流水线吞吐率：单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量。TP=n/T
其中n为任务的数量，T为处理完成n个任务的时间。
流水线加速比：完成一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比称为流水线加速比。s=T0/Tk，流水线周期为Dt，则一条k段流水线完成n个连续任务加速比：s=nkDt/(k+n-1)Dt
操作系统
一个观点以资源管理的观点来定义操作系统；两条线索是指操作系统如何管理计算机各类资源和控制程序的执行。
操作系统是计算机系统中的核心系统软件，负责管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理的组织计算机工作流程和有效的利用资源，在计算机与用户之间起到接口作用。
操作系统基本原理
操作系统主要进行处理机与进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理的工作。
进程管理：处理机管理也被称为进程管理，处理机管理的功能就是组织和协调用户对处理机的争夺使用，把处理机分配给进程，对进程进行管理和控制，最大限度地发挥处理机的作用。
程序的并行执行和资源共享之间是相辅相成的：只有允许程序并行执行，才能存在资源共享的问题，另一面只有有效的实现资源共享，才能使得程序并行执行。
进程的状态转换
就绪状态：获得除cup以外的所有必要资源
执行状态：获得处理机
阻塞状态：进程因发生事件而暂停执行的状态。
挂起状态：将进程从内存转至外存，也称静止状态。
进程互斥：一组并发进程，因共享某一共有资源而导致必需不允许交叉执行的单位执行，即互斥是要保证临界资源在某一时刻只被一个进程访问。一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，把一个进程访问临界资源的程序代码称为临界区，禁止两个或两个以上的进程同时进入访问同一临界资源的临界区。
1、空闲等待2、忙则让进3、有限等待4、让权等待。
信号量可以有效地实现进程的同步和互斥。在操作系统中，信号量是一个整数。当信号量大于等于0是，代表可供并发使用的资源实体数，当信号量小于零时则表示在等待使用临界区的进程数。p操作将信号量值减一，v操作将信号量值加一。
p（mutex）：
临界区
v（mutex）：
前趋图：一个由节点和有向边构成的有向无循环图。用来表示事务之间先后顺序的制约关系。
直接制约关系，同步进程间的制约关系。如一条指令的取指、分析、执行
间接制约关系，互斥进程之间的制约关系。如不同指令间的互斥执行。
进程调度即处理机调度，它的主要功能是确定在什么时候分配处理器。
剥夺方式，处理机可被优先级的进程剥夺使用
非剥夺方式，作业占用处理器，其他进程不可剥夺
进程调度算法：1、先来先服务算法2、优先级调度（静态优先级、动态优先级）3、轮转法，按时间片顺序执行。
死锁条件，产生死锁的必要条件：互斥条件、保持和等待条件、不剥夺条件和环路等待条件。
解决死锁的策略：1、死锁发生前采用的预防和避免策略；2、在死锁发生后采用的检测和恢复策略。预防死锁的主要是通过打破死锁产生的4个必要条件之一来保证不会产生死锁。采用死锁发生后的检测和恢复策略要比采用死锁发生前的预防与避免策略代价要小一些。
存储管理
虚拟存储，不考虑实际内存的大小和数据存取的实际地址，只考虑互相有关的数据之间的相对位置，其容量由计算机地址的位数决定。
页式存储管理：把程序的逻辑空间和内存的物理空间按照同样的大小划为若干页面，以页面为单位进行分配。每个进程建立一个页表
虚地址：（页号，位移），缺页中断，从外出调入内存
页面调度，页面频繁的调入调出内存称为抖动现象
调度算法：OPT最优算法:选择不再使用或最远的将来才被使用的页。
随机算法：随机选取页置换
先进先出：
最近最少使用，LRU，选择离当前时间最近的一段时间内使用得最少的页置换。程序的局部性原理。
段式存储：把用户的作业按照逻辑意义上有完整意义的段来划分，并以段为单位作为内外寸交换的空间尺度。分段系统容许作业占据内存中许多分离的分区，每个分区存储一个程序分段。分段系统中虚地址是（段号，位移），为每个作业建立一个段表。缺段中断，查找内存分配表，找到一个足够大的连续空间来容纳该段，并分配。
