中心主题:信息技术
- 核心思想:研究、设计、开发、实现、管理和支持以计算机和软件为基础的信息系统。
第一分支:计算机基础
这是所有IT领域的基石,理解硬件和软件如何协同工作。

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1 硬件
- 核心组件
- CPU (中央处理器):计算机的大脑,执行指令。
- 内存:临时存储,CPU直接读取,断电后数据丢失。
- 存储:永久存储数据,如硬盘、SSD。
- 主板:连接所有组件的“骨架”。
- 电源:为所有组件供电。
- 输入/输出设备
- 输入:键盘、鼠标、麦克风、摄像头。
- 输出:显示器、打印机、音箱。
- 网络设备
路由器、交换机、网卡。
- 核心组件
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2 软件
- 系统软件
- 操作系统:管理硬件和软件资源的核心平台。
- 示例:Windows, macOS, Linux, Android, iOS。
- 驱动程序:让硬件与OS通信的软件。
- 固件:嵌入硬件的低级软件。
- 操作系统:管理硬件和软件资源的核心平台。
- 应用软件
- 通用软件:办公套件、浏览器、媒体播放器。
- 行业软件:ERP, CRM, CAD等。
- 系统软件
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3 数据表示
- 二进制:计算机内部处理数据的基础(0和1)。
- 单位:Bit, Byte, KB, MB, GB, TB。
- 编码:ASCII, Unicode (UTF-8)。
第二分支:网络技术
连接世界,实现数据交换和资源共享。
- 1 网络模型
- OSI七层模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
- TCP/IP四层/五层模型:网络接口层、网络层、传输层、应用层(最常用)。
- 2 核心协议
- TCP/UDP:传输层协议,确保数据可靠或快速传输。
- IP (IPv4/IPv6):网络层协议,负责地址寻址和路由。
- HTTP/HTTPS:应用层协议,用于Web浏览。
- DNS:域名系统,将域名解析为IP地址。
- 3 网络类型
- LAN (局域网):小范围网络,如家庭、办公室。
- WAN (广域网):大范围网络,如互联网。
- WLAN (无线局域网):通过Wi-Fi连接。
- 4 网络设备
- 路由器:连接不同网络,选择最佳路径。
- 交换机:在局域网内连接设备。
- 防火墙:网络安全屏障,控制进出流量。
第三分支:数据与数据库
信息的核心,如何有效存储、管理和利用数据。
- 1 数据库类型
- 关系型数据库
- 特点:基于表格结构,使用SQL语言。
- 示例:MySQL, PostgreSQL, Oracle, SQL Server。
- 非关系型数据库
- 特点:灵活的数据模型,适合大数据和高并发。
- 类型:文档型、键值对、列式、图形数据库。
- 示例:MongoDB, Redis, Cassandra, Neo4j。
- 关系型数据库
- 2 核心概念
- 数据模型:实体-关系模型等。
- 范式:数据库设计规范,减少数据冗余。
- 事务:保证操作的原子性、一致性、隔离性和持久性。
- 3 数据管理
- 数据仓库:用于分析和报告的历史数据集合。
- 数据湖:存储所有类型原始数据的存储库。
- ETL (提取、转换、加载):数据整合流程。
第四分支:软件开发
创造软件产品的过程,是IT价值的直接体现。
- 1 开发方法论
- 瀑布模型:线性、顺序的开发流程。
- 敏捷开发:迭代、增量的开发模式,强调快速响应变化。
- 框架:Scrum, Kanban。
- 2 编程语言
- 前端:JavaScript, TypeScript, HTML, CSS。
- 后端:Python, Java, C++, C#, Go, Rust。
- 脚本/自动化:Python, Shell, PowerShell。
- 3 软件架构
- 单体架构:所有功能集成在一个应用中。
- 微服务架构:将应用拆分为小型、独立的服务。
- 无服务器架构:开发者无需管理服务器,专注于代码。
- 4 开发运维
- CI/CD (持续集成/持续部署):自动化构建、测试和部署流程。
- 容器化:Docker。
- 容器编排:Kubernetes (K8s)。
第五分支:信息安全
保护信息资产,确保机密性、完整性和可用性。
- 1 核心原则
- CIA三元组:
- 机密性:防止未经授权的信息访问。
- 完整性:确保信息不被篡改。
- 可用性:确保授权用户能访问信息。
- CIA三元组:
- 2 威胁与攻击
- 恶意软件:病毒、蠕虫、勒索软件、木马。
- 网络攻击:DDoS, SQL注入, 中间人攻击, 钓鱼。
- 3 防御措施
- 访问控制:身份认证、授权。
- 加密技术:对称加密、非对称加密。
- 防火墙、入侵检测系统。
- 安全审计与日志。
- 4 合规与标准
- GDPR (欧盟), 等保 (中国)。
第六分支:云计算
按需提供计算资源(服务器、存储、数据库等)的模式。
- 1 服务模型
- IaaS (基础设施即服务):提供虚拟化的计算资源。
- 示例:AWS EC2, Azure VMs。
- PaaS (平台即服务):提供开发和部署平台。
- 示例:AWS Elastic Beanstalk, Heroku。
- SaaS (软件即服务):提供现成的软件应用。
- 示例:Google Workspace, Salesforce, Office 365。
- IaaS (基础设施即服务):提供虚拟化的计算资源。
- 2 部署模型
- 公有云:由第三方云服务商提供(AWS, Azure, GCP)。
- 私有云:为单个组织专用。
- 混合云:公有云和私有云的结合。
- 3 核心概念
- 虚拟化:将物理资源虚拟化。
- 弹性伸缩:根据需求自动调整资源。
第七分支:热门与前沿趋势
IT领域正在快速发展的方向。
- 1 人工智能
- 机器学习:让计算机从数据中学习。
- 深度学习:基于神经网络的机器学习子集。
- 自然语言处理:让计算机理解人类语言。
- 计算机视觉:让计算机“看懂”图像和视频。
- 2 大数据
- 技术栈:Hadoop, Spark。
- 分析:描述性、诊断性、预测性、指导性分析。
- 3 物联网
- 概念:将物理设备连接到互联网,收集和交换数据。
- 应用:智能家居、智慧城市、工业物联网。
- 4 区块链
- 特点:去中心化、不可篡改、透明。
- 应用:加密货币、智能合约、供应链管理。
- 5 元宇宙
- 概念:一个融合了虚拟现实、增强现实和互联网的沉浸式数字世界。
第八分支:IT职业与角色
在IT领域中可以从事的各种工作。
- 1 技术类
- 软件工程师/开发人员
- 系统管理员
- 网络工程师
- 数据库管理员
- 信息安全分析师
- 2 数据与AI类
- 数据科学家
- 数据分析师
- 机器学习工程师
- 3 项目与管理类
- 项目经理
- 产品经理
- IT顾问
- 技术支持工程师
