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软考高项第一章第二节知识点—— 常规信息系统集成技术 　　一、网络标准与网络协议 　　（一）系统集成概念： 　　系统集成是指将计算机软件、硬件、网络通信等技术和产品集成为能够满足用户特定需求的系统系统，包括总体策划、设计开发、实施、服务以及保障。 　　（二）网络协议三要素： 　　语义，语法，时序 　　做什么——怎么做——做的顺序 　　二、OSI协议 　　开放式系统互联通信参考模型——（英语：Open System Interconnection Reference Model，缩写为 OSI），简称为OSI模型（OSI model），一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。定义于ISO/IEC 7498-1。 　　OSI/RM协议是由ISO(国际标准化组织）制定的，它有三个基本的功能：提供给开发者一个必须的、通用的概念以便开发完善、可以用来解释连接不同系统的框架。 　　OSI将计算机网络体系结构(architecture）划分为以下七层： 　　（一）七层OSI 　　1．第一层 物理层 　　该层包括物理联网媒介，如电缆线连接器；该层的协议产生并检测电压以便发送和接受携带接受信号的数据。 　　物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。如:网线，光缆，电线，电磁波，同轴电缆等。 　　数据单位:比特（bit） 　　具体标准有：RS232，V.3.5、RJ-45、FDDI。 　　2．第二层 数据链路层 　　它主要负责控制物理层与网络层之间的通信，主要功能是把从网络层接受到数据分割成特定的可以被物理层可以识别的帧；该层的主要作用是数据成帧、物理地址寻址、数据控制、数据检错、重发等。 　　数据单位:帧 　　常见协议有：IEEE802.3/2，HDLC、PPP、ATM 　　3．第三层 网络层 　　网络层的主要功能是把网络地址（如IP地址）翻译成对应的物理地址（如网卡地址）；并决定如何从发送方路由到接受方；网络层还可以实现拥塞控制，网际互联等功能。 　　数据单位:数据包 　　协议：IP、ICMP、IGMP、IPX、ARP、RARP等 　　4．第四层 传输层 　　负责确保数据可靠，顺序、无错的从A点传输到B点。如提供建立、维护和拆除连接的功能；选择网络层最合适的服务；在系统之间提供可靠的透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。 　　数据单位: 　　协议：TCP、UDP、SPX 　　5．第五层 会话层 　　负责在网络中两个节点中建立和维持通信，以及提供交互会话的管理功能，如一路交互，两路交替和两路同时会话模式。 　　协议：RPC、SQL、NFX（网络文件系统） 　　6．第六层 表示层 　　应用与网络的翻译官，管理数据的加密、解密，数据转换，文本压缩。 　　协议：JPEG、ACSLL、GIF、DES、MPEG 　　7．第七层 应用层 　　服务对软件提供接口以使程序能使用网络，如事务处理器，文本传输协议和网络管理等。 　　协议:HTTP、FTP、TFTP、SMTP、Telent、DHCP、DNS、SNMP 　　（二）IEEE802规范 　　（1）802.2（逻辑链路控制层LLC协议） 　　（2）802.3（以太网的CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测协议） 　　（3）802.6（城域网MAN协议） 　　（4）802.7（FDDI宽带技术协议） 　　（5）802.10（局域网安全互操作标准） 　　（6）802.11（无线局域网WLAN标准协议） 　　IEEE802.3重要的局域网协议，包括以下IEEE802.3标准以太网10 Mb/s细同轴电缆IEEE802.3u快速以太网100 Mb/s双绞线IEEE802.3z千兆以太网1000 Mb/s光纤或者双绞线 　　（三）TCP/IP模型 　　TCP/IP是Internet的核心，利用TCP/IP协议可以方便地实现多个网络的无缝连接。 　　TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。 　　TCP/IP协议能够迅速发展起来并成为事实上的标准，是它恰好适应了世界范围内数据通信的需要。它有以下特点： 　　Ø （1）协议标准是完全开放的，可以供用户免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。 　　Ø （2）独立于网络硬件系统，可以运行在广域网，更适合于互联网。 　　Ø （3）网络地址统一分配，网络中每一设备和终端都具有一个唯一地址。 　　Ø （4）高层协议标准化，可以提供多种多样可靠网络服务。 　　（四）TCP/IP协议的分层对应关系 　　

