信息技术是把双刃剑

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1、第1章 信息技术是一把双刃剑第1章 信息技术是一把双刃剑1.1 IT让生活更美好1.2 网络就是计算机1.3 信息技术带来的负面影响与挑战思 考 题实验1 熟悉网络环境 第1章 信息技术是一把双刃剑1.1 IT让生活更美好1.1.1 信息、信息技术与信息系统 信息是事物运动状态和状态变化的方式，是物质和能 量的形态、结构、属性和含义的表征，也是人类认识 客观世界的纽带。 可获得性、真实性、机密性、完整性、可用性和拥有 性是信息具有的关键特性。 第1章 信息技术是一把双刃剑 原则上说，能够延长或扩展人的信息感知能力的手段和方法都称为信息技术。 目前谈到信息技术，都离不开计算机和现代通信技术 的支

2、持。因此，新华字典中把“信息技术”定义为“利用电子计算机和现代通信手段，获取、传递、存储 、处理、显示和分配信息并且提供服务的方法”。 信息技术的相关内容涵盖了通信、控制、计算机、软硬件、电子器件、光和量子技术等。 信息系统是指由计算机及其相关和配套的设备、设施构成的，按照一定的应用目标和规则对信息进行存储、传输、处理的系统或者网络。 第1章 信息技术是一把双刃剑1.1.2 国内外信息化发展趋势与进展21世纪的重要特征是数字化、网络化和信息化。 1897年，“无线电之父”Guglielmo Marconi首先证实了通过无线电波信号可提供连续的无线语音联系，现今第四代 (4G)无线数字通信和宽带

3、通信技术已开始部署。在过去的十年里，基础网络技术和应用均获得全面突破，在核心 传输网中，10G波分复用系统已成为运营商一致的选择，以智能光网络、多业务传送平台、多协议标记交换、软 交换等为代表的下一代通信网技术都逐渐走向商用。在 应用方面，电子邮件、WWW、即时通信、以流媒体为代表的多媒体视频技术、电子商务、电子政务等也显示出巨大的潜力。 第1章 信息技术是一把双刃剑从2008年6月20日中国国家主席胡锦涛通过人民日报网站与网民互动，到2011年7月7日美国总统奥巴马进行首次Twitter市政厅会议，社交网络的用户界面正朝可视化、平板电脑化等方向发展。越来越多的用户将通过平板电脑和智能手机访问

4、各社交网站。第1章 信息技术是一把双刃剑我国经济活动已全面进入互联网时代。第29次中国互联网络发展状况统计报告显示，截至2011年12月底，中国网民数量达到5.13亿，中国手机网民数量达到3.56亿。手机即时通信和手机微博作为交流沟通类应用的代表，是现阶段推动移动互联网发展的主流应用。该报告还指出，包括网络购物、网上支付、网上银行、旅行预订在内的电子商务类应用在2011年继续保持稳步发展态势，手机在线支付业务发展迅速。第1章 信息技术是一把双刃剑2011年2月11日，美国总统奥巴马宣布将推进以4G为主的移动互联网建设，在未来5年内使美国高速无线网络接入率达到98%。今天的互联网正朝着宽带化、泛

5、载化、移动化、平台化、融合化和生产化不断演进，互联网正在促使经济社会和文化建设的各个领域发生着深刻的变革，并成为拉动国民经济增长、丰富人们精神文化生活、提高人民生活质量、促进社会和谐的重要力量。 第1章 信息技术是一把双刃剑1.1.3 计算模式的变革与生活方式的改变信息技术的高速发展推动了计算模式的不断变革，从单机时代的主机/终端模式、文件服务器时代的共享数据模式、客户机/服务器时代的Client/Server(客户机/服务器，C/S)计算模式，到电子商务时代的Browse/Server(浏览器/服务器，B/S)网络计算模式和正在探讨的基于虚拟化技术的云计算，计算模式已经发生了巨大变化。计算模

