信息系统管理工程师(中级)备考笔记 · 第二章:信息技术知识
考试科目:信息系统管理工程师(中级)—— 计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试
章节定位:上午《基础知识》科目技术根基模块,下午《应用技术》关联紧密
预估分值:10~18 分(上午)+ 下午案例分析常客
更新日期:2026-06-05
教材对照:《信息系统管理工程师教程(第2版)》第2章(2024年9月版)
考试官网:中国计算机技术职业资格网
参考来源:希赛网-信息系统管理工程师
一、章节总览
「信息技术知识」是第一章信息化发展的技术延伸,为后续的系统开发、运维管理、IT 治理等内容提供技术基础。本章知识点覆盖面广,兼具概念理解和实操应用两大特点。
教材章节结构(第2版)
第2版教材将本章分为两大板块:
2.1 信息技术基础 ← 原考试大纲内容 - 计算机系统组成、计算机网络、数据库技术、信息安全
2.2 新一代信息技术及应用 🆕 ← 新增重点! - 物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能、虚拟现实
对应考试要求
| 考试要求 | 内容 | 对应小节 |
|---|---|---|
| 第1条 | 熟悉计算机系统及主要设备性能,理解基本工作原理 | 2.1.1 计算机系统 |
| 第2条 | 掌握操作系统基础知识及安装、配置与维护 | 2.1.1 软件系统 |
| 第3条 | 理解数据库基本原理,熟悉安装、配置与维护 | 2.1.3 数据库技术 |
| 第4条 | 理解计算机网络基本原理,熟悉设备安装、配置与维护 | 2.1.2 计算机网络 |
| 第8条 | 掌握信息技术标准、信息安全及法律法规 | 2.1.4 信息安全 |
知识体系结构(更新版)
- 2.1 信息技术基础
- 2.1.1 计算机系统基础 — 硬件组成、软件分类、操作系统、性能指标
- 2.1.2 计算机网络 — 网络分类、OSI/TCP/IP 协议体系、IP 地址、网络设备 ⭐
- 2.1.3 数据库技术 — 数据模型、SQL、事务管理、数据仓库 ⭐
- 2.1.4 信息安全 — 安全模型、加密技术、等保 2.0 ⭐⭐
- 2.2 新一代信息技术及应用 🆕
- 2.2.1 物联网、2.2.2 云计算、2.2.3 大数据、2.2.4 区块链、2.2.5 人工智能、2.2.6 虚拟现实、2.2.7 新一代信息技术发展
🔔 教材变化提醒:第2版教材最大变化就是新增了2.2 新一代信息技术及应用这一整节!这是2026年下半年考试必须关注的新增考点区,预估首次出题2~6分!
二、2.1 信息技术基础
2.1.1 计算机系统基础
计算机硬件组成
冯·诺依曼体系结构(五大部件):
运算器 ←→ 控制器 ←→ 存储器 ←→ 输入设备
↑ ↑
└───── 输出设备 ←────────┘
| 部件 | 功能 |
|---|---|
| 运算器 | 算术运算、逻辑运算(核心:ALU) |
| 控制器 | 指令译码、控制执行流程 |
| 存储器 | 存储数据和指令(主存 + 辅存) |
| 输入设备 | 键盘、鼠标、扫描仪等 |
| 输出设备 | 显示器、打印机、音响等 |
💡 记忆口诀:运控存输输 = 运算器、控制器、存储器、输入、输出
CPU 的组成: - 运算器(ALU):算术逻辑单元 - 控制器(CU):指令控制单元 - 寄存器组:通用寄存器、专用寄存器(PC、IR、PSW) - Cache(高速缓存):CPU 内部缓存,解决 CPU 与主存速度不匹配
📌 必记概念: - PC(程序计数器):存放下一条指令的地址 - IR(指令寄存器):存放当前正在执行的指令 - PSW(程序状态字):记录运算状态和中断信息
存储体系
存储层次(从快到慢、从贵到廉):
CPU 寄存器 → Cache → 主存(RAM)→ 辅存(硬盘/SSD)
速度:快 → 慢
容量:小 → 大
成本:高 → 低
存储器分类:
| 类型 | 特点 | 举例 |
|---|---|---|
| RAM | 可读可写,断电丢失 | DDR4/DDR5 |
| ROM | 只读,断电不丢失 | BIOS、UEFI |
| Cache | 高速缓存,SRAM 实现 | L1/L2/L3 Cache |
| 辅存 | 容量大,断电不丢失 | HDD、SSD |
💡 希赛网点拨:常考——"下列哪项属于易失性存储器?" → 选 RAM/Cache(断电丢失);ROM 属于非易失性。
软件系统
软件分类:
┌ 操作系统(Windows/Linux/macOS)
├ 语言处理程序(编译器、解释器)
系统软件 ┼ 数据库管理系统(MySQL、Oracle)
├ 网络软件
└ 服务程序(诊断、调试)
┌ 办公软件
├ 图形图像处理
应用软件 ┼ 行业软件(ERP、CRM)
├ 移动应用
└ 游戏
操作系统核心功能(⭐⭐常考): 1. 进程管理 — 进程调度、同步、通信 2. 存储管理 — 内存分配、虚拟内存 3. 文件管理 — 文件系统、目录结构 4. 设备管理 — I/O 设备驱动 5. 用户接口 — CLI、GUI
💡 辨析重点:操作系统属于系统软件,不是应用软件。这是最容易的送分题,也是出错率最高的题!