　　1．TCP/IP的四层协议 　　（1）应用层协议 　　在TCP/IP协议中，应用层的协议有协议:HTTP、FTP、TFTP、SMTP、Telent、DHCP、DNS、SNMP。 　　①FTP（File Transport Protocol文件传输协议） 　　是网络上两台计算机传输文件的协议，运行在TCP之上，是通过Internet将文件从一台计算机传输到另一台计算机的途径。FTP在客户机和服务器上需要建立两条TCP连接，一条用于传输控制信息（21好端口），另外一条用于传输文件内容（20号端口）。 　　FTP的传输模式包括bin（二进制）和ASCll（文本文件）两种，除了文本文件都应该使用用二进制模式传输。 　　②TFTP（Trivial File Transport Protocol简单文件传输协议） 　　是用来在客户机和服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。TFTP建立在UDP（，用户数据报协议）之上，提供不可靠的数据传输服务，不提供存取授权与认证机制，使用超时重传方式来保证数据的到达。 　　③HTTP（Hvpertext Transfer Protocol超文本协议） 　　用于从www服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。他可以使浏览器更高效，使网路传输减少。建立在TCP之上，不仅可以保证计算机正确的快速地传输超本文文档，还确定传输文档的那一部分，以及哪部分首先显示等。 　　④SMTP（Simple Mail Transfer Protocol简单邮件传输协议） 　　SMTP是建立在FTP文件传输服务之上一种邮件服务，主要用于传输系统之间的信息，并提供与电子邮件有关的通知。 　　⑤DHCP（动态主机配置协议） 　　建立在UDP之上，基于客户机/服务器的模型设计，所有的IP网络设定都是由HDCP服务器集中管理，并负责客户端DHCP的规则要求；而客户端会使用服务器下发的IP环境数据。DHCP通过租约（默认是8天）的概念，有效且动态的分配客户端的TCP/IP设置，如果当初仍没有和当初提供IP的DHCP服务器连接上，则则开始联系其他的DHCP服务器。 　　DHCP分配IP的方式有三种：动态分配，自动分配和固定分配。 　　⑥Tenlent（远程登录协议） 　　是登陆和仿真程序，建立在TCP之上，以前，它是将所有用户的输入全部发送到远程计算机进行简单处理的终端程序；现在，较新的一些版本更多的是执行一些本地的处理，以减少通过链路发送到远程计算机的数量。 　　⑦DNA（Domain Name System 域名系统） 　　域名可以更好的方便人们理解记忆，但是机器之间认识只是通过IP地址，在Tnterent上域名和 IP 是一一对应的，他们之间的转换工作称为域名做解析。域名解析需要通过专门的域名解析服务器来完成的，DNA就是完成域名解析的服务器，DNA通过用户好友的名称来查找计算机和其服务，当用户在应用程序中输入DNS名称时，DNS可以将此名称解析为与之相关的其他信息，如：IP地址。 　　⑧SNMP（Simlpe Nentwork 简单网络管理协议） 　　是为了解决Tnterent上的路由器的管理问题而提出来，他可以在IP、IPX、Appletalk和其他传输协议上使用。SNMP是指一系列的网络管理规范的合集，包括数据本身、结构的定义和一些相关概念。目前，SNMP已经成为了网络管理中的工业标杆，并被广泛支持和应用，大多数的网络管理系统和平台都是基于SNMP。 　　（2）传输层协议 　　传输层TCP、UDP是最重要的两个协议，他们负责负责提供流量控功、错误效验和排序服务。 　　①TCP协议 　　TCP是一种面相连接的，一般用于数据传输量比较少、可靠性 高俅比较高的场合适用。