课程大纲:分布式系统

第1周:课程介绍与基础知识

学习目标:

  1. 理解分布式系统的基本概念
  2. 熟悉分布式计算模型和网络架构
  3. 掌握基础通信协议

主题:

  • 分布式系统简介
  • 分布式计算模型(P2P, Client-Server等)
  • 网络基础(TCP/IP, OSI模型)
  • 基础通信协议(HTTP, RPC)

资源:

教学方法:

  • 讲座
  • 课堂讨论

评估:

  • 阅读报告

第2-4周:分布式计算与一致性

学习目标:

  1. 理解分布式数据存储
  2. 掌握一致性模型(强一致性、最终一致性)
  3. 了解分布式锁与分布式事务

主题:

  • 分布式数据库(NoSQL, CAP定理)
  • 数据一致性模型
  • 分布式锁与分布式事务实现

资源:

教学方法:

  • 讲座
  • 小组讨论
  • 实例分析

评估:

  • 小型编程作业

第5-7周:分布式计算框架与工具

学习目标:

  1. 熟悉分布式计算框架(Hadoop, Spark)
  2. 了解MapReduce工作原理
  3. 掌握消息队列(MQ)

主题:

  • Hadoop生态系统(HDFS, MapReduce)
  • Spark简介与应用
  • 消息队列技术(RabbitMQ, Kafka)

资源:

教学方法:

  • 讲座
  • 实战编程练习
  • 技术分享会

评估:

  • 分布式编程项目

第8周:分布式系统设计与挑战

学习目标:

  1. 理解系统扩展性与可伸缩性
  2. 分析和解决分布式系统问题
  3. 设计分布式系统案例研究

主题:

  • 系统扩展与可伸缩性
  • 故障恢复与容错设计
  • 案例研究:微服务架构

资源:

教学方法:

  • 分组项目演示
  • 研讨会
  • 课程总结

评估:

  • 项目报告与展示

期末复习与考试

学习目标:

  1. 复习所有关键概念和技能
  2. 准备期末考试

主题:

  • 课程回顾
  • 期末复习问答

资源:

  • 复习资料与在线模拟试题

教学方法:

  • 自我复习
  • 期末复习课

评估:

  • 期末考试

通过这个大纲,我们旨在让学生逐步深入理解分布式系统的各个方面,通过实践和讨论,确保他们能够将理论知识转化为实际技能。