性能指标
| 指标 | 说明 |
|---|---|
| 主频 | CPU 时钟频率(GHz) |
| 字长 | CPU 一次处理的二进制位数(32位/64位) |
| MIPS | 每秒百万条指令 |
| MFLOPS | 每秒百万次浮点运算 |
| IOPS | 磁盘每秒 I/O 操作次数 |
| 吞吐量 | 单位时间处理的任务量 |
2.1.2 计算机网络 ⭐⭐
计算机网络的分类
按覆盖范围(从大到小):
| 类型 | 范围 | 说明 |
|---|---|---|
| WAN(广域网) | 跨城市/国家 | 如 Internet |
| MAN(城域网) | 覆盖一个城市 | 如城市骨干网 |
| LAN(局域网) | 办公楼/校园 | 如公司内网 ⭐ 最常见考点 |
| PAN(个人局域网) | 个人周围 | 如蓝牙连接 |
按拓扑结构(⭐⭐): - 总线型:所有设备挂在一根线上(早期以太网) - 星型:所有设备连接到中心节点(最常用,如交换机)⭐ - 环型:设备首尾相连成环(令牌环网) - 树型:分级结构(大型企业网络) - 网状型:任意两点直连(可靠性最高,成本最高)
💡 口诀:星总环树网——现代局域网几乎全是星型拓扑(交换机为中心)。
OSI 七层模型(⭐⭐⭐)
自上而下口诀:应表会传网数物(应用层→物理层)
| 层号 | 名称 | 功能 | 协议/设备举例 |
|---|---|---|---|
| 7 | 应用层 | 用户接口、应用服务 | HTTP、FTP、SMTP、DNS |
| 6 | 表示层 | 数据格式转换、加密、压缩 | JPEG、ASCII、SSL |
| 5 | 会话层 | 建立/管理/终止会话 | NetBIOS、RPC |
| 4 | 传输层 | 端到端传输、可靠交付 | TCP、UDP ⭐ |
| 3 | 网络层 | 路由寻址、分组转发 | IP、ICMP、路由器 ⭐ |
| 2 | 数据链路层 | 帧封装、差错检测、MAC 地址 | 交换机、网桥、PPP |
| 1 | 物理层 | 比特流传输、接口规范 | 集线器、中继器、网线 |
TCP/IP 协议体系(⭐⭐⭐)
OSI 是理论模型,TCP/IP 是实际使用标准,必考!
OSI 七层 TCP/IP 四层
┌──────────┐ ┌──────────────┐
│ 应用层 ⑦ │ │ │
│ 表示层 ⑥ │ │ 应用层 │
│ 会话层 ⑤ │ │ HTTP/DNS/ │
├──────────┤ │ FTP/SMTP │
│ 传输层 ④ │ → ├──────────────┤
├──────────┤ │ 传输层 │
│ 网络层 ③ │ │ TCP/UDP │
├──────────┤ ├──────────────┤
│ 数据链路层②│ │ 网络层 │
├──────────┤ │ IP │
│ 物理层 ① │ ├──────────────┤
└──────────┘ │ 网络接口层 │
└──────────────┘
核心协议:
| 协议 | 全称 | 功能 | 所在层 |
|---|---|---|---|
| TCP | 传输控制协议 | 面向连接、可靠传输 | 传输层 |
| UDP | 用户数据报协议 | 无连接、不可靠但高效 | 传输层 |
| IP | 网际协议 | 路由寻址 | 网络层 |
| HTTP | 超文本传输协议 | Web 传输 | 应用层 |
| HTTPS | 安全 HTTP | HTTP + SSL/TLS 加密 | 应用层 |
| DNS | 域名系统 | 域名→IP 解析 | 应用层 |
| FTP | 文件传输协议 | 文件上传下载 | 应用层 |
| SMTP | 简单邮件传输协议 | 邮件发送 | 应用层 |
| POP3/IMAP | — | 邮件接收 | 应用层 |
| DHCP | 动态主机配置协议 | 自动分配 IP 地址 | 应用层 |
TCP 三次握手(⭐简答/选择常考):
客户端 ──SYN──→ 服务器 ① 客户端发起连接请求
客户端 ←─SYN+ACK─┤ ② 服务器回复确认
客户端 ──ACK──→ 服务器 ③ 客户端最终确认
连接建立
IP 地址与子网(⭐⭐⭐)
IPv4 地址分类:
| 类别 | 范围 | 默认掩码 | 用途 |
|---|---|---|---|
| A类 | 1.0.0.0 ~ 126.255.255.255 | /8(255.0.0.0) | 大型网络 |
| B类 | 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 | /16(255.255.0.0) | 中型网络 |
| C类 | 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 | /24(255.255.255.0) | 小型网络 ⭐ |
| D类 | 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 | — | 组播 |
| E类 | 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255 | — | 保留 |