6、式每一次的更新都伴随着计算技术的不断提升和生活方式的巨大变革。 第1章 信息技术是一把双刃剑20世纪90年代，计算技术最引人注目的进展之一就 是应用计算环境从集中走向分布，其中，C/S计算技术成 为分布式计算的主流技术，并在企业计算环境中得到广 泛应用。通过基于Internet的B/S计算模式，企业能够实现全球 化、高效率的协作和个性化的服务，基于Internet的B/S模 式将帮助企业建立一个能够真正面向未来、面向全球、 完全开放的电子商务系统。随着移动技术、宽带网络和虚拟化技术的发展，今 天的个人计算机(PC)将被各种各样简单的终端所取代，而 未来终端价格将如同“书本”一样便宜、好用、无所

7、不在， 云计算将使得超级计算能力和存储能力通过网络自由流 通成为可能，人类社会将进入一个大规模“知识生产”的时 代。 第1章 信息技术是一把双刃剑1.1.4 我国在信息技术领域的成就与不足我国在信息技术领域取得的成就可用“可上九天揽月 ，可下五洋捉鳖”来概括。导航与定位服务对城市规划与管理、公共安全与日 常生活都有非常重要的作用。中国北斗区域卫星导航系 统的基本系统已建设完成。北斗卫星导航系统是中国自 行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统 (CNSS)，是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的 GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗系统除了能导航、定位，还可传递一定数量的短

8、信，这是全球其他卫星导航系统所不具备的。 第1章 信息技术是一把双刃剑深海载人潜水器是海洋开发的前沿与制高点之一，其水平可以体现一个国家在材料、通信与控制、海洋学等领域的综合科技实力。在中国之前，世界上只有美国、日本、法国和俄罗斯拥有深海载人潜水器。2011年7月26日，我国自行设计、自主集成研制的“蛟龙”号载人潜水器历时6个半小时，成功突破5000米水深，最大深度达到5057米，创造中国载人深潜新纪录。 第1章 信息技术是一把双刃剑“蛟龙号”必须保持与母船通信才能安全下潜。在深海中，无线电无法使用，水声通信是远距离数据传输的唯一方法。这项技术难度巨大，比如水声通信的传递速度只有每秒1500米

9、，而陆地上的无线电通信速度是每秒30万千米。我国研究人员克服了重重困难才解决了联络问题，使“蛟龙号”具有先进的水声通信能力，可以高速传输图像和语音。第1章 信息技术是一把双刃剑尽管我国在信息技术领域取得了一些重大突破和进 展，但是从整体来看，我国的科学技术水平与发达国家 仍然存在较大差距，自主创新的能力依然较弱。以软件 产业为例，中国软件业70%依赖于国外，某些行业领域曾一度被国外的软件产品所垄断，如办公软件、制图软 件、大型数据库软件等。目前，国外公司基本上主导了 智能终端操作系统的发展，谷歌、苹果以及微软三家美 国公司已占据了先发优势和规模优势。反观国内智能操 作平台，尽管中国移动和中国联

10、通在奋力追赶，但国内 智能终端的操作系统独立之路还相当漫长，打破国外巨 头的垄断以及开发的技术创新、用户习惯的改变，都将 是艰难的挑战。第1章 信息技术是一把双刃剑目前，我国在信息技术领域存在以下不足：高端通用芯片、核心电子器件和大尺寸液晶面板等关键产品几乎全部依赖进口；关键技术较为落后，核心专利数量少，科技成果产业化效率慢，不利于产业做大做强；大部分产能处于价值链中低端，产业受国际市场影响较大；缺乏具有国际竞争力的大企业等。第1章 信息技术是一把双刃剑1.2 网络就是计算机1.2.1 计算机和通信技术的结合1906年，人类发明了可使电信号放大的三极电子管 ，从而使远程无线电通信成为可能。19

11、46年，世界上第 一台计算机ENIAC问世。1947年，第一只晶体管的诞生为电子电路集成化和数字化提供了重要的基础。人类已 经历了第一代(电子管，20世纪40年代中至50年代末)、第 二代(晶体管，20世纪50年代末至60年代中)、第三代(集 成电路，20世纪60年代中至70年代初)和第四代(大规模和 超大规模集成电路，20世纪70年代初开始)等计算机发展 阶段，20世纪80年代开始对新一代的智能计算机、光学计算机和量子计算机的探索已取得初步成果。第1章 信息技术是一把双刃剑19世纪以前的漫长历史时期内，人类传递信息主要依靠人力和畜力，也曾使用信鸽或借助烽火等方式来实现，通信效率极低，并且受到

