准备

git pull
./install-eaf.py -i mindmap
./install-eaf.py --install-core-deps

sudo vim ~/.pip/pip.conf

[global]
index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
[install]
trusted-host = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn  # trusted-host 此参数是为了避免麻烦，否则使用的时候可能会提示不受信任

题目类型：

上午选择题:75 道，共 75 空，每空是 1 分;满分:75 分;时间:150 分钟；选择题 2min 一道题。

下午案例题:考核时间:90 分钟满分:75 分，5道大题(第 1 题必做，后 4 题选做 2 题)，一个半小时，半小时一道题。

论文:系统架构设计论文，考试时间为 120 分钟，笔试，论文题。从给出的 4 道试题(试题一至试题四)中任选 1 道题解答。满分 75 分。论文要写 2000 到 3000 字，3篇 800 字作文的字数。

45 x 3 = 135 分。也就是说。9/25 的成绩，也就是 100 分满分，只需要考 36 分吗？做对一半的题基本上就能过了。

总共 32 小时，第一个小时没有什么考点。

一、计算机系统

1.存储器按照与存储器的矩离可分为：片上缓存，片外缓存，主存，外存

2.并行总线：多条双向总线；串行总线：一条双向数据线或者两条单向数据线

3.操作系统分类：批处理操作系统，分时操作系统，实时操作系统，网络操作系统，分布式操作系统，嵌入式操作系统。

4.网络协议包含：局域网协议，广域网协议，无线网协议，移动网协议

5.中间件包含：消息中间件，通信中间件，数据存取管理中间件，Web 服务中间件，安全中间件，跨平台和架构的中间件，专用平台中间件，网络中间件。

6.DSP 处理器采用哈佛结构。

二、嵌入式

1.嵌入式系统的分类：嵌入式实时系统，嵌入式非实时系统

2.实时系统：强实时系统，指能够在规定时间内完成系统功能和做出响应的系统。

3.安全攸关系统：指其不正确的功能或者失效会导致人员伤亡、财产损失等严重后果的计算机系统。

4.嵌入式系统分为：硬件层，抽象层，操作系统层，中间件层，应用层

5.嵌入式软件的特点：可裁减性，可配置性，强实时性，安全性，可靠性，高确定性。

6.嵌入式系统的组成结构：嵌入式微处理器，存储器，总线逻辑，定时器，看门狗电路，I/O 接口，外部设备

7.嵌入式微处理器分类：微处理器，微控制器，数字信号处理器，图形处理器，片上系统。

8.存储器分类：随机存储器（不受存储位置的影响），只读存储器。EEPROM 的读取速度快，擦除速度慢。flash，擦写次数多，擦的速度快，但是读的速度慢。

9.总线分类：数据总线（用于传输数据），地址总线（用于指定 RAM 之中存储数据的地址），控制总线（将微处理器控制单元信号传送到周边设备）；又可分为片内总线，系统总线，局部总线，通信总线；又可分为单工总线，双工总线；又可分为串行总线，并行总线。

10.看门狗电路：是嵌入式系统必须具备的一种系统恢复能力，可防止程序出错或者死锁。

11.易错点：嵌入式系统不需要支持多任务，错，选择题考认知细节。

三、网络

1.性能指标：速率，带宽，吞吐率，时延来度量

2.非性能指标：从费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性，可升级性，易管理性，可维护性来度量。