特殊地址(必记):
- 127.0.0.1 — 本地回环地址(localhost)
- 0.0.0.0 — 表示任意地址
- 255.255.255.255 — 广播地址
私有 IP 地址(内网)⭐:
- 10.0.0.0/8 — 10.x.x.x
- 172.16.0.0/12 — 172.16.x.x ~ 172.31.x.x
- 192.168.0.0/16 — 192.168.x.x ⭐ 最常见
IPv6 特点:
- 128 位地址空间(IPv4 是 32 位)
- 表示为 8 组 16 进制数
- 前导零可省略,连续的 0 可用 :: 代替一次
网络设备(⭐⭐)
| 设备 | 工作层 | 功能 |
|---|---|---|
| 集线器(Hub) | 物理层(1) | 信号放大转发,共享带宽 ⚠️ |
| 交换机(Switch) | 数据链路层(2) | MAC 地址转发,独享带宽 ✅ |
| 路由器(Router) | 网络层(3) | IP 路由寻址,连接不同网络 |
| 网关(Gateway) | 应用层及以上 | 连接不同协议的网络 |
| 网桥(Bridge) | 数据链路层(2) | 连接两个局域网段 |
| 中继器(Repeater) | 物理层(1) | 信号放大延长传输距离 |
2.1.3 数据库技术 ⭐⭐
基本概念
数据库(DB):长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。
数据库管理系统(DBMS)⭐: - 功能:数据定义(DDL)、数据操纵(DML)、数据控制(DCL)、数据组织等 - 常见:MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL、MongoDB(NoSQL)
三级模式结构(外模式/模式/内模式):
┌──────────────────┐
│ 外模式 ← 用户视图(视图) │
├──────────────────┤
│ 模式 ← 逻辑结构(表) │ ← 核心
├──────────────────┤
│ 内模式 ← 物理存储 │
└──────────────────┘
💡 希赛网点拨:三级模式两级映像——外模式/模式映像(逻辑独立性)、模式/内模式映像(物理独立性)。
数据模型
三要素:数据结构 + 数据操作 + 数据约束
常用数据模型: - 关系模型 ⭐:表的形式(行=记录,列=字段)— 当前最主流 - 层次模型:树形结构(早期 IMS) - 网状模型:图结构(DBTG 系统) - 面向对象模型:对象+类
关系数据库核心概念(⭐⭐⭐)
| 术语 | 说明 |
|---|---|
| 关系 | 一张二维表 |
| 元组(Tuple) | 表中的一行 |
| 属性(Attribute) | 表中的一列 |
| 域(Domain) | 属性的取值范围 |
| 主键(Primary Key) | 唯一标识一条记录的字段 ⭐ |
| 外键(Foreign Key) | 引用其他表主键的字段 ⭐ |
| 候选键 | 可作为主键的字段 |
| 视图(View) | 虚拟表,不存储实际数据 |
关系完整性约束(⭐⭐): 1. 实体完整性 — 主键不能为空 2. 参照完整性 — 外键必须等于被引用表的主键或为空 3. 用户定义完整性 — 自定义约束(如年龄≥0)
SQL 基础(⭐⭐⭐⭐必会!)
数据定义语言(DDL):
CREATE TABLE 学生 (
学号 CHAR(10) PRIMARY KEY,
姓名 VARCHAR(20) NOT NULL,
年龄 INT CHECK (年龄 > 0),
班级 VARCHAR(20)
);
ALTER TABLE 学生 ADD 性别 CHAR(2);
DROP TABLE 学生;
数据操纵语言(DML):
-- 查询
SELECT 姓名, 年龄 FROM 学生 WHERE 年龄 > 18 ORDER BY 年龄 DESC;
-- 多表连接
SELECT s.姓名, c.课程名, sc.成绩
FROM 学生 s
JOIN 选课 sc ON s.学号 = sc.学号
JOIN 课程 c ON sc.课程号 = c.课程号
WHERE sc.成绩 >= 60;
-- 聚合函数
SELECT 班级, COUNT(*) AS 人数, AVG(年龄) AS 平均年龄
FROM 学生
GROUP BY 班级
HAVING COUNT(*) > 30;
-- 插入
INSERT INTO 学生 VALUES ('2024001', '张三', 20, '计科1班');
-- 更新
UPDATE 学生 SET 年龄 = 21 WHERE 学号 = '2024001';
-- 删除
DELETE FROM 学生 WHERE 学号 = '2024001';
📖 高频考点:SQL 语句执行顺序(最容易混淆):
FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY注意:WHERE 是在分组前过滤,HAVING 是在分组后过滤!