段页式存储管理：先分段，再段内分页，内存被划分为定长的页。虚拟地址（段号，页号，页内偏移），
设备管理：控制设备和内存或cpu之间的数据传输。
1、数据传输控制方式
程序控制方式（cpu等待设备）；中断方式（进程放弃cpu，待完成数据传输，中断，获取cpu）；直接存储访问DMA（外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。）；通道方式。通道又称为输入、输出处理器（Input、output processor，IOP），可以独立完成系统交付的输入输出任务。
2、虚设备与spooling技术
将低速独占设备改造为一种可共享的设备，假脱机的意识外部设备同时联机操作，又称为假脱机输入输出操作，采用一组程序或进程模拟一台输入输出处理器。simultaneouse peripheral operation on line，Spooling系统必需有高速、大容量并且可随机存取的外存支持。
文件管理
包括：建立、修改、删除文件；按文件名访问文件；决定文件信息的存储位置、存放形式及存取权限；管理文件间的联系及提供对文件的共享、保护和保密等。
文件的逻辑结构：无结构的字符流文件、有结构的记录文件。
记录文件有顺序文件（记录按键的约定次序组织的）、索引顺序文件（基于键的约定次序组织的）、索引文件（基于记录的一个键数据项组织的）、和直接文件（记录以它们在直接访问存储设备上的物理地址直接访问）。
2、文件的物理结构：文件在存储设备上的存放方法。文件的存储设备通常划分为大小相同的物理块。文件分配的策略有：顺序分配（顺序存取）、链接分配（指针指向下一块）。索引分配（为每一个文件建立一张索引表，索引表中每一表项指出文件信息所在的逻辑块号。）对大文件可多级索引。
文件存储设备管理，对空闲块的组织和管理。
索引法：把空闲块作为文件并采用索引技术。建立空闲块的索引
链接法：使用链表把空闲块组织在一起，申请时从链首去空闲块。
位示图法：在外存上建立一张位示图（bit map），记录全部文件存储器的使用情况。每一位对应文件存储器上的一个物理块。取值0和1分别表示空闲和占用。
树形目录结构：树的根节点为根目录，数据文件作为树叶，其他目录作为树的节点。父目录指当前路径的上一层目录。每个目录下有代表当前目录的‘.’文件和代表当前目录父目录的‘..’文件，相对路径一般从‘..’开始。
作业管理:一个作业交给计算机系统到执行结束退出系统，一般要经历提交、后备、执行和完成4个状态。
用户接口：
用户和操作系统交互的途径和通道即操作系统接口（API）；交互环境的控制方式，操作环境。（用户界面）
第三章，数据库系统
主要数据模型扔是关系型数据模型。常见的DBMS模型有，关系型DBMS、文档型DBMS、键值型DBMS、对象型DBMS等。
数据库的结构和模式
数据库系统划分为三级抽象级：
用户级：对应于数据库外模式，又称用户视图。
概念级：对应概念模式，介于用户级和乌力吉之间，是所有用户视图的最小并集，是数据库管理员可以看到和使用的数据库，DBA视图。一个数据库只有一个DBA视图。
物理级：对应内模式，描述数据的实际存储组织。
数据库系统的三级模式
概念模式：用以描述整个数据库中逻辑结构，只有一个概念模式
外模式：描述用户看到或使用的那部分数据的逻辑结构
内模式：定义的是存储记录的类型、存储域的表示以及存储记录的物理顺序，只有一个内模式。
1、概念模式是数据库的中心与关键
2、内模式依赖模式，独立于外模式和存储设备
3、外模式面向具体的应用、独立于内模式和存储设备
4、应用程序依赖于外模式，独立于模式和内模式
两级独立（外模式-概念模式映射、概念模式-内模式映射导致的独立性）
物理独立性，应用程序和存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的。
逻辑独立性，用户的应用程序与数据库中的逻辑结构是相互独立的。
数据模型
概念数据模型是安装用户的观点来对数据和信息建模，用实体-联系方法（Entity-relationship approach），E-R图
基本数据模型是按照计算机系统观点来对数据和信息建模。
关系代数
并集，交集、差、笛卡尔积
投影，从一个关系中抽取指明的属性（列），p1,2(R)对第一列与第二列做投影操作。