3.通信技术分为：数据与信道，复用技术，多址技术，5G 通信技术。

4.网络分为：局域网，以太网，无线局域网，广域网，城域网，移动通信网。

5.5G 的主要特征：服务化架构，网络切片技术（可在单个物理网络中切分出多个分离的的逻辑网络）

6.网络设备：集线器，中继器于物理层；网桥和交换机于数据链路层；路由器和防火墙于网络层

7.网络协议：应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。

8.应用层协议：FTP，TFTP，HTTP，HTTPS，DHCP，DNS

9.传输层协议：TCP，UDP，

10.网络层协议：IPv4，IPv6

11.IPv4 to IPv6 的过渡技术：双协议栈技术，隧道技术，NAT-PT 技术。

12.交换机的功能：集线功能，中继功能，桥接功能，隔离冲突域功能。

13.交换机的协议有：生成树协议（STP，解决链路回环问题），链路骤合协议（提升与邻接交换设备之间的端口带宽和提高链路可靠性）。

14.路由器功能：异种网络互连，子网协议转换，数据路由，速率适配，隔离网络，报文分片和重组，备份和流量控制

15.路由器的协议：内部网关协议（IGP），外部网关协议（EGP），边界网关协议（BGP）

16.网络建设工程：分为网络设计，网络规划和网络实施 3 个环节。

17.网络分层设计：接入层，汇骤层，核心层

18.网络中的最小帧长是由网络检测冲突中的最长时间来定的。

19.覆盖范围：bluetooth < ZigBee < 802.11n < 802.16m

四、信息系统

1.TPS：（transaction processing system）业务处理系统

2.EDPS：（electronic data processing system）电子数据处理系统

3.IPO：（input processing output）；BP：批处理；OLTP：联机事务处理。

4.MIS：管理信息系统

5.DSS：（decision support system）

6.ES：专家系统

五、信息安全技术基础知识

对称加密：

1.DES：（Data Encryption Standard），明文切分为 64 位的块，由 56 位的密钥加密成 64 位的密文

2.三重 DES：（Triple-DES），使用两把 56 的密钥对明文做三次 DES。

3.IDEA：国际密钥加密算法（International Data Encryption Algorithm），分组长度为 64 位，密钥长度为 128 位

4.AES：高级加密标准（Advanced Encryption Standard），分组长度 128 位，支持密钥长度 128，192，256 三种

5.SM4：分组长度和密钥长都是 128 位。

非对称加密：

6.RSA：（三个人名），密钥长度可选

7.SM2：椭园曲线离散对数问题。相同安全程度下，密钥长度和安全规模比 RSA 小。

8.控制密钥的安全性：密钥标签，控制矢量

9.KDC：密钥分配中心

10.数字签名：可信，不可伪造，不可重用，不可改变，不可抵赖。

11.访问控制的实现技术：访问控制矩阵，访问控制表（ACL），能力表（Capabilities），授权关系表（Authorization Relation）

12.密钥分为：数据加密密钥（DK），密钥加密密钥（KK）

13.DoS：（Denial of Service），防御手段有特征识别，防火墙，通信数据量统计，修正问题和漏洞四种方法

14.欺骗攻击：ARP，DNS，IP 欺骗

15.端口扫描：是入侵者搜集信息的几种常用手法

16.针对 TCP/IP 堆栈的攻击方式：同步包风暴（SYN Flooding），ICMP 攻击，SNMP 攻击。

17.系统漏洞扫描：基于网络，基于主机两种

18.常见的安全协议：SSL，PGP（一种加密软件），IPSec，SET 协议（信用卡支付），HTTPS

19.风险评估：基于脆弱性，资产，威胁，风险，安全措施

六、系统工程

1.系统工程分类：霍尔的三维结构，切克兰德方法，并行工程，综合集成法，WSR 方法（物理-事理-人理方法）

2.生命周期的阶段：探索研究，概念阶段，开发阶段，生产阶段，使用阶段

3.生命周期的方法：计划驱动，渐进式迭代开发，精益开发，敏捷开发

4.基于模型的系统工程：（MBSE）

5.MIPS：第秒百万次指令数

6.性能评估：Web 服务器的性能评测方法有基准性能测试，压力测试，可靠性测试。

七、软件工程

1.软件过程模型包括：瀑布模型，原型模型，螺旋模型，敏捷模型，软件统一过程模型（Rational Unified Process，RUP）也可以称之为合理统一过程。

2.系统分析与设计包括：结构化方法，面向对象方法，其他方法，逆向工程

3.净室软件工程：（Cleanroom Software Engineering），CSE，主要是用函数理论和抽样理论，太理论化。

4.CBSE：基于构建的软件工程

八、数据库设计

1.关系数据库基本概念：属性，域（取值范围），目或度（属性的个数），候选码，主码，主属性，外码，全码。

2.关系代数运算

3.范式：1NF 是属性不可再分；2NF，消除对主码的完全依赖；3NF，消除对主码的传递依赖；4NF，消除对候选码的传递依赖

4.传递依赖：定义复杂

5.数据库：实体用矩形，属性用椭园，关系用菱形

6.OLAP：联机分析处理

7.OLTP：联机事务处理

8.通用数据接口标准：（Open DataBase Connectivity，ODBC），解决异构数据库的数据共享。能用统一的方式处理所有的关系数据库。不依赖 DBMS（数据库管理系统）。