数据库设计步骤(⭐⭐)
需求分析 → 概念设计 → 逻辑设计 → 物理设计 → 实现与维护
| 阶段 | 产出 | 说明 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 数据流图、数据字典 | 弄清"要什么" |
| 概念设计 | E-R 图 ⭐ | 实体-关系模型 |
| 逻辑设计 | 关系模式(表) | E-R 图→关系表 |
| 物理设计 | 存储结构、索引 | 确定物理实现方式 |
E-R 图三要素: - 矩形 = 实体(Entity) - 椭圆 = 属性(Attribute) - 菱形 = 关系(Relationship)
💡 希赛网点拨:E-R 图转关系模式的规则——每个实体一张表,多对多关系单独成表,一对多关系可将关系并入"多"端的表(加外键)。这是下午案例分析题常考!
事务管理(⭐⭐)
事务(Transaction):一系列操作要么全部成功,要么全部回滚。
ACID 四大特性 ⭐:
| 特性 | 含义 | 比喻 |
|---|---|---|
| A原子性 | 操作不可分割 | 要么全做,要么全不做 |
| C一致性 | 数据状态正确 | 转账前后余额总和不变 |
| I隔离性 | 事务互不干扰 | 你转你的,我查我的 |
| D持久性 | 提交后不丢失 | 钱转出去了就不能反悔 |
并发控制问题: - 丢失更新:两个事务同时更新,一个覆盖另一个 - 脏读:读到另一个事务未提交的数据 - 不可重复读:同一事务中两次读同一数据结果不同 - 幻读:同一条件两次查询结果数量不同
💡 解决方法:锁机制(共享锁、排他锁)和封锁协议。
数据库新技术
数据仓库 ⭐: - 面向主题、集成、非易失、随时间变化 - 服务于决策支持(OLAP) - 区别于日常业务数据库(OLTP)
| 对比 | OLTP(在线事务处理) | OLAP(在线分析处理) |
|---|---|---|
| 用途 | 日常业务处理 | 数据分析决策 |
| 数据 | 当前、明细 | 历史、汇总 |
| 操作 | 频繁增删改 | 大量查询 |
| 设计 | 规范化 | 星型/雪花型 |
大数据特性(4V) ⭐: - Volume(大量) - Variety(多样) - Velocity(高速) - Value(价值密度低)
💡 辨析:大数据 ≠ 数据仓库。大数据强调的是 4V 特征下的数据处理能力;数据仓库是面向分析的数据存储方案。
2.1.4 信息安全 ⭐⭐⭐
信息安全基本概念
CIA 三元组 ⭐:
| 要素 | 含义 | 举例 |
|---|---|---|
| C机密性(Confidentiality) | 信息不被未授权者获取 | 加密、访问控制 |
| I完整性(Integrity) | 信息不被篡改 | 数字签名、哈希校验 |
| A可用性(Availability) | 授权用户可正常使用 | 冗余备份、灾备 |
信息安全扩展(五要素):在 CIA 基础上增加真实性和不可否认性。
加密技术(⭐⭐)
对称加密(加密和解密用同一个密钥):
| 算法 | 密钥长度 | 特点 |
|---|---|---|
| DES | 56位 | 已不安全 |
| 3DES | 112/168位 | DES 增强版 |
| AES ⭐ | 128/192/256位 | 目前最常用 |
| SM4 | 128位 | 中国国密标准 |
优点:速度快,适合大量数据加密 缺点:密钥分发困难
非对称加密(公钥加密,私钥解密):
| 算法 | 说明 |
|---|---|
| RSA ⭐ | 最常用,基于大数分解 |
| ECC | 椭圆曲线密码,密钥更短同等级更安全 |
| SM2 | 中国国密,基于 ECC |
| DSA | 数字签名算法 |
优点:密钥管理方便 缺点:速度慢(约为对称加密的 1/100~1/1000)
混合加密(实际应用方案):
用非对称加密传输对称密钥 → 再用对称密钥加密数据
例:HTTPS = RSA 传对称密钥 + AES 加密数据
哈希(Hash)函数: - 不可逆、定长输出、抗碰撞 - 常见算法:MD5(128位,已不安全)、SHA-1(160位,已不安全)、SHA-256(256位,安全)、SM3(国密)
网络安全(⭐⭐)
常见网络攻击:
| 攻击类型 | 说明 | 防御 |
|---|---|---|
| DDoS | 分布式拒绝服务 | 流量清洗、CDN |
| ARP 欺骗 | 伪造 ARP 数据包 | 静态 ARP 表、DAI |
| DNS 劫持 | 篡改 DNS 解析结果 | DNSSEC、可信 DNS |
| SQL 注入 ⭐ | 通过输入恶意 SQL 语句攻击 | 参数化查询、ORM |
