第 17 章：信息技术发展¶
来源：
思维导图pdf/17.信息技术发展.pdf。用于在 Obsidian 的 Markmap 插件中渲染本章知识结构。
| 项目 | 数值 |
|---|---|
| 视频小节 | 11 |
| 总时长 | 03:51:22 |
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# 17. 信息技术发展（11节 / 03:51:22）
## 17.1. 计算机软硬件（11:04）
- 计算机硬件：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备
- 计算机软件：系统软件、应用软件、中间件
- 趋势：硬件超高速、超小型、并行化、智能化、低功耗、高可靠；软件定义一切
## 17.2. 计算机网络（33:02）
### 网络基础
- 按范围：个人局域网（PAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）
- 网络协议三要素：语义、语法、时序
- OSI七层：物理、数据链路、网络、传输、会话、表示、应用层
### 软件定义网络（SDN）
- 网络虚拟化的新型架构，采用分层思想将数据与控制分离
- 自下而上：数据平面、控制平面、应用平面
### 5G
- 特点：高速率、低时延、大连接
- 场景：增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信（uRLLC）、海量机器类通信（mMTC）
## 17.3. 存储和数据库（37:07）
### 存储技术
- DAS直连式存储、NAS网络接入存储、SAN存储区域网络
- 存储虚拟化、绿色存储
### 数据模型与数据库
- 数据结构模型是数据库系统核心：层次、网状、关系模型
- 关系型数据库（SQL）支持ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性
- NoSQL：键值、列存储、文档、图形数据库
- 数据库演进方向：模型拓展、架构解耦
### 数据仓库
- 面向主题、集成、非易失且随时间变化的数据集合，用于支持管理决策
- 体系：数据源、数据存储与管理、OLAP服务器、前端工具
## 17.4. 信息安全（29:55 + 34:53）
### 基础
- CIA安全属性：保密性、完整性、可用性
- 四个层次：设备安全、数据安全、内容安全、行为安全
- 加密由算法和密钥构成；密码体制分对称密钥与非对称密钥
- 数字签名证明身份和数据真实性；认证用于证实身份或有效性
- 信息系统安全：设备、网络、操作系统、数据库、应用系统安全
### 网络安全技术
- 防火墙：包过滤、应用网关、代理服务
- IDS：监视资源、发现攻击迹象并报警；IPS：主动控制和防护入侵
- VPN：在公用网络建立专用安全通信通道
- 安全扫描：检测开放端口、弱密码及漏洞
- 网络蜜罐：诱捕攻击者、延缓攻击、主动防御
- Web防护：访问控制、单点登录、网页防篡改、内容安全
### 新型安全能力
- NGFW：传统防火墙能力之上增加IPS、应用识别可视化和智能防护
- UEBA：通过规则、统计和机器学习建立用户/实体画像并检测异常
- 架构：数据获取层、算法分析层、场景应用层
- 网络安全态势感知以前提安全大数据为基础
- 趋势：由传统安全转向可信计算，标准化、集成化发展
## 17.5. 大数据（14:28）
- 特征：海量、类型多样、价值密度低、处理速度快
- 获取：数据采集、整合、清洗
- 分布式处理：Hadoop偏离线复杂处理，Spark偏离线快速处理，Storm偏在线实时处理
- 管理：大数据存储、协同、安全隐私
- 应用服务：分析应用、可视化
## 17.6. 云计算（21:49）
### 服务模式
- IaaS：计算能力、存储空间等基础设施服务
- PaaS：操作系统、数据库、Web应用等平台服务
- SaaS：应用软件、组件、工作流等软件服务
### 关键技术
- 虚拟化：同一硬件运行多个操作系统；不同于单系统多任务和超线程
- 容器：由操作系统支持的操作系统级虚拟化
- 云存储：分布式文件系统增强复制与容错
- 多租户与访问控制：ABE机制涉及数据提供者、授权中心、云存储服务器、用户
- 云安全：云计算安全性、基础设施安全、云安全技术服务
## 17.7. 物联网（12:02）
### 三层架构
- 感知层：传感器、二维码、RFID、摄像头、GPS等识别物体并采集信息
- 网络层：互联网、广电网、管理系统、云平台传递处理信息
- 应用层：连接用户与行业需求，实现智能应用
### 关键技术
- 传感器与射频识别（RFID）、传感网与MEMS
- 应用系统框架：机器、传感器硬件、通信网络、中间件、应用
## 17.8. 区块链（17:43）
- 概念：以非对称加密和改进的默克尔树为基础，结合共识、点对点网络、智能合约的分布式存储数据库技术
- 特征：多中心化、多方维护、时序数据、智能合约、不可篡改、开放共识、安全可信
- 关键技术：分布式账本、哈希算法、非对称加密、共识机制
## 17.9. 人工智能（08:18）
- 技术研究：热点技术、共性技术、新兴技术
- 关键技术：机器学习、自然语言处理、专家系统
- NLP应用：机器翻译、舆情监测、自动摘要、观点提取、文本分类、问答、语义对比、语音识别、中文OCR
## 17.10. 虚拟现实（11:01）
- 特征：沉浸性、交互性、多感知性、构想性（想象性）、自主性
- 关键技术：人机交互、传感器、动态环境建模、系统集成
- 常用虚拟环境建模工具：计算机辅助设计（CAD）