9.数据库接口：DAO，RDO（Remote Data Object），ADO（Active Data Ojbect）， JDBC（java DataBase Connection）

10.ORM 访问接口分为：Hibernate，Mybatis，JPA

11.NoSQL：列式存储数据库，键值数据库，文档数据库，图数据库

12.分布式数据库的特点：共享性，自治性，可用性，分布性。

13.数据库优化技术：增加冗余列（减少连接操作），增加派生列（减小计算量），重新组表，水平分割表，垂直分割表。反规范化设计的优点是提高性能，缺点是会造成数据的重复存储。

14.分布式数据库的优化技术：主从复制，读写分离，分表，分库

15.redis string 类型：用于缓存层或计数器

16.redis hash：节省空间，用于用户信息

17.redis set：无序集合，用于去重，抽奖，初始化用户池。

18.redis list：用于回复评论、点赞

19.redis 出现的问题：缓存穿透（访问没有缓存的 key），缓存雪崩（大量同时过期），缓存击穿（少量热点过期）

20.redis 集群分为：主从复制，哨兵集群，Cluster 集群

21.redis 集群的分片方式主要分为：客户端分片，代理分片，服务端分片

九、系统架构设计

1.软件架构定义：指构建的结构，属性，交互作用，并通过多种视图全面描述

2.软件架构设计的生命周期：需求分析阶段，设计阶段，构件组装阶段，部署阶段，后开发阶段。

3.软件架构的重要性：满足系统的品质，与受益人达成一致的目标，支持计划编制，对系统开发有指导性，有效地管理复杂性，为复用奠定基础，降低维护费用，支持冲突分析

4.C2 风格：通过连接件连接构件或某个构件组。

5.特定领域软件架构 DSSA 的建立过程：定义领域范围，定义领域特定元素，定义领域特定的设计和实现。DSSA 的建立过程是并发的，递归的，反复的螺旋模型。

6.三层 CS 模式：瘦客户端模式。分为表示层（用户接口与应用逻辑层交互），功能层（业务逻辑）和数据层。

十、系统质量属性与架构评估

1.SAAM（Software Architecture Analysis method）：软件架构分析方法

2.ATAM（Architecture Tradeoff Analysis method）：架构权衡分析法

3.ATAM 分为：演示和调查阶段，调查和分析阶段，测试阶段，报告阶段

4.SAAM 和 ATAM 的对比各有所长。

5.CBAM：（Cost Benefit Analysis Method）：成本效益分析法

6.其它评估方法：SEAM，SAABNet，SACMM，SASAM，ALRRA，AHP，COSMIC+UML 方法

十一、软件可靠性基础知识

十二、软件架构的演化和维护

十三、未来信息综合技术

1.边缘计算：将数据的处理，应用程序的运行以及一些功能服务的实现，由网络中心下放到网络边缘结点上。

2.云计算的服务方式有：SaaS，PaaS，IaaS

十四、系统规划（不重要）

十五、信息系统架构设计理论与实践

1.TOGAF：（The Open Group 组织）架构框架

2.ISA：信息系统架构

3.信息化工程总体归化方法主要有：CSF（关键成功因素法 Critical Success Factors），战略目标集转化法（Strategy Set Transformation，SST），企业系统规划法（Business System Planning，BSP，自上而下的识别系统目标）

十六、层次式架构设计理论与实践

1.表现层的框架设计：MVC，MVP，MVVM

2.中间层的框架设计：

3.数据访问层设计：在线访问，DAO，DTO（Data Transfer Object），离线数据模式，对象/关系映射方式

4.数据架构均由规划与设计：与类的设计融合，与 XML 的设计融合

5.物联网层次架构设计：感知层，网络层，应用层

6.事务处理设计：ACID 原则，即 Atomicity，Consistency，Isolution，Durability

十七、云原生架构设计理论与实践

1.云原生的原则：服务化，弹性，可观测，韧性，所有过程自动化，零信任，架构持续演进

2.主要架构模式：服务化架构，Mesh 化架构，Serverless 模式，存储计算分离模式，分布式事务模式，可观测架构模式，事件驱动架构模式（EDA，Event Driven Architecture）