| XSS | 跨站脚本攻击 | 输入过滤、CSP |
| CSRF | 跨站请求伪造 | Token 验证、Referer 检查 |
| 中间人攻击 | 拦截通信双方数据 | HTTPS、证书验证 |
网络安全设备:
| 设备 | 功能 | 工作层 |
|---|---|---|
| 防火墙 ⭐ | 包过滤、状态检测、应用代理 | 网络层~应用层 |
| IDS(入侵检测系统) | 检测攻击,发出告警(被动) | — |
| IPS(入侵防御系统) | 检测并阻断攻击(主动) | — |
| WAF | Web 应用防火墙 | 应用层 |
| VPN | 加密隧道,远程安全接入 | — |
| 堡垒机 | 运维审计,统一入口管理 | — |
💡 防火墙 vs IDS vs IPS: - 防火墙 = 海关(拦/不拦) - IDS = 监控摄像头(只报警,不拦) - IPS = 智能门禁(识别坏人直接关门)
网络安全等级保护(等保 2.0)(⭐⭐)
五个等级:
| 等级 | 名称 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 第一级 | 用户自主保护 | 不涉及敏感信息 |
| 第二级 | 系统审计保护 ⭐ | 一般企事业单位,需备案 |
| 第三级 | 安全标记保护 ⭐⭐ | 涉及重要信息 → 最常见 |
| 第四级 | 结构化保护 | 国家重要领域 |
| 第五级 | 访问验证保护 | 国家核心系统 |
等保 2.0 核心变化: 1. 覆盖范围扩展:从信息系统扩展到网络安全 2. 新纳入:云计算、移动互联、物联网、工业控制、大数据等新场景 3. 安全要求:由"合规"向"动态防御"转变
PKI 与数字证书
PKI(公钥基础设施): - CA(证书颁发机构) ⭐:签发数字证书的权威机构 - RA(注册机构):审核用户身份 - 数字证书:包含公钥 + 身份信息 + CA 签名
数字签名流程(⭐⭐必考):
发送方:
① 哈希原文 → 摘要
② 用自己的私钥加密摘要 → 数字签名
③ 原文 + 签名 → 发送给接收方
接收方:
④ 用发送方公钥解密签名 → 得到摘要A
⑤ 哈希原文 → 得到摘要B
⑥ 对比 A 和 B → 一致则身份认证通过 + 完整性确认
三、2.2 新一代信息技术及应用 🆕🆕🆕
🆕 本节为第2版教材全新新增内容! 在旧版教材中,本章只有信息技术基础(计算机、网络、数据库、安全),新版新增了完整的第2.2节。2026年下半年考试首次出现,必须重点掌握!
3.1 物联网(IoT)
物联网主要解决物品与物品(T2T)、人与物品(H2T)、人与人(H2H)之间的互连。
技术基础
三层架构:
| 层级 | 组成 | 功能 |
|---|---|---|
| 感知层 | 传感器、RFID标签、摄像头、GPS | 识别物体、采集信息 |
| 网络层 | 互联网、广电网、云计算平台 | 传递和处理信息(中枢) |
| 应用层 | 行业应用系统 | 与行业需求结合实现智能应用 |
关键技术
| 技术 | 说明 |
|---|---|
| 传感器技术 | 检测装置,将测量信息转换为电信号。按物理量、工作原理、输出信号性质、生产工艺分类 |
| RFID(射频识别) | 通过无线电信号识别特定目标并读写数据。由阅读器+标签组成,让物品"开口说话" |
| MEMS(微机电系统) | 微传感器+微执行器+信号处理的一体化微型器件系统,赋予物体"生命" |
| 应用系统架构 | 以机器终端智能交互为核心的网络化应用与服务,涉及机器、传感器、通信网络、中间件和应用 |
典型应用场景
🏭 智能电网、智慧物流、智能家居、智能交通、智慧农业、环境保护、医疗健康、智慧城市、金融服务
3.2 云计算 ☁️
云计算是分布式计算的一种,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,通过多台服务器组成的系统进行处理和分析。
服务模式(三类)
| 服务模式 | 全称 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|---|
| IaaS | 基础设施即服务 | 提供计算能力、存储空间 | AWS EC2、阿里云ECS |
| PaaS | 平台即服务 | 提供虚拟操作系统、DBMS、Web应用 | Google App Engine |
| SaaS | 软件即服务 | 提供应用软件(CRM、办公软件) | 钉钉、企业微信 |
💡 记忆口诀:IaaS = 租房子(基础设施),PaaS = 租毛坯房(平台),SaaS = 拎包入住(软件)