选择，从关系R中抽取出满足给定限制条件的记录。
连接，从连个关系的笛卡尔积中选取属性之间满足一定条件的元组。
除，设关系R（x，y）与关系s（z），y和z有想用的属性个数，且对应属性出自相同域。关系R（x，y）/S（z）所得的商是关系R在属性x上的投影的一个子集，该子集和S（z）的笛卡尔积必需包含在R（x，y）中，记为R/S
数据规范化
把一个低一级的关系模型分解为高一级关系模型的过程，称为关系模型的规范化。模型分解的准则1、无损连接性2、函数依赖保持性
函数依赖，就像自变量x确定后，相应的函数值f（x）也就唯一确定了一样，主键唯一决定一条记录，ID决定其他属性，其他属性函数依赖与ID。
包含在任一码中的属性称为主属性，不包含任何码的属性称为非主属性。
第一范式：属性不可再分
第二范式：非主属性完全依赖于主属性
第三范式：每个非主属性不传递依赖于主属性
BCNF:每一个函数依赖关系中的决定关系因素都是包含码。主属性对不含它的码完全函数依赖，没有属性完全函数依赖于一组主属性（BCNF的要求）
规范化的优点是减少了数据冗余，节约了存储空间，相应逻辑和物理的i\o次数减少，同时加快了增、删、改的速度。通常查询是需要更多的连接操作速度降低。
反规范化：减少连接操作，提高性能
增加列冗余，增加派生列、重新组表、分割表。
数据库设计
数据库设计方法，需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、和物理结构设计
1、需求分析：搜集和分析用户对系统的信息需求和处理需求，得到设计系统的必要信息，并建立需求说明文档，（1、确认需求、确定设计目标，2、分析和搜集数据3、整理文档）
2、概念结构设计：对需求提供的数据进行抽象和综合处理，反映数据和相互关系的概念模型，与dbms无关。逻辑模型的基础。（1、视图设计，局部视图设计对应用户组建立一个实体、联系及它们的标识组成的局部信息结构，a、确定局部视图的范围，一个局部视图的实体书数不宜超过9个；b、识别实体及其标识；c、确定实体间的联系（1对1，1对多，多对多等）。2、视图集成将反映各用户组数据的局部数据模式综合成单位中某个确定范围内的单一数据视图。）
3、逻辑结构设计：将概念模型转化为dbms上的逻辑模型。
4、数据库物理设计：物理上加以实现逻辑结构设计
检查是否满足需求，是否符合前面已执行步骤的要求和满足后续步骤的需求，并分析设计结果的合理性。做好文档的更新，反复修改和迭代的过程。
数据模型的优化
主要是改善数据库的性能和节省存储空间两个方面。
1、改善数据库性能，a、减少连接运算b、减少关系大小及数据量、c、尽量使用快照
2、节省存储空间。a、缩小每个属性占用空间。b、采用假属性，对重复出现的字段进行分类，用类别代替重复数据。
物理结构设计：数据库在实际的物理设备上的存储结构和存取方法称为数据库的物理结构。
a、了解应用要求；b、熟悉使用的DBMS的性能；C、了解存放数据的外存设备的特性。
事务管理，数据库工作运行的基本工作单位是事务。要么全做，要么不做。
1、原子性atomicity
2、一致性consistency
3、隔离性 isolation
4、持久性durability
并发控制：采用封锁技术。
排他型封锁（x封锁）：只允许事务T对数据进行读取和修改，其他事务等待，T独占数据
共享型封锁（S封锁）：允许事务T对读取数据，但不能修改数据，在所有S封锁解除之前不允许任何事务对数据实现X封锁。
采用封锁协议处理：
一级封锁协议，加排他锁，防止丢失修改
二级封锁协议，加排他锁，在加共享锁，防止丢失修改，防止读脏数据
三级封锁协议，加排他锁，加共享锁，直到事务结束，放置重复读
两端锁协议，事务分两阶段对数据项进行加锁和解锁。可能发生死锁。
封锁粒度：被封锁目标的大小，有属性值，元组，关系，索引，数据库等
死锁问题：预防法（顺序申请法，一次申请法），死锁的解除法。
故障与恢复
目前数据库系统中最常用的恢复方法是转储和登记日志文件。
故障的恢复
扫描日志文件，建立重做队列和撤销队列，根据故障发生的位置，将事务分别放入重做和撤销队列。
备份与恢复的两个原则
1、保证数据丢失的情况尽量少或完全不丢失
2、备份和恢复时间尽量端
物理备份：在操作系统层面对数据库文件进行备份。冷备份、热备份。通常将完全、增量、累积三种备份方式相组合。