（如文件信息） 　　它在IP协议体统的不可靠数据服务的基础上，采用了重发技术，提供了一种面向连接的，为应用程序体统了一种可靠的，面向连接的、采用了双全工的数据传输服务。 　　②UDP协议 　　UDP是一种无连接的，不可靠的协议，一般用于对数据传输量比较大，可靠性要求不高的场合适用。（如视频） 　　它与TCP相比，提供的无连接的协议，错误检测能力相对比较弱，有助于提高传输速率。 　　（3）网络层协议 　　网络中的协议主要有IP（互联网协议）、ICMP（国际控制报文协议）、IGMP（国际组管理协议）、ARP（地址解析协议）、RARP（反向地址解析协议）等 　　（1）IP所提供的服务通常被认为是无连接的和不可靠的。 　　（2）ARP用于动态地完成IP地址向物理地址的转换。物理地址通常是指计算机的网卡地址，也称为MAC地址，每块网卡都有唯一的地址；RARP用于动态完成物理地址向IP地址的转换。 　　（3）ICMP是一个专门用于发送差错报文的协议，由于IP协议是一种尽力传送的通信协议，即传送的数据可能丢失、重复、延迟或乱序传递，所以需要一种尽量避免差错并能在发生差错时报告的机制，这就是ICMP的功能。 　　（4）IGMP允许Internet中的计算机参加多播，是计算机用做向相邻多目路由器报告多目组成员的协议。 　　①网络接口层 　　该层负责将IP分组封装成适合在物理网络上传输的帧格式并发送出去，或将从物理网络接收到的帧卸装并取出IP分组递交给高层。 　　三、网络设备 　　信息的网络中的传输主要有以太网技术和网络交换技术， 　　网络交换是指通过一定的设备，如交换机，将不同的信号或者信号形式转换为对方可以识别的信号类型从而到达通信目的一种交换形式，按照不同的交换形式可分为以下：交换层次具体内涵一层交换物理层交换如电话线二层交换链路层交换对MAC地址进行转换三层交换网络层交换对IP地址进行改变四层交换传输层交换对端口进行改变，比较少见应用层交换 　　四、网络服务器 　　网络服务器（Server Cluster）是一种在网络环境中运行相应的应用软件，为网上用户提供一种高性能的计算机（或者计算机群），对集群用户来说，逻辑上仍然是一种计算机。 　　服务器相比一般计算机，结构式上相似，但是性能上不同，最主要的差异就是任务环境下的可靠性，性能主要体现在高速度的运算能力，长时间的可靠运行，强大的外部数据吞吐能力，采用对称多处理器（SMP）安装，插入大量的高速内存，主板可以同时安装几个、几十个、甚至上百个CPU（服务器CPU也不同普通CUP，是制造商专门为服务器开发的）；为了保证安全，采用了普通电脑没有的技术，如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预警技术、内存纠错技术、热插拔技术、远程诊断技术，使绝大多数故障可以在不停机的情况下得到及时的修复，具有极强的可管理性。 　　五、存储技术 　　主流的存储技术有三种： 　　（1）直接附加存储——DAS（Direct-Attached Storage，开放系统的直连式存储）； 　　（2）网络附加存储——NAS（Network Attached Storage）； 　　（3）存储区域网络——SAN（Storage Area Network）。 　　（一）DAS（Direct-Attached Storage）——直接附加存储 　　存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器的，I/O请求直接发送到存储设备，它依赖于服务器，本身是硬件的堆叠，不带任何存储操作系统。

　　（二）NAS（Network Attached Storage）——网咯附加存储 　　Ø 存储系统不通过I/O总线附属于某个特定的服务器或客户机，而是直接通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问。 　　Ø NAS技术支持多种TCP/IP网络协议，主要是NFS（Net File System，网络文件系统）和CIFS （Common Internet File System， 通用lnternet文件系统）来进行文件访问， 所以NAS的性能特点是进行小文件级的共享存取。 　　Ø NAS存储支持即插即用，可以在网络的任一位置建立存储。基于Web管理，从而使设备的安装、使用和管理更加容易。 　　特点：NAS多适用于文件服务器，用来存储非结构化数据，虽然受限于以太网的速度，但是部署灵活，成本低； 　　