关键技术
| 技术 | 说明 |
|---|---|
| 虚拟化技术 | 单CPU模拟多CPU并行,一个平台同时运行多个OS。与多任务(同一OS多程序)和超线程不同 |
| 容器技术 | 操作系统级虚拟化,将资源划分到独立组,Docker 为代表 |
| 云存储技术 | 基于分布式文件系统,整合多节点存储、备份处理、负载均衡 |
| 多租户与访问控制 | 租户间共享物理资源,通过访问控制模型、ABE密码机制确保隔离 |
| 云安全技术 | 云计算自身安全 + 基于云服务保障客户端安全 |
发展趋势
📈 "创新、垂直、混合、生态"四大趋势: 1. 创新 — AI与云计算深度融合,成为AI基础 2. 垂直 — 下沉行业场景,如金融云、医疗云 3. 混合 — 多云/混合云成为大中型组织刚需 4. 生态 — 生态建设决定竞争力
3.3 大数据 📊
大数据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。
4V 特征 ⭐
| 特征 | 说明 | 量化概念 |
|---|---|---|
| Volume(大量) | 数据体量巨大 | TB→PB→EB→ZB |
| Variety(多样) | 数据类型多 | 结构化+非结构化(日志、音视频、图片) |
| Velocity(高速) | 处理速度快 | 区别于传统数据挖掘的最显著特征 |
| Value(价值密度低) | 价值密度与总量成反比 | 1小时视频中有效数据可能仅一两秒 |
关键技术
大数据获取技术: - 数据采集 — 分布式爬取、DPI/DFI流量采集 - 数据整合 — 多源多模态信息集成、异构数据转换 - 数据清洗 — 清除不合理数据,修复重要信息
分布式数据处理: - Hadoop — 离线复杂大数据处理 - Spark — 离线快速大数据处理 - Storm — 在线实时大数据处理
大数据管理: - MPP架构新型数据库集群 - Hadoop生态(HDFS、HBase) - 大数据一体机
大数据应用: - 可视化分析、预测性分析、语义引擎 - 用户兴趣分析、网络行为分析、情感语义分析
应用场景
| 领域 | 应用 |
|---|---|
| 🌐 互联网 | 用户行为挖掘、精准营销、数据交易 |
| 🏛️ 政务 | 财税增收、市场监管、社会治理 |
| 💰 金融 | 大数据征信、风控管理、借贷服务 |
| 🏭 工业 | 生产指导、货量预测、航线优化 |
| 🏥 医疗 | 疾病预测(基于搜索数据+环境因素) |
3.4 区块链 ⛓️
区块链概念于2008年在《比特币:一种点对点电子现金系统》中首次提出,以非对称加密算法为基础,以改进的默克尔树为数据结构,使用共识机制、点对点网络、智能合约等技术结合而成的分布式存储数据库技术。
四大分类
| 类型 | 说明 | 特点 |
|---|---|---|
| 公有链 | 任何人可随时访问 | 完全去中心化、匿名性高 |
| 联盟链 | 若干组织共同管理 | 需注册认证,数据由认证参与者维护 |
| 私有链 | 单个组织/用户控制 | 交易速度快,隐私等级高 |
| 混合链 | 公有链+私有链混合 | 可定制,结合两者优势 |
七大特征 ⭐
- 去中心化 — 数据验证、存储、维护依赖分布式系统
- 多方维护 — 激励机制确保所有节点参与验证
- 时序数据 — 时间戳链式结构,实现可追溯性
- 智能合约 — 灵活可变的脚本代码
- 不可篡改 — 篡改须递归修改所有后序区块,代价巨大
- 开放共识 — 任意节点可自由加入,拥有完整数据库拷贝
- 安全可信 — 非对称加密 + 共识算法抵御攻击
关键技术
| 技术 | 说明 |
|---|---|
| 分布式账本 | 多节点共同记账,每个节点保存唯一真实副本 |
| 加密算法 | 哈希算法(SHA-256)+ 非对称加密(RSA、ECC) |
| 共识机制 | PoW、PoS、DPoS、Paxos、PBFT等 |
应用与发展方向
- 成为互联网基础协议 — 类似TCP/IP的价值传输协议
- 分层架构 — 底层协议+多种应用层协议
- 螺旋上升 — 构建价值互联网,改变商业社会结构
3.5 人工智能 🤖
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的技术科学。
六个发展阶段
| 阶段 | 时期 | 标志 |
|---|---|---|
| ① 起步发展期 | 1956~1960s | 概念提出,机器定理证明、跳棋程序 |
| ② 反思发展期 | 1960s~1970s | 预期落空,发展走入低谷 |
| ③ 应用发展期 | 1970s~1980s | 专家系统出现,走向实际应用 |
