计算机硕士课程

默认只展示每周独有的知识重点；节奏、考核、Tutorial 和避坑信息按需展开。

1. 1

   分布式系统特征与系统模型 (Characterization & Models)

   ### 📊 核心知识点：分布式系统基础 本周介绍分布式系统的定义、目标（透明性、开放性、可伸缩性）以及核心挑战。重点理解物理模型、架构模型（Client-Server, Peer-to-Peer）和基础交互模型。 - **核心概念/公式**: Heterogeneity, Openness, Scalability, Architectural Models. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐ | 预计投入 10h（Lecture 3h + 自学 4h + Lab 3h） 🎯 **考试关联**: 考察分布式系统的四大目标及 CAP 定理基础概念。 🧪 **Tutorial/Lab**: 环境搭建，熟悉 Java 网络编程基础。 📌 **作业关联**: 为 Project 1 的多线程架构打下基础。 ⚠️ **易错点**: 混淆网络透明性（Transparency）的不同维度（位置、访问、复制等）。

2. 2

   网络与系统架构深化 (System Models Deep Dive)

   ### 🧠 核心知识点：故障模型与安全性模型 深入探讨分布式系统中的故障模型（Omission, Arbitrary/Byzantine failures）和安全性模型。理解同步与异步系统的区别及对时钟同步的影响。 - **核心概念/公式**: Failure Models, Security Models, Synchronous vs Asynchronous Systems. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 12h 🎯 **考试关联**: 故障分类是简答题常客。 🧪 **Tutorial/Lab**: 模拟网络延迟与数据包丢失，观察系统表现。 📌 **作业关联**: Project 1 需要考虑简单的重试机制（Retry logic）。 ⚠️ **易错点**: 错误地假设所有分布式系统都是同步的（即有确定的时间边界）。

3. 3

   进程间通信 (Interprocess Communication - IPC)

   ### 🔀 核心知识点：Socket 编程与多播通信 学习基于 UDP/TCP 的 Socket 编程、外部数据表示（External Data Representation）以及组播（Multicast）通信协议。 - **核心概念/公式**: Datagram Communication, Stream Communication, IP Multicast. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 14h 🎯 **考试关联**: TCP 与 UDP 的权衡选择题。 🧪 **Tutorial/Lab**: 实现简单的 Java Multi-threaded Server。 📌 **作业关联**: **Project 1 发布**，要求实现一个支持多用户的分布式交互系统。 ⚠️ **易错点**: Socket 缓冲区溢出处理不当导致死锁。

4. 4

   远程调用 (RPC & RMI)

   ### 🔗 核心知识点：远程过程调用与方法调用 掌握 RPC 的工作原理（Stub/Skeleton）和 Java RMI。理解参数传递机制、异常处理以及注册中心的作用。 - **核心概念/公式**: Remote Procedure Call (RPC), Remote Method Invocation (RMI), Marshaling. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 15h 🎯 **考试关联**: RPC 执行语义（At-most-once, At-least-once）必考。 🧪 **Tutorial/Lab**: 使用 Java RMI 实现远程计算服务。 📌 **作业关联**: Project 1 的核心通信模块可采用自定义协议或类似 RMI 的调用。 ⚠️ **易错点**: 忽略分布式对象引用（Remote Object Reference）的序列化开销。

5. 5

   间接通信 (Indirect Communication)

   ### 📡 核心知识点：发布/订阅与消息队列 探讨解耦通信模式，包括 Group Communication、Publish-Subscribe 系统和消息队列（Message Queues）。 - **核心概念/公式**: Decoupling (Space/Time), Message-oriented Middleware (MOM). ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 12h 🎯 **考试关联**: 对比直接通信与间接通信的优缺点。 🧪 **Tutorial/Lab**: 使用轻量级消息队列实现简单的消息分发。 📌 **作业关联**: 优化 Project 1 的通知机制。 ⚠️ **易错点**: 误认为发布订阅模式一定能保证消息按序到达。

6. 6

   操作系统支持与虚拟化 (OS Support & Virtualization)

   ### 💻 核心知识点：内核与虚拟化技术 学习操作系统如何支持分布式系统，包括进程/线程管理、地址空间映射以及 Hypervisors 和容器化技术。 - **核心概念/公式**: Microkernel vs Monolithic Kernel, Virtual Machines, Containers. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 10h 🎯 **考试关联**: 线程与进程切换开销的对比。 🧪 **Tutorial/Lab**: 部署简单的 Docker 容器并观察网络隔离。 📌 **作业关联**: **Project 1 截止**，准备提交与演示。 🔥 高压周 ⚠️ **易错点**: 在多线程环境中忽略竞态条件（Race Conditions）。