逻辑备份：利用数据库系统自带的工具备份和恢复数据库的内容，如oracle 的exp、imp。
分布式数据库：由一组数据组成，这组数据分布在计算机网络的不同计算机上，网络中的每个节点具有独立处理能力，称为场地自洽，它可以执行局部应用，同时，每个节点也能通过网络通信子系统执行全局应用。
分布式数据库的特点：
1、数据的分布性2、统一性3、透明性
分布式数据库的优点：
1、坚固性好，无单点故障问题2、可扩充性好3、可改善性能4、自治性好。
分布式数据库的目标（理想中的）
1、局部节点自治性2、不依赖于中心节点3、能连续操作4、位置具有独立性5、分片独立性6、数据复制独立性7、支持分布式查询处理8、支持分布式事务管理9、具有硬件独立性10、具有操作系统独立性11、具有网络独立性12、具有DBMS独立性
分布式数据库的架构
6个层次
1、全局外模式
2、全局概念模式
3、分片模式
4、分布模式
5、局部概念模式
6、局部内模式
下半部分是集中式数据库的模式结构，代表了各局部场地上局部数据库系统的基本结构；上半部分是分布式数据库系统增加的模式级别。
分布式数据库与并行数据库：分布式数据库系统的每个场地又是一个独立的数据库系统，除了拥有自己的硬件系统外，可运行自己的DBMS，执行局部应用，具有高度的自治性。并行数据库是各节点协同作用，共同处理，而不可能有局部应用。
数据分片和透明性
将数据分片，使数据存放的单位不是关系而是片段；分布透明性是指用户不必关系数据的逻辑分片，不必关心数据存储的物理位置分配细节。
分布式数据库管理系统，把用户和分布式数据库隔离，使对用户而言，整个分布式数据库就好像是一个集中式数据库。
全局数据字典：存放全局概念模式、分片模式、分布模式的定义及各模式之间映像的定义，存放有关用户存取权限的定义，以保证全局用户的合法权限及数据库安全。
异构和同构的区分，局部数据库是否是一致的
数据仓库
数据仓库是一个面向主题的、集成的、相对稳定的、且随时间变化的数据集合，用于支持管理决策。
面向主题、集成的、相对稳定、随时间变化的、历史的归档的。
数据仓库的结构
数据仓库系统包含数据源、数据准备区、数据仓库数据库、数据集市、知识挖掘库及各种管理工具和应用工具。首先从数据源抽取到准备区，进行数据清洗，进入到数据库，根据用户需求将数据导入数据集市中。
数据仓库参考框架：数据仓库基本功能层、数据仓库管理层、数据仓库环境支持层。
数据仓库架构大众观点：1数据源、2、数据的存储和管理、3、OLAP服务器4、前端工具。
数据仓库的实现方法：需求分析、概念模型设计、逻辑模型设计、物理模型设计和数据仓库生成。
自顶向下法：首先把需求作为实现的首要任务。如果技术是成熟的和众所周知的，或必须解决的商业问题是显而易见的，采用自顶向下。
自底向上法：一般从实验和基于技术的原型入手。先选择一个特定的、众所周知的商业问题的子集、再为该子集制定方案。
联合法：企业在保持自底向上方法的快速实现和机遇应用的同时，还可以利用自顶向下方法的规划和决策性质。
数据挖掘：目前数据库系统可以高效地实现数据的录入、查询、统计等功能，但无法发现数据中存在的关系和规则，无法根据现有的数据预测未来的发展趋势。导致数据爆炸但知识贫乏的现象。
海量数据搜集、强大的多处理器计算机和数据挖掘算法，提取隐含在其中的有用的信息和知识的过程。
数据挖掘与传统的数据分析的本质区别是数据挖掘是在没有明确假设的前提下去挖掘信息、发现知识。数据挖掘所得到的信息应具有先知、有限和实用性特征。
数据挖掘的功能
1、自动预测趋势和行为数据挖掘
2、关联分析数据关联是数据库中存在的一类重要的可被发现的知识
3、聚类数据库中 的记录可被划分为一系列有意义的子集
4、概念描述对某类对象的内涵进行描述，概括这类对象的有关特征。
5、偏差检测数据库中的数据异常记录。
数据挖掘常用技术
1、关联分析（不同事物的关联性）2、序列分析（时间发生顺序）3、分类分析（根据规则进行分类）4、聚类分析（将本身没有类别的样本聚集成不同的组。）5、预测6、时间序列（随时间而变化的事件序列）
数据挖掘的流程
1、问题定义，明确定义要解决的问题2、建立数据挖掘库3、分析数据4、调整数据5、模型化6、评价和解释
NOSql,not only SQL.非关系型数据库以键值对存储。