| ④ 低迷发展期 | 1980s~1990s | 专家系统瓶颈暴露 |
| ⑤ 稳步发展期 | 1990s~2010 | 互联网推动AI创新研究 |
| ⑥ 蓬勃发展期 | 2011至今 | 大数据+GPU+深度学习爆发式增长 🚀 |
关键技术
| 技术 | 说明 | 应用 |
|---|---|---|
| 机器学习 | 自动将模型与数据匹配并"学习" | 回归、聚类、分类、深度神经网络 |
| 深度学习 | 多等级特征和变量的神经网络模型 | 图像识别、语音识别 |
| 强化学习 | 系统为目标不断获取奖励的学习方式 | 游戏AI、自动驾驶 |
| 自然语言处理(NLP) | 人机间自然语言通信 | 机器翻译、舆情监测、自动摘要、语音识别 |
| 专家系统 | 模拟人类专家决策的计算机程序系统 | 由人机交互界面、知识库、推理机等6部分组成 |
发展趋势
- 从人工智能 → 人机混合智能
- 从"人工+智能" → 自主智能系统
- 加速与其他学科交叉渗透
- "AI+X" 产业蓬勃发展
- AI社会学提上议程
3.6 虚拟现实(VR/AR)🥽
虚拟现实(VR) 是一种可以创立和体验虚拟世界的计算机系统。
五大特征
| 特征 | 说明 |
|---|---|
| 沉浸性 | 使用者成为虚拟环境的一部分,产生思维共鸣 |
| 交互性 | 用户对虚拟环境物体的可操作程度和反馈 |
| 多感知性 | 听觉、触觉、嗅觉等多种感知方式 |
| 构想性(想象性) | 创造客观世界不存在的情景 |
| 自主性 | 虚拟物体依据物理定律动作的程度 |
💡 记忆口诀:沉交互多想自(沉浸、交互、多感知、想象、自主)
关键技术
| 技术 | 说明 |
|---|---|
| 人机交互技术 | VR眼镜、控制手柄等三维交互+语音识别 |
| 传感器技术 | 决定VR设备的分辨率、刷新频率等体验 |
| 动态环境建模技术 | 利用CAD、视觉建模建立虚拟环境模型 |
| 系统集成技术 | 信息同步、数据转换、模型合成 |
发展方向
- 🔬 硬件优化 — 轻薄化、超清化、降低眩晕感
- 🌐 5G赋能 — 高带宽+低时延提升体验
- 🏭 产业融合 — VR+工业、VR+教育、VR+医疗、VR+文娱
- 🌌 元宇宙 — 沉浸式新商业理念
3.7 新一代信息技术发展 🆕
国家《"十四五"国家信息化规划》为信息技术发展指明方向:
十大发展方向:
| 序号 | 方向 |
|---|---|
| 1 | 🌐 泛在智能网络 — 云网一体化,算力和算法中心 |
| 2 | 📊 大数据持续主流 — 数据要素资源体系,数据治理技术加强 |
| 3 | 🎯 信息技术创新成国家战略 — 核心技术自立自强 |
| 4 | 🔄 信息化→数字化 — 关键软硬件技术突破 |
| 5 | 🏭 与产业深度融合 — AI+、互联网+赋能产业数字化转型 |
| 6 | 🏛️ 支撑社会治理现代化 — 智慧城市、公共安全 |
| 7 | 🏢 建设数字政府 — 一网通办、政务数据共享 |
| 8 | ❤️ 惠及民生 — 数字教育、数字社保、数字文旅 |
| 9 | 🌍 提升国际竞争力 — 数字丝绸之路、全球治理参与 |
| 10 | 🛡️ 有序发展治理体系 — 网络安全、数据安全、监管技术 |
四、历年常考点与频率统计
基于近 5 年真题(2021~2025)统计分析:
高频考点(出现 ≥4 次 / 5年)
| 排名 | 考点 | 出现次数 | 考查频率 |
|---|---|---|---|
| 1 | 🔥 OSI 七层与 TCP/IP 模型 | 5/5 | 每年必考 |
| 2 | 🔥 IP 地址分类与子网掩码 | 5/5 | 每年必考 |
| 3 | 🔥 SQL 基本语法 | 4/5 | 极高 |
| 4 | 🔥 对称/非对称加密对比 | 4/5 | 极高 |
| 5 | 🔥 CIA 三元组 | 4/5 | 极高 |
中频考点(出现 2~3 次 / 5年)
| 排名 | 考点 | 出现次数 | 考查频率 |
|---|---|---|---|
| 6 | ⭐ 冯·诺依曼体系 | 3/5 | 高 |
| 7 | ⭐ E-R 图与关系模式转换 | 3/5 | 高 |
| 8 | ⭐ 数字签名流程 | 3/5 | 高 |
| 9 | ⭐ 等保 2.0 等级划分 | 2/5 | 中等 |
| 10 | ⭐ 事务 ACID 特性 | 2/5 | 中等 |
🆕 新增考点预测(2.2 新一代信息技术)
根据第2版教材新增内容,以下考点可能在2026年下半年首次出现:
| 新增考点 | 预测考法 | 预测频率 |
|---|---|---|