　　（三）SAN（Storage Area Network）——存储区域网络 　　SAN是通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网，是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的专用存储系统，其最大特点是将存储设备从传统的以太网中分离了出来，成为独立的存储区域网络SAN的系统结构。 　　特点：SAN则适用于大型应用或数据库系统，缺点是成本高、较复杂。 　　没有采用共享式存取方式，而是采用了块（block）的级别存储。 　　根据数据传输过程采用的协议，其技术划分为三类： 　　FC-SAN；IP-SAN；IB-SAN； 　　1．FC-SAN 　　FC（，光纤通道） 　　特点是：成本和复杂性，使用了FC，在光纤通道上部署SAN，需要每个服务器上都要有FC适配器，专用的FC交换机和独立的布线基础构架。所以设施成本大幅增加，还有精通FC协议的人员培训成本。 　　FC-SAN 由三个基本的组件构成：接口（FC、SCSI）；连接设备（交换机、路由器）、协议（IP、SCSI）。 　　2．IP-SAN 　　IP-SAN,，IP是指ISCSI（Internet SCSI），是基于IP网路的实现数据块级别存储方式的存储网络。既具备了IP网络配置和管理简单的优势，又提供了SAN构架所拥有的强大功能和扩展性， 　　3．IB-SAN 　　IB-SAN。IB（InfiniBand 无线宽带）是一种交换结构I/O技术，设计思路是提供了一套中心机构（IB交换机）在远程存储器、网络以及服务器等设备之间建立一个单一的连接链路，并由IB交换机来指挥流量。 　　六、网络接入技术 　　目前，接入Internet的主要方式可分为两个大的类别，即有线接入与无线接入。 　　有线接入：PSTN、ISDN、ADSL、FITx+LAN、HFC、 　　无线接入：GPRS、3G、4G、5G、WiFi。 　　七、网络规划 　　网络工程分为网络规划、网络设计、网络实现三个阶段。 　　（一）网络规划 　　1．需求分析 　　2．可行性分析 　　3．对现有网络的分析与描述 　　八、网络设计 　　这个阶段通常包括确定网络总体目标和设计原则，进行网络总体设计和拓扑结构设计，确定网络选型和进行网络安全设计等方面的内容，为了能够够好地分析与设计复杂的大型网络，在计算机网络设计中主要采用分层设计模型，三个关键层的概念，分别是核心层、汇聚层和接入层。 　　（一）接入层 　　接入层是网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层； 　　接入层的目的是为了允许终端用户连接到网络； 　　接入层交换机的热点是低成本和高端口密度特性。 　　（二）汇聚层 　　汇聚层是核心层和接入层的分界面，完成网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址，以及其他数据处理的任务。 　　汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路； 　　相比接入交换机，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。 　　（三）核心层 　　核心层网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于拥有高速转发通信，提供优化、可靠的骨干传输结构； 　　核心层应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量，核心层为网络提供了骨干组件和高速交换组件，在纯粹的分层设计中，核心层只完成数据交换的特殊任务。 　　需要根据网络需求的地理距离、信息流量和数据负载的轻重来选择核心层技术。在主干网中，考虑到高可用性的需求，通常会用双星（树）结构，即采用两台同样的交换机，与汇聚层分别连接，并使用链路聚合技术实现双机互联。 　　（四）网络设计工作的内容 　　1．网络拓扑结构设计 　　主要是园区网络的物理拓扑结构，因为如今的局域网技术是首选的交换以太网技术。 　　选择拓扑结构应该考虑的主要因素是：地理环境、传输介质与距离以及可靠性。 　　2．主要网络（核心网）设计 　　主干网络技术的选择，主要根据需求分析中用户方网络规模大小、网上传输信息的种类和用户方可投入的资金等因素来考虑。 　　