【中项】体系集成项目管理工程师-第2章 信息技术发展-2.2新一代信息技术及
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软考同样是国家人社部和工信部组织的国家级考试，全称为“全国计算机与软件专业技术资格（水平）考试”，目前涵盖了计算机软件、计算机网络、计算机应用技术、信息体系、信息服务5大范畴，统共27个科目，也是分为初、中、高三个级别。
通信专业重要须要关注“计算机网络”这个专业类别，可以考的科目有低级资格的“网络管理员”、中级的“网络工程师”。
还有5个高级资格专业，分别是“信息体系项目管理师“”体系分析师“”体系架构设计师“”网络规划设计师“”体系规划与管理师“。
软考高级证书在通信行业比较吃香，重要缘故起因有两个： 通信行业与计算机软件是相近专业，评职称满意相近专业的要求； 通信高级不能以考代评，但软考高级可以，很多考生通过考软考高级来评高级职称。
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2.2新一代信息技术及应用
物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能和假造现实等是新一代信息技术与信息资源充实 利用的全新业态，是信息化发展的重要趋势，也是信息体系集成行业未来的重要业务范畴。
2.2.1物联网
物联网重要办理物品与物品（Thing to Thing ，T2T） 、人与物品（Human to Thing ，H2T） 、 人与人（Human to Human ，H2H） 之间的互连 。别的，许多学者在讨论物联网时，常常会引入 M2M的概念：可以表明为人与人（Man to Man） 、人与呆板（Man to Machine） ，或呆板与呆板 （Machine to Machine）。
1.技术底子
物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层（ 中22下）。感知层由各种传感器构成，包 括温度传感器，二维码标签、RFID标签和读写器，摄像头，GPS等感知终端（ 中19上）。感知层 是物联网辨认物体、收罗信息的来源（ 中23下）。网络层由各种网络，包罗互联网、广电网、网络 管理体系和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责通报和处理感知层获取的信息（ 高22 下、中22上广） 。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求联合以实现物联网的智能应用。
物联网的财产链包罗传感器和芯片、设备、网络运营及服务、软件与应用开发和体系集成。物 联网技术在智能电网、智慧物流、智能家居、智能交通、智慧农业、环境保护、医疗康健、城市管 理（智慧城市）、金融服务与保险业、公共安全等方面有非常关键和重要的应用。
2.关键技术
物联网关键技术重要涉及传感器技术、传感网和应用体系框架等。
1）传感器技术
传感器是一种检测装置，它能“感受 ”到被丈量的信息，并能将检测到的信息，按一定规律变 换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满意信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等 要求。它是实现主动检测和主动控制的首要环节，也是物联网获取物理世界信息的根本手段。传感 器的种类很多，常用分类方法有：
●按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速率、温度、流量、气体成分等传感器。
●按传感器工作原理分类，可分为电阻、 电容、 电感、 电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感 器。
●按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（ “ 1 ”和“0 ”或“开 ”和“关 ”） 的开关型传感器；输出为模仿量的模仿型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。
●按传感器的生产工艺分类，还可分为普通工艺传感器、微机电体系型传感器等。