NoSql数据库特点：1、易扩展2、数据量大、高性能3、灵活的数据模型4、高可用
大数据big data，指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。
1大数据的特点
volume数据体量巨大
variety数据类型多
value价值密度低
velocity处理速度快
2、传统数据与大数据比较
3、大数据处理关键技术
大数据采集、大数据预处理、大数据存储和管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用。
计算机网络：是有通信线路相互连接的许多独立自主工作的计算机构成的资源共享集合体，他是计算机与通信技术相结合的产物
网络架构和协议
网络架构是指计算机网络的各层及其协议的集合。用于规定信息的格式及如何发送和接收数据的一套规则就称为网络协议。计算机网络采用分层设计。
网络互联模型（OSI/RM open system interconnection reference model）
1、物理层 完成相邻节点的比特流传输
2、数据链路层 相邻节点间线路上无差错的输送已帧为单位的数据
3、网络层 数据包packet传输，路由选择、拥塞控制、多网络互联
4、传输层 两台计算机的通信提供可靠的端到端数据传输服务。
5、会话层
6、表示层 处理用户信息的表示问题
7、应用层 直接面向用户的一层
TCP/IP结构模型
1、网络接口层 （物理层和数据链路层）
2、网络互联层（网络层）
3、传输层
4、应用层
常见的网络协议
应用层协议
1、FTP协议。在tcp协议上，控制信息21端口，数据传输20端口
2、TFTP协议（Trivial FTP）。在UDP协议上，提供不可靠的传输
3、HTTP，TCP协议上，80端口
4、DHCP（动态主机配置协议），建立在UDP协议上
5、TELNET 建立在TCP协议上的。
6、DNS
7、SNMP简单网络管理协议
传输层协议
TCP协议：在ip协议提供的不可靠数据服务的基础上，采用重发技术，为应用提供了可靠的面向连接的全双工的数据传输服务。
UDP协议：一种不可靠、无连接的协议
网络层协议
IP协议，无连接和不可靠的的，将差错检测和流量控制之类的服务授权给了其他各层协议
ARP地址解析协议，用于动态地完成IP地址向物理地址的转换。RARP用于动态完成物理地址向IP地址的转换
ICMP internet control message protocol，网际控制报文协议，主要用于在主机与路由器之间传递控制信息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。
IGMP internet group manage protocol网际组管理协议
IPv6
IPv4缺点，32位，地址空间耗尽、路由表急剧膨胀、缺乏对QoS的支持，本身不提供任何安全机制、移动性差等问题。
IPv6，128位以16 位为一个段，16位用16进制表示，2001：0da8：d001：0001：0000：0000：0000：0001
ipv4有单播、广播、组播类型地址，广播容易引起问题。
ipv6有单播、多播、泛播地址
IPv6优势：1、IPv6更大地址空间2、更小的路由表，遵循路由汇聚原则3、IPv6增强了组播支持和对流支持。4、加入了对自动配置的支持5、更高的安全性
IPv4到IPv6的过渡技术有1、双协议栈技术2、隧道技术（在ipv4网上对ipv6业务的承载）3、NAT-PT使用网关设备连接ipv6和ipv4网络
广域网与局域网
局域网网络拓扑结构LAN
1、星型结构2、总线结构3、环形结构4、网状结构
无线局域网wireless lan，采用射频技术取代原来的局域网中的必不可少的传输介质。
拓扑结构：
1、基础设施网络，通过接入点Access point，形成局域网，AP的作用与网桥类似，负责在802.11和802.3的mac协议间进行转换。一个AP覆盖的部分称为一个基本业务域。
2、Ad hoc网络，直接通过无线网卡实现点对点连接，没有AP。
IEEE802.11标准，定义了媒体访问控制层（MAC层）和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM（industrial scientific medic ），MAC层采取了载波监听多路访问/冲突避免协议（CSMA/CA），采用主动避免碰撞而非被动侦测的方式来解决冲突问题。
