 359
13．5 人力資源管理 363
13．6 軟件的運行與評價 368
13．7 軟件過程改進 368
第14章 信息繫統基礎知識 371
14．1 信息繫統概述 371
14．1．1 信息繫統的組成 371
14．1．2 信息繫統的生命周期 373
14．1．3 信息繫統建設的原則 375
14．1．4 信息繫統開發方法 376
14．2 信息繫統工程 378
14．2．1 信息繫統工程的概念 378
14．2．2 信息繫統工程的內容 380
14．2．3 信息繫統工程的總體規劃 383
14．2．4 總體規劃的方法論 389
14．3 政府信息化與電子政務 394
14．3．1 我國政府信息化的歷程和策略 394
14．3．2 電子政務的內容 398
14．3．3 電子政務建設的過程模式和技術模式 399
14．4 企業信息化與電子商務 403
14．4．1 企業信息化概述 403
14．4．2 企業資源規劃 406
14．4．3 客戶關繫管理 410
14．4．4 產品數據管理 413
14．4．5 企業門戶 416
14．4．6 企業應用集成 418
14．4．7 供應鏈管理 421
14．4．8 電子商務概述 423
14．6 知識管理與商業智能 425
14．6．1 知識管理 425
14．6．2 商業智能 427
14．7 業務流程重組 427
第15章 基於中間件的開發 431
15．1 中間件技術 431
15．1．1 中間件的概念 432
15．1．2 中間件的分類 433
15．1．3 中間件產品介紹 434
15．2 應用服務器技術 435
15．2．1 應用服務器的概念 436
15．2．2 主要的應用服務器 438
15．3 J2EE 439
15．3．1 表示層 440
15．3．2 應用服務層 441
15．4 ．NET 443
15．4．1 ．NET平臺 444
15．4．2 ．NET框架 445
15．5 企業應用集成 450
15．6 輕量級架構和重量級架構 453
15．6．1 Struts框架 453
15．6．2 Spring框架 454
15．6．3 Hibernate框架 455
15．6．4 基於Struts、Spring和Hibernate的輕量級架構 456
15．6．5 輕量級架構和重量級架構的探討 457
第16章 安全性和保密性設計 459
16．1 加密和解密 459
16．1．1 對稱密鑰加密算法 460
16．1．2 不對稱密鑰加密算法 461
16．2 數字簽名與數字水印 463
16．2．1 數字簽名 463
16．2．2 數字信封 465
16．3 數字證書與密鑰管理 466
16．3．1 密鑰分配中心 466
16．3．2 數字證書和公開密鑰基礎設施 467
16．4 安全協議 470
16．4．1 IPSec協議簡述 471
16．4．2 SSL協議 474
16．4．3 PGP協議 477
16．5 計算機病毒與防治 480
16．5．1 計算機病毒概述 480
16．5．2 網絡環境下的病毒發展新趨勢 482
16．5．3 計算機病毒的檢測與清除 483
16．5．4 計算機病毒的預防 485
16．6 身份認證與訪問控制 486
16．6．1 身份認證技術 486
16．6．2 訪問控制技術 492
16．7 網絡安全體繫 494
16．7．1 OSI安全架構 494
16．7．2 VPN在網絡安全中的應用 496
16．8 繫統的安全性設計 499
16．8．1 物理安全問題與設計 499
16．8．2 防火牆及其在繫統安全中的應用 499
16．8．3 入侵檢測繫統 501
16．9 安全性規章 503
16．9．1 安全管理制度 503
16．9．2 計算機犯罪與相關法規 505
第17章 繫統的可靠性分析與設計 508
17．1 可靠性概述 508
17．2 繫統故障模型 509
17．2．1 故障的來源以及表現 509
17．2．2 幾種常用的故障模型 510
17．3 繫統配置方法 510
17．3．1 單機容錯技術 511
17．3．2 雙機熱備份技術 511
17．3．3 服務器集群技術 512
17．4 繫統可靠性模型 513
17．4．1 時間模型 513
17．4．2 故障植入模型 513
17．4．3 數據模型 514
17．5 繫統的可靠性分析和可靠度計算 515
17．5．1 組合模型 515
17．5．2 馬爾柯夫模型 517
17．6 提高繫統可靠性的措施 519
17．6．1 硬件冗餘 519
17．6．2 信息冗餘 522
17．7 備份與恢復 523
第18章 軟件的知識產權保護 525
18．1 著作權法及實施條例 525
18．1．1 著作權法客體 525
18．1．2 著作權法的主體 526
18．1．3 著作權 527
18．2 計算機軟件保護條例 528
18．3 商標法及實施條例 529
18．4 專利法及實施細則 530
18．5 反不正當競爭法 532
第19章 標準化知識 534
19．1 標準化概論 534
19．2 標準分級與標準類型 534
19．2．1 標準分級 535
19．2．2 強制性標準與推薦性標準 536
第20章 應用數學 538
20．1 運籌方法 538
20．1．1 網絡計劃技術 538
20．1．2 線性規劃 542
20．1．3 決策論 545
20．1．4 對策論 548
20．2 數學建模 549
第21章 虛擬化、雲計算與物聯網 551
21．1 虛擬化 551
21．1．1 虛擬化技術的分類 551
21．1．2 虛擬化的模式 553
21．2 雲計算 554
21．2．1 雲計算的特點 555
21．2．2 雲計算的類型 556
21．2．3 雲計算的應用 556
21．3 物聯網 557
21．3．1 物聯網的層次結構 558
21．3．2 物聯網的相關領域與技術 559
21．3．3 物聯網的應用 562

信息產業部和人事部聯合發布的國人部發[2003]39號文件把繫統架構設計師列入了計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試繫列，並且與繫統分析師、網絡規劃設計師、信息繫統項目管理師並列為高級資格。這將為培養專業的繫統架構設計人纔，推進國家信息化建設和軟件產業化發展起巨大的作用。

然而，計算機技術與軟件專業資格（水平）考試是一個難度很大的考試。20多年來，考生平均通過率比較低。其主要原因是考試範圍十分廣泛，計算機技術軟件專業資格（水平）考試不僅牽涉到計算機專業的每門課程，還要加上數學、外語、繫統工程、信息化和知識產權等知識，且注重考查新技術和新方法的應用。考試不但注重廣度，而且還有一定的深度。特別是高級資格考試，不但要求考生具有扎實的理論知識，還要具有豐富的實踐經驗。

對於繫統架構設計師或者有志成為繫統架構設計師的學習者而言，面對的最大困惑就是沒有專業的指導書籍。因此，希賽教育軟考學院組織編寫了這本專業的繫統架構設計師教程，以資作為計算機技術與軟件專業資格（水平）考試中的繫統架構設計師級別的考試輔導指定教材。