射频辨认技术（RadioFrequencyIdentification ，RFID）是物联网中使用的一种传感器技术（ 19 下） ，在物联网发展中备受关注。RFID可通过无线电信号辨认特定目标并读写相关数据，而无须 辨认体系与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID是一种简朴的无线体系， 由一个询问器（或 阅读器）和很多应答器（或标签）组成。标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有扩展词条唯一 的电子编码，附着在物体上标识目标对象，它通过天线将射频信息通报给阅读器，阅读器就是读取 信息的设备。RFID技术让物品能够“开口说话 ”。这就赋予了物联网一个特性——可跟踪性，即 可以随时掌握物品的精确位置及其周边环境。
2）传感网
微机电体系（Micro-Electro-Mechanical Systems ，MEMS）是由微传感器、微执行器、信号处 理和控制电路、通信接口和电源等部件组成的一体化的微型器件体系。其目标是把信息的获取、处 理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型体系，集成于大尺寸体系中，从而大幅地进步体系的 主动化、智能化和可靠性水平。MEMS赋予了普通物体新的“生命 ”，它们有了属于自己的数据传 输通路、存储功能、操作体系和专门的应用程序，从而形成一个巨大的传感网。
3）应用体系框架
物联网应用体系框架是一种以呆板终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它将使对象 实现智能化的控制，涉及5个重要的技术部分：呆板、传感器硬件、通信网络、中心件和应用。基 于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络获取的数据举行决议，改变对象的举动控制和反馈。
3.应用和发展
物联网的应用范畴涉及人们工作与生活的方方面面，在工业、农业、环境、交通、物流、安保 等底子设施范畴的应用，有效地推动了这些方面的智能化发展，使得有限的资源能更加合理地使用 分配，从而进步了行业服从、效益。在家居、医疗康健、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息 息相关范畴的应用，从服务范围、服务方式到服务质量等方面都有了极大改进。
2.2.2云计算
云计算（Cloud Computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云 ”将巨大的数据计算 处理程序分解成无数个小程序，然后通过多台服务器组成的体系举行处理和分析这些小程序得到结 果并返回给用户。在云计算早期，就是简朴的分布式计算，办理任务分发并对计算结果举行归并。
当前的云计算已经不光单是一种分布式计算，而是分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、 网络存储、热备份冗余和假造化等计算机技术肴杂演进并跃升的结果。
1.技术底子
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式将网络上设置为共享的软件资源、计算资 源、存储资源和信息资源，按需求提供给网上的终端设备和终端用户。云计算也可以理解为向用户 屏蔽底层差异的分布式处理架构。在云计算环境中，用户与现实服务提供的计算资源相分离，云端 集合了大量计算设备和资源。
当使用云计算服务时，用户不须要设置专门的维护职员，云计算服务的提供商会为数据和服务 器的安全做出相对较高水平的保护。由于云计算将数据存储在云端（分布式的云计算设备中承担计 算和存储功能的部分），业务逻辑和相关计算都在云端完成，因此，终端只须要一个能够满意底子 应用的普通设备即可。
按照云计算服务提供的资源条理，可以分为底子设施即服务（Infrastructure as a Service，laaS）、平台即服务（Platform as a Service ，PaaS）和软件即服务（Software as a Service ，SaaS）三 种服务范例。
（1）laaS 。IaaS向用户提供计算机本领、存储空间等底子设施方面的服务。这种服务模式须要 较大的底子设施投入和长期运营管理履历，但IaaS服务单纯出租资源的盈利本领有限。（ 高18上、 中23下、20下）
（2）PaaS 。PaaS向用户提供假造的操作体系、数据库管理体系、Web应用等平台化的服务。 PaaS服务的重点不在于直接的经济效益，而更注重构建和形成紧密的财产生态。（ 中22下广、19 上）