3G通信技术：CDMA(码分多址)
WCDMA\CDMA 2000|TD-SCDMA
4G通信技术：
TD-LTE（time division long term Evolution）分时
FDD-LTE（frequency division duplexing）频分
WiMAX，worldwide interoperabilityfor Microwave Access，全球微波接入，IEEE802.16，能实现50公里无线传输距离，无法满足高速》50km/h下网络的无缝链接。
广域网技术，无考点
网络接入技术
1、PSTN接入public switching telephone network公用交换电话网络
2、ISDN接入integratedservices digital network综合业务数字网
3、ADSL接入Asymetrical subscriber loop非对称数字用户线路
4、FTTx+lan接入：光纤+局域网
5、同轴+光缆接入（HFC）hybrid Fiber-coaxial，由光纤干线网和同轴分配网通过光节点结合而成。
网络互联是为了将两个以上具有独立自治能力、同构或异构的计算机网络连接起来。
网络互联设备
中继器：实现物理层协议转化，在电缆间转换二进制信号，物理层
网桥：实现物理层和数据链路层协议转换，数据链路层
路由器：实现网络层和以下各层协议转换，网络层
网关：提供从最底层到传输层或以上各层的协议转换，高层
交换机
交换技术
1、电路交换，在数据传送前先设置一条通路，由用户独占
2、报文交换，报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式，报文需要排队，不能满足实时通信。
3、分组交换，报文被分成分组传送，规定了最大分组的长度。最广泛的方式
路由技术
路由器的主要功能就是进行路由选择。将分组从一个网络转发到另一个网络，递送到目的计算机。
路由选择协议
内部网关协议，在一个自治系统(AS autonomous system)内运行的路由选择协议。主要包括RIP（routing information protocol）路由信息协议。OSPF（open shortest path first）开放式最短路径优先，IGRP（interior gateway routing protocol内部网关路由协议）和EIGRP，AS是指同构型的网关连接的互连网络，通常是由一个网络管理中心控制的。
外部网关协议，指在两个AS之间使用的路由选择协议，只要的EGP（exterior gateway protocol）外部网关协议有BGP（border gateway protocol）边界网关协议，主要功能控制路由策略。
核心网关协议，主干网中的网关称为核心网关，核心网关之间交换路由信息时使用的是GGP（gateway gateway protocol）
路由协议算法：
1、距离向量协议。计算网络中所有链路的矢量和距离，以此决定最佳路径。
2、链路状态协议。使用为每个路由器创建的拓扑数据库来创建路由表，通过计算最短路径来形成路由表。
2、平衡型协议。结合距离向量和链路状态协议优点。
网络工程：一项复杂的系统工程，可分为网络规划、网络设计、网络实施三个阶段。
网络规划以需求为基础考虑技术和工程可行性。
1、网络需求分析在网络组建之前，需考虑：功能需求、通信需求、性能需求、可靠性需求、安全需求、运行与维护需求、管理需求。
2、可行性研究，技术、经济、法律、用户使用可行性
3、对现有网络的分析与描述，有当前网络状况：服务器的数量和位置、客户机的数量和位置、同时访问的数量、每天的用户数、每次使用的时间、每次数据传输的数据量、网络拥塞的时间段、采用的协议、通信模式
网络设计，在网络规划的基础上。首先确定网络总体的目标和设计原则，然设计网络逻辑结构，在是物理结构。
网络逻辑结构设计需满足用户需求和及性能要求，输出内容包括：1、逻辑网络设计图2、ip地址方案3、安全方案4、具体的软件、硬件、广域网连接设备和基本的服务5、雇佣和培训新网络员工的具体说明6、初步对软件、硬件、服务、网络雇佣员和培训的费用估计