3.反例：庞大的单体应用，“硬拆”为微服务，缺乏自动能力。

4.无服备的技术特点：全拖管的计算服务，通用性，自动弹性伸缩，按量计费

5.Service Mesh：服务网格，将微服务之间的连接，安全，流量控制和可观测等通用功能下沉为平台基础设施。

十八、面向服务架构设计理论

1.SOA 与微服务的区别：微服务相比于 SOA 更加精细；微服务提供的接口更加通用化；微服务更加倾向于分布式去中心化的部署方式。

2.SOA 的参考架构：Websphere 架构包含业务逻辑服务，控制服务，连接服务，业务创新和优化服务，开发服务，IT 服务。

3.SOA 主要协议和规范：UDDI（Universal Description，Discovery and Integration） 协议，WSDL（Web Service Description Language），SOAP（Simple Object Access Protocol），REST 规范。

4.REST：Representional State Transfer（代表性的状态转换），它强调使用标准的 HTTP 方法进行资源的操作和交互。

5.SOA 设计的标准要求：文档化标准，通信协议标准，应用程序统一登记与集成，服务质量。

6.SOA 的设计模式：服务注册表模式，企业服务总线模式，微服务模式，微服务架构模式方案

7.微服务架构面临的问题与挑点战：服务发现与服务调用的跟踪变得困难；很难实现与传统数据库的强一致性，转而追求最终的一致性。

8.SOA 的原则：无状态，单一实例，明确定义的接口，自包含和模块化，粗粒度，服务之间松耦合，重用能力，互操作性、兼容和策略声明。

十九、嵌入式系统软件

1.单调速率：（Rate Monotonic Scheduling，RMS），就是按照执行速度的快慢来排序，这种方法被认为是最优的。

2.DARTS：（Design Approach for Real-Time System），实时系统设计方法。

3.GEMESYS：（Generic Embedded System），面向安装攸关系统的跨领域系统架构。

二十、通信系统架构设计理论与实践

1.局域网网络架构类型：单核心架构，双核心架构，环型架构，层次型架构。

2.广域网网络架构：单核心架构，双核心架构，半/全冗余架构，对等子域架构，层次子域架构

3.存储网络架构：DAS（Direct Attached Storage），NAS（Network Attached Storage），SAN（Storage Area Storage）

4.IPv4 和 IPv6 两种共存的技术：双协议栈，隧道技术（ISATAP，6to4，over6，6over4），地址翻译技术。

二十一、安全架构设计理论与实践

1.WPDRRC 信息安全模型：预警，保护，检测，响应，恢复，反击（Counterattack）。三个要素是：人员，策略，技术。

2.典型安全模型：状态机模型，BLP（人名，机密性） 模型，Biba （完整性）模型，CWM（人名）模型，Chinese Wall 模型

3.CWM：包含主体，程序，客体；权限分离原则；具有审计能力。用于银行和金融机构。

4.OSI/RM 信息安全架构：多点防御技术，分层防御技术，支撑性基础设施

5.信息安全的架构还有：认证框架，访问控制框架，机密性框架，完整性框架，抗抵赖框架。

6.数据库完整性设计原则：依据完整性约束类型设计其实现的系统层次和方式并考虑性能，尽可能应用实体完整性约束和引用完整性约束，慎用触发器，制定并使用完整性约束命名规范，测试数据库完整性，设置数据库团队，使用 CASE 工具

二十二、大数据架构设计理论与实践

1.传统数据库数据量增大的处理方法：增加异步处理队列，建立数据库水平分区，建立数据库分片或重新分片，引入读写分离技术，引入分库分表技术

2.现代大数据处理技术：基于分布式文件系统的 Hadoop；使用 Map/Reduce 或 Spark 数据处理技术；使用 Kafka 数据传输消息队列及 Avro 二进制格式。

3.典型的大数据架构有：Lambda 架构，Kappa 架构

4.Lambda 架构：同时处理离线和实时数据的，可容错的，可扩展的分布式系统。

5.Lambda 分层：批处理层，加速层，服务层。

6.Kappa 架构：去掉了 Lambda 架构的 Batch Layer。包含实时层和服务层。

7.Lambda 依赖 Hadoop、Spark、Storm 技术。

8.Kappa 偏流式计算，依赖 Flink 计算引擎。

9.Impala 和 Hive 是分布式 Sql 的前端

10.Flume 是通用的数据收集和传输系统。

二十三、知识产权（略）

二十四、应用数学

1.最小生成树：克鲁斯卡尔算法