（3）SaaS 。SaaS向用户提供应用软件（如CRM 、办公软件等）、组件、工作流等假造化软件 的服务（ 高19上、中19下），SaaS一样平常接纳Web技术和SOA架构，通过Internet向用户提供多租户、 可定制的应用本领，（ 中23下2次）大大缩短了软件财产的渠道链条，镌汰了软件升级、定制和运 行维护的复杂水平，并使软件提供商从软件产品的生产者转变为应用服务的运营者。
2.关键技术
云计算的关键技术重要涉及假造化技术、云存储技术、多租户和访问控制管理、云安全技术 等。
1）假造化技术（ 中23下）
假造化是一个广义术语，在计算机范畴通常是指计算元件在假造的底子上而不是真实的底子上 运行。假造化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新设置过程。CPU的假造化技术可以单CPU模仿多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作体系，并且应用程序都可以在相互独立的空间内 运行而互不影响，从而明显进步计算机的工作服从。
假造化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作体系中多个程序同 时并行运行，而在假造化技术中，则可以同时运行多个操作体系，而且每一个操作体系中都有多个 程序运行，每一个操作体系都运行在一个假造的CPU或者假造主机上。超线程技术只是单CPU模仿 双CPU来平衡程序运行性能，这两个模仿出来的CPU是不能分离的，只能协同工作。（ 高23上）
容器（Container）技术是一种全新意义上的假造化技术，属于操作体系假造化的范畴，也就是 由操作体系提供假造化的支持。容器技术将单个操作体系的资源分别到孤立的组中，以便更好地在 孤立的组之间平衡有冲突的资源使用需求。使用容器技术可将应用隔离在一个独立的运行环境中， 可以镌汰运行程序带来的额外消耗，并可以在险些任何地方以相同的方式运行。
2）云存储技术
云存储技术是基于传统媒体体系发展而来的一种全新信息存储管理方式，该方式整合应用了计 算机体系的软硬件上风，可较为快速、高效地对海量数据举行在线处理，通过多种云技术平台的应 用，实现了数据的深度挖掘和安全管理。
分布式文件体系作为云存储技术中的重要组成部分，在维持兼容性的底子上，对体系复制和容 错功能举行提拔。同时，通过云集群管理实现云存储的可拓展性，借助模块之间的合理搭配，完成 办理方案拟定办理的网络存储、联合存储、多节点存储、备份处理、负载均衡等问题。云存储的实 现过程中，联合分布式的文件结构，在硬件支撑的底子上，对硬件运行环境举行优化，确保数据传 输的完备性和容错性；联合成本低廉的硬件的扩展，大大降低了存储的成本。
3）多租户和访问控制管理
云计算环境下访问控制的研究是陪同着云计算的发展而发展的，访问控制管理是云计算应用的 核心问题之一。云计算访问控制研究重要会合在云计算访问控制模型、基于ABE密码体制的云计算 访问控制、云中多租户及假造化访问控制研究。
云计算访问控制模型就是按照特定的访问策略来形貌安全体系，建立安全模型的一种方法。用 户（租户）可以通过访问控制模型得到一定的权限，进而对云中的数据举行访问，所以访问控制模 型多用于静态分配用户的权限。云计算中的访问控制模型都是以传统的访问控制模型为底子，在传 统的访问控制模型上举行改进，使其更适用于云计算的环境。根据访问控制模型功能的不同，研究 的内容和方法也不同，常见的有基于任务的访问控制模型、基于属性模型的云计算访问控制、基于 UCON模型的云计算访问控制、基于BLP模型的云计算访问控制等。
基于ABE密码机制的云计算访问控制包罗4个参与方：数据提供者、可信第三方授权中心、云存储服务器和用户。首先，可信授权中心天生主密钥和公开参数，将体系公钥传给数据提供者，数 据提供者收到体系公钥之后，用策略树和体系公钥对文件加密，将密文和策略树上传到云服务器； 然后，当一个新用户参加体系后，将自己的属性集上传给可信授权中心并提交私钥申请请求，可信 授权中心针对用户提交的属性集和主密钥计算天生私钥，传给用户；最后，用户下载感兴趣的数据。假如其属性集合满意密文数据的策略树结构，则可以解密密文；否则，访问数据失败。