12、距离及障碍的极大限制。1844年，美国人发明了莫尔斯电码，大大缩小了通信时空的差距。1876年贝尔发明了电话。随着社会的发展，人们对信息传递和交换的要求越来越高，通信技术得到了迅猛的发展。第1章 信息技术是一把双刃剑1952年，在美国的半自动地面防空系统(SAGE)中，远距离的雷达和其他测量控制设备通过通信线路连接到一台中心计算机，实现了计算机技术和通信技术的首次 结合。20世纪60年代初，在美国航空公司飞机订票系统SABRE-1中，一台大型计算机和遍布美国的约2000多台终端相连。1969年底开始的ARPAnet和后来的Internet，使得相互之间不兼容的异种计算机实现了网络互联和通 信。

13、随着各类计算机的迅速普及和网络的迅猛发展，20世纪90年代初SUN公司提出的“网络就是计算机”的观点正越来越被广大用户所接受。第1章 信息技术是一把双刃剑1.2.2 计算机网络与协议把处于不同地理位置的、独立的、自治的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件实现资源共享的系统称为计算机网络系统，如图1-1所示。第1章 信息技术是一把双刃剑图1-1 计算机网络示意图第1章 信息技术是一把双刃剑网络中连接收发双方的物理通路和传送信息的载体称为传输介质。网络传输介质包括同轴电缆(BNC/10Base-2，AUI/10Base-5)、双绞线(UTP/10Base-T，100Bas

14、e-T， 1000Base-T)、光缆(Fiber-optic/100Base-FX)、微波(扩频/跳频无线传输)、无线电波、卫星和红外线。其中最广泛使用的是双绞线、光缆和无线电波。网络中的实体只有遵循一定的规则才能实现彼此间的通信。为进行网络中的数据(信息)交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。网络协议的功能主要有： 第1章 信息技术是一把双刃剑(1) 分割与重组。协议的“分割”功能是将较大的数据单元分割成较小的数据包，其反过程为“重组”。(2) 寻址。协议的“寻址”功能使得设备彼此识别，同时可以进行路径选择。(3) 封装与拆装。协议的“封装”功能是指在数据单元(数据包)的始端或者末端增

15、加控制信息，其相反的过程是“拆装”。(4) 信息流控制。协议的流量控制功能是指在信息流过大时所采取的一系列措施。(5) 排序、差错控制、同步、干路传输、连接控制等。 第1章 信息技术是一把双刃剑网络协议通过语法、语义和规则(时序)来表述。常见 的网络协议有TCP/IP协议、IPX/SPX协议等。其中TCP/IP 协议(中文译名为传输控制协议/因特网互联协议)是 Internet最基本的协议。网络根据所覆盖的地理范围可划分为局域网、城域 网、广域网和互联网四种。局域网一般来说只能是一个 较小区域内，城域网是不同地区的网络互联。目前流行 的局域网组网技术包括共享式以太网、交换式快速以太 网(10/

16、100 Mb/s)、千兆交换以太网、万兆交换以太网和无线网。局域网按拓扑结构可分为星型网络、环型网络和总线型网络，如图1-2所示。 第1章 信息技术是一把双刃剑图1-2 局域网的三种拓扑结构 第1章 信息技术是一把双刃剑在星型网络中，各站点通过点到点的链路与中心站相连。在环型网络中，各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环型网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，难以增加新的站点。在总线型网络中，所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单、方便，需要铺设的电缆最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络，但介质的故障会导致网络瘫痪。总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网容易。第1章 信息技术是一把双刃剑将网络上众多的信息资源、计算资源、仪器资源和人力资源汇集起来，充分发挥其综合效能，面向应用提供高效的信息服务支撑和计算服务支撑是人们不懈的追求目标。 第1章 信息技术是一把双刃剑1.2.3 分布式协同计算网络和通信技术提供了分布式协同计算环境, 分布式计