7. 7

   分布式对象与组件 (Distributed Objects & Components)

   ### 🧩 核心知识点：面向服务的架构与组件模型 理解分布式对象技术（如 CORBA 的演进）以及现代组件模型。探讨生命周期管理与分布式引用计数。 - **核心概念/公式**: Component-based Design, Reflection, Introspection. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 12h 🎯 **考试关联**: 组件模型中的状态管理（Stateful vs Stateless）。 🧪 **Tutorial/Lab**: 分析复杂系统的对象依赖图。 📌 **作业关联**: **Project 2 发布**，重点转向一致性与容错性。 ⚠️ **易错点**: 循环引用导致的分布式内存泄漏。

8. 8

   Web 服务与 RESTful 架构 (Web Services)

   ### 🌐 核心知识点：SOAP vs REST 深入理解 Web 服务的核心协议，重点掌握 RESTful API 的设计原则、资源定位（URI）与状态转移。 - **核心概念/公式**: SOAP, WSDL, REST (Representational State Transfer), JSON/XML. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 13h 🎯 **考试关联**: REST 架构约束条件（如 Stateless, Uniform Interface）。 🧪 **Tutorial/Lab**: 使用 Spring Boot 或类似框架开发 RESTful 服务。 📌 **作业关联**: Project 2 可能需要集成外部 Web API。 ⚠️ **易错点**: 违反 REST 的无状态原则，在服务端保存 Session。

9. 9

   分布式系统安全 (Security)

   ### 🔐 核心知识点：身份验证与数据完整性 学习加密算法在分布式系统中的应用，包括数字签名、证书（CA）、Kerberos 协议及 TLS/SSL。 - **核心概念/公式**: Symmetric vs Asymmetric Encryption, Digital Signatures, PKI. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 15h 🎯 **考试关联**: Kerberos 协议的交互流程图是常考绘图题。 🧪 **Tutorial/Lab**: 实现基于 JWT 的身份认证模块。 📌 **作业关联**: Project 2 必须包含安全传输层。 ⚠️ **易错点**: 混淆 Authentication（身份验证）与 Authorization（授权）。

10. 10

    分布式文件系统 (Distributed File Systems)

    ### 📁 核心知识点：NFS 与 AFS 对比分析网络文件系统（NFS）与 Andrew 文件系统（AFS）。理解缓存一致性、文件更新协议及扩展性差异。 - **核心概念/公式**: Sun NFS, AFS, Whole-file Caching, Callback mechanism. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 12h 🎯 **考试关联**: NFS vs AFS 的架构设计权衡。 🧪 **Tutorial/Lab**: 挂载与配置 NFS，测试并发写入一致性。 📌 **作业关联**: Project 2 中的持久化存储方案选择。 ⚠️ **易错点**: 忽略大规模分布式环境下的文件系统元数据瓶颈。

11. 11

    命名服务与一致性 (Name Services & Consistency)

    ### 🏷️ 核心知识点：DNS 与分布式一致性基础 学习域名系统（DNS）的层次化设计、LDAP。引入分布式一致性模型（Sequential, Eventual consistency）。 - **核心概念/公式**: DNS Hierarchical structure, Name Resolution, Consistency models. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 16h 🎯 **考试关联**: 考察递归查询与迭代查询的区别。 🧪 **Tutorial/Lab**: 实现一个简易的分层命名解析服务。 📌 **作业关联**: **Project 2 截止**。 🔥 高压周 ⚠️ **易错点**: 低估了全球规模下 DNS 缓存过期带来的负面影响。

12. 12

    期末复习与前沿趋势 (Review & Advanced Topics)

    ### 📝 复习周：知识体系串联 总结分布式系统的八大核心主题。探讨云原生、边缘计算（Edge Computing）及 Serverless 的发展趋势。 - **核心概念/公式**: Cloud/Edge Computing, Fault Tolerance Summary, Exam Preparation. ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 20h（包含全考点复习） 🎯 **考试关联**: 综合大题演练，关注跨章节的系统设计方案。 🧪 **Tutorial/Lab**: 历年考试真题解析与 Q&A。 📌 **作业关联**: 检查所有作业反馈，查漏补缺。 ⚠️ **易错点**: 复习时只看细节忽略了系统设计的宏观权衡（Trade-offs）。