云中多租户及假造化访问控制是云计算的典型特征。 由于租户间共享物理资源，并且其可信度 不容易得到，所以租户之间就可以通过侧通道攻击来从底层的物理资源中获得有效的信息。别的， 由于在假造机上要部署访问控制策略大概会带来多个租户访问资源的冲突，导致物理主机上出现没 有认证的或者权限分配错误的信息流。这就要求在云环境下，租户之间的通信应该由访问控制来保 证，并且每个租户都有自己的访问控制策略，使得整个云平台的访问控制变得复杂。 目前，对多租 户访问控制的研究重要会合在对多租户的隔离和假造机的访问控制方面。
4）云安全技术
云安全研究重要包罗两个方面的内容，一是云计算技术本身的安全保护工作，涉及相应的数据 完备性及可用性、隐私保护性以及服务可用性等方面的内容；二是借助于云服务的方式来保障客户 端用户的安全防护要求，通过云计算技术来实现互联网安全，涉及基于云计算的病毒防治、木马检 测技术等。
在云安全技术的研究方面，重要包罗以下几个方面：
●云计算安全性。云计算安全性重要是对于云自身以及所涉及的应用服务内容举行分析，重点 探究其相应的安全性问题，这里重要涉及怎样有效实现安全隔离互联网用户数据的安全性，怎样有 效防护恶意网络攻击，怎样提拔云计算平台的体系安全性、用户接入认证以及相应的信息传输的审 计与安全等方面的工作。
●保障云底子设施的安全性。保障云底子设施的安全性重要就是怎样利用相应的互联网安全基 础设备的相应资源，有效实现云服务的优化，从而保障满意预期的安全防护的要求。
●云安全技术服务。云安全技术服务的重点会合于怎样保障实现互联网终端用户的安全服务工 作要求，能有效实现客户端的计算机病毒防治相关服务工作。从云安全架构的发展情况来看，关键 点则在于云计算服务商的安全等级不高，会造成服务用户须要具备更强的安万本领以及承担更多的 管理职责。
为了提拔云安全体系的本领，保障其具有较强的可靠性，云安全技术要从开放性、安全保障、 体系结构的角度考虑。①云安全体系具有一定的开放性，要保障开放环境下可信认证；②在云安全 体系方面，要积极接纳先进的网络技术和病毒防护技术；③在云安全体系构建过程中，要保证其稳固性，以满意海量数据动态变革的需求。 3.应用和发展
云计算履历十余年的发展，已逐步进入成熟期，涉及浩繁范畴，发挥着越来越大的作用，“上 云 ”将成为各类组织加速数字化转型、鼓励技术创新和促进业务增长的第一选择，以致是前提条件。
云计算将进一步成为创新技术和最佳工程实践的重要载体和试验场。从AI与呆板学习、IoT与 边缘计算、区块链到工程实践范畴的DevOps 、云原生和Service Mesh ，都有云计算厂商积极参与、 投入和推广的身影。以人工智能为例，不论是前面提到的IaaS中GPU计算资源的提供，还是面向特 定范畴成熟模型本领开放（如各类天然语言处理、图像辨认、语言合成的API），再到帮助打造定 制化AI模型的呆板学习平台，云计算已经在事实上成为AI相关技术的底子。
云计算将顺应财产互联网大潮，下沉行业场景，向垂直化、财产化纵深发展。随着通用类架构 与功能的不停完善和对行业客户的不停深耕，云计算天然渗透进入更多垂直范畴，提供更贴近行业 业务与典型场景的底子本领。以金融云为例，云计算可针对金融保险机构特别的合规和安全须要， 提供物理隔离的底子设施，还可提供支付、结算、风控、审计等业务组件。
多云和肴杂云将成为大中型组织的刚需，得到更多器重与发展。当组织大量的工作负载部署在 云端，新的问题则会显现：①虽然云端已经能提供相当高的可用性，但为了克制单一供应商出现故 障时的风险，关键应用仍须架设须要的技术冗余；②当业务规模较大时，从商业策略角度看，也需 要克制过于紧密的厂商绑定，以寻求某种层面的商业制衡和主动权。
云的生态建立重要性不停凸显，成为影响云间竞争的关键因素。当某个云发展到一定规模和阶 段之后，恐怕不能仅仅考虑技术和产品，同样重要的是建立和培养具有生命力的繁荣生态和社区， 此为长久发展之道。云生态的另一个重要方面是面向广大开发者、架构师和运维工程师的连续输出、培养和影响。只有赢得广大技术职员的关注和喜爱，才能赢得未来的云计算市场。
综上所述，“创新、垂直、肴杂、生态 ”这四大趋势，将陪同云计算走向繁荣。云计算历史性 地对IT硬件资源与软件组件举行了标准化、抽象化和规模化，某种意义上颠覆和重构了T业界的供 应链，是当前新一代信息技术发展的巨大革新与进步。
1 #include "stdio.h"
2 void main()
3 {
4 int time;
5 for (time=1;time<=10;time++)
6 printf("%d、喜欢的帮忙点赞收藏加关注哦！\n",time);
7 }
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