| 物联网三层架构(感知层/网络层/应用层) | 填空/辨析 | ⭐⭐ 中频 |
| 云计算三种服务模式(IaaS/PaaS/SaaS) | 匹配题(功能配对) | ⭐⭐⭐ 高频 |
| 大数据4V特征 | 辨析题 | ⭐⭐ 中频 |
| 区块链特征(去中心化、不可篡改等) | 概念选择 | ⭐⭐ 中频 |
| 区块链四大分类(公有链/联盟链/私有链/混合链) | 匹配题 | ⭐ 低频 |
| 人工智能6个发展阶段 | 排序题 | ⭐ 低频 |
| 虚拟现实五大特征(沉浸性、交互性等) | 辨析/排除 | ⭐⭐ 中频 |
| 新一代信息技术十大方向 | 宏观题 | ⭐ 低频 |
下午科目关联度
| 下午考点 | 关联章节 | 重要性 |
|---|---|---|
| 数据库设计与 SQL | 2.1.3 数据库技术 | ⭐⭐⭐⭐ 几乎每年必出 |
| 安全方案与合规性 | 2.1.4 信息安全 | ⭐⭐⭐ 每年必出 |
| 网络故障排查 | 2.1.2 计算机网络 | ⭐⭐⭐ 常出 |
五、备考建议
重点章节投入比
| 小节 | 建议投入时间 | 原因 |
|---|---|---|
| 2.1.2 计算机网络 | 25% | OSI、TCP/IP、IP 地址是必考 |
| 2.1.4 信息安全 | 20% | CIA、加密、等保 2.0 必考 |
| 2.1.3 数据库技术 | 20% | SQL + E-R 图是下午案例分析重头戏 |
| 2.2 新一代信息技术 🆕 | 20% | 新增内容,2026首次出题概率高! |
| 2.1.1 计算机系统基础 | 15% | 概念为主,了解基本架构即可 |
2.2 新内容学习策略
🆕 新增的2.2节(新一代信息技术)内容多、覆盖面广,建议如下:
- 物联网:掌握三层架构(感知层/网络层/应用层)+ 关键技术(RFID、MEMS)
- 云计算:重点记牢 IaaS/PaaS/SaaS 三类服务模式区别
- 大数据:4V 特征 + Hadoop/Spark/Storm 三种处理框架
- 区块链:去中心化、不可篡改等七大特征 + 四大分类
- 人工智能:六大发展阶段 + 机器学习/深度学习/NLP 区分
- 虚拟现实:五大特征(沉交互多想自)+ 硬件/5G/元宇宙趋势
- 宏观趋势:了解"十四五"十大方向,做概念题不丢分即可
自测清单
复习完本章,你能回答这些问题吗?
- [ ] 冯·诺依曼体系的五大部件是什么?
- [ ] OSI 七层模型从上到下分别是什么?
- [ ] TCP 和 UDP 的区别是什么?
- [ ] IP 地址分为几类?私有地址范围是什么?
- [ ] 交换机和路由器分别工作在哪一层?
- [ ] SQL 中 WHERE 和 HAVING 的区别是什么?
- [ ] 事务的 ACID 特性分别代表什么?
- [ ] CIA 三元组是什么?分别有什么含义?
- [ ] 对称加密和非对称加密的区别及代表算法?
- [ ] 等保 2.0 有几个等级?最常见的是哪个?
- [ ] 🆕 物联网的三层架构是什么?
- [ ] 🆕 云计算三种服务模式(IaaS/PaaS/SaaS)的区别?
- [ ] 🆕 大数据的 4V 特征是什么?
- [ ] 🆕 区块链的七大特征是什么?
- [ ] 🆕 人工智能经历了哪些发展阶段?
- [ ] 🆕 虚拟现实的五大特征是什么?
六、本章口诀汇总
- 计算机五大部件:运控存输输(运算器、控制器、存储器、输入、输出)
- OSI 七层(上到下):应表会传网数物(应用→表示→会话→传输→网络→数据链路→物理)
- 数据库设计阶段:需概逻物实(需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计→实现维护)
- SQL 执行顺序:FWGHSO(From→Where→Group by→Having→Select→Order by)
- 事务 ACID:原一隔持(原子性、一致性、隔离性、持久性)
- CIA 三元组:机完可(机密性、完整性、可用性)
- 应急响应 PDRC:准检仰复(准备→检测→抑制→恢复)
- 云计算三模式:I/P/S → 基础设施/平台/软件,从底层到上层
- VR五大特征:沉交互多想自(沉浸性、交互性、多感知性、构想性、自主性)
本文由 小溪 💧 整理发布 · 信息系统管理工程师备考系列 · 持续更新中
教材依据:《信息系统管理工程师教程(第2版)》清华大学出版社 · 2024年9月版
下一篇预告:第三章:信息系统开发基础(系统规划、需求分析、系统设计、测试等)
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