网络物理结构设计:网络物理结构设计是对逻辑网络设计的物理实现。输出内容有：
1、物理网络图和布线方案
2、设备和部件的详细列表清单
3、软件、硬件和安装费用的估计
4、安装日程表，用以详细说明实际和服务中断的时间及期限
5、安装后的测试计划
6、用户培训计划
3分层设计
引入核心层、汇聚层、接入层
将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，目的是允许终端用户连接到网络，一般是交换机，低成本，高端口密度
汇聚层是核心层与接入层的分界面，完成网络访问控制、数据包处理、过滤、寻址等。汇集交换机更少的接口和更高的交换速率。
核心层，网络的主干部分，高速转发通信、提供优化可靠的骨干传输结构。通常使用双星结构,采用两台同样的交换机，与汇聚层交换机分别连接。
网络实施#
在网络设计的基础上进行设备的购买、安装、调试和系统切换工作。
工程实施计划，制定计划##
网络设备到货验收，保证满足用户需求，做好记录对规格、数量和质量进行核实
设备安装，有综合布线系统、机房工程、网络设备、服务器、系统软键和应用软件等，有专门的工程师进行##
系统测试，有网络设备测试、网络系统测试、网络应用测试##
系统试运行，验证系统在功能和性能上是否达到预期的目标##
用户培训，保证系统正常运行的重要因素之一##
系统转换，切换到正式运行情况，有直接转换、并行转换和分段转换##
网络存储技术#
主要有三种、直接附加存储（Directed attached storage）、网络附加存储（network attached storage）、存储区域网络（storage area network）
直接附加存储
通过SCSI（small computer system interface）接口，硬件的堆叠，直接加硬盘，难扩展，增加服务器压力，处理数据、传输数据能力降低。
网络附加存储NAS
存储设备通过网络接口相连，NAS存储设备类似于一个专用的服务器文件，仅仅提供文件系统功能。NAS以数据为中心，将存储设备与服务器分离，存储设备在功能上完全独立与网络中的主服务器。允许客户机与存储设备之间进行直接的数据访问。NAS支持多种TCP/IP协议，NFS（net file system）和CIFS（common internet file system）来进行文件访问，进行小文件级的共享存取。
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存储区域网SAN
SAN通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网。采用块block级别存储。SAN通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的存储系统，将存储设备从传统的以太网中分离出来。
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FC SAN（fiber channel光纤通道）热插拔、高速带宽、设备数量大、成本高、复杂
IP SAN（基于IP网络实现的块级别存储方式）设备成本低、配置技术简单，可共享和使用大容量的存储空间
- IP存储主要是指ISCSI（internet SCSI）。ISCSI连接到TCP/IP网络的直接寻址存储库，通过TCP/IP协议对SCSI指令进行封装，指令通过IP网络进行传输。
综合布线#
是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑物之间的信息传输通道。根据《综合布线系统工程设计规范》综合布线系统可分为7个部分：
- 工作区 独立需设置终端设备的区域划分为一个工作区，工作位及信息插座模块
- 配线子系统 工作区到电信间的电缆和光缆、电信间的设备线缆和跳线组成
- 干线子系统 有设备间至电信间的干线电缆和光缆，设备间的设备线缆和跳线组成
- 建筑群子系统 连接多个建筑物之间主干电缆和光缆，建筑群设备线缆和跳线组成
- 设备间 用来安装建筑物的配线设备
- 进线间 建筑物外部通信和信息管线的入口部位
- 管理 按一定模式进行标识和记录工作区、电信间、设备间、信息插座模块等设备