3．汇聚层和接入层设计 　　汇聚层是否是否存在主要取决于网络规模的大小。 　　当建筑楼内信息点较多，比如大于22个点，超出一台交换机的端口密度，而不得不增加交换机扩充接口端口时，就需要有汇聚交换机。 　　4．广域网连接与远程访问设计 　　根据网络规模大小、网络用户的数量，选择对外接连通道的技术和宽带 　　5．无线网络设计 　　无线网络的胡出现是为了解决有线网络无法克服的困难，首先部署在在很难布线的地方。比如受保护的建筑物、机场等；或者需要经常变动布线结构的地方，比如展览馆等。 　　无线网络支持十几公里的区域，因为对于城市范围的网络接入也能适用，可以设想一个采用无线网络的ISP可以为一个城市的任何角范围落提供高速互联网接入。 　　6．网络安全设计 　　网络安全是指网络系统的硬件、软件以及其系统中的数据受到保护，不因为偶然的或者恶意的原因而遭受到破快、更改、泄露，系统连续可靠正常的运行，网络服务不中断。 　　网络安全的基本要素包括如下： 　　Ø 机密性： 　　确保信息不暴露给未授权的实体或进程。 　　Ø 完整性： 　　只有的得到允许的人才能修改数据，并且能够判断出数据是否已经被篡改。 　　Ø 可用性： 　　得到授权的实体在需要时可访问数据，即攻击者不能占用所有的资源而阻碍授权者的工作。（DDOS攻击、服务死机） 　　Ø 可控性： 　　可以控制授权范围内的信息流向及行为方式。 　　Ø 可审查性： 　　对出现的网络安全问题提供调查的依据和手段。 　　九、数据库管理系统 　　（一）关系型数据库 　　Oracle数据库——甲骨文公司； 　　——可移植性好，使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境，高效率、高可用性的适应高吞吐量的数据库解决方案。 　　MySQL数据库——瑞典MySQL AB公司开发，现属于Oracle旗下产品； 　　——大量小型Web应用采用 　　SQL Server——微软公司产品； 　　——微软的数据库产品 　　（二）非关系型数据库数据 　　Monggo DB——基于分布式文件存储的数据库，支持的查询语言非常强大。 　　十、数据仓库技术 　　（一）传统数据库技术 　　传统的数据库技术以单一的数据源为中心，进行事务处理、批处理、决策分析等各种数据处理工作，主要有操作型处理和分析型处理两类。 　　传统数据主要强调的是优化企业的日常事务处理工作。 　　1．操作型处理 　　操作型处理也称为事务处理，指的是对联机数据库的日常此操作，通常是对数据库中记录的查询和修改，主要为企业的特定应用服务，强调处理的响应时间、数据的安全性和完整性等 　　2．分析型处理 　　分析型处理用于管理人员的决策分析，经常要访问大量的历史数据。 　　（二）数据仓库 　　传统数据库技术在联机处理中获得了成功，但是无法满足随着市场竞争的加剧带来的管理人员对决策分析数据提供的要求； 　　传统数据库系统中缺乏决策分析所需要的大量历史数据信息，应为传统的数据库一般只保留当前或近期的数据信息。 　　为了满足中高层管理人员预测、决策分析的需要，在传统数据库的基础上产生了能够满足预测、决策分析需要的数据环境——数据仓库 　　数据仓库——是一个面向主题的、集成的、非易失的、且随着时间变化的数据集合，相对稳定的，反应历史变化的数据集合，用于支持管理决策。 　　数据仓库是对多个异构数据源（包括历史数据）的有效集成，集成后按主题重组，且存放在数据仓库的数据一般不再修改。

　　1．数据源 　　是数据仓库系统的基础，是整个系统的数据源泉。通常包括企业内部和企业外部信息。内部信息包括存放于关系型数据库管理系统中的各种业务处理数据和各类文档数据；外部信息包括各类法律法规、市场信息和竞争对手的信息等。 　　2．数据的存储和管理 　　是整个数据仓库系统的核心，数据仓库的真正关键是数据的存储和管理。按照数据覆盖的范围可以分为企业级数据仓库和部门级数据仓库（通常称为数据集市）。 　　3．OLAP数据服务器 　　对分析需要的数据进行有效集成，按多为模型予以组织，以便进行多角度、多层次的分析，并发现趋势。其具体实现可以分为：ROLAP、MOLAP和HOLAP。ROLAP基本数据和聚合数据均存放在RDBMS之中；MOLAP基本数据和聚合数据存放于多维数据库中；HOLAP存放于RDBMS之中，聚合数据存放于多维数据库中。 　　4．前端工具 　　主要包括查询工具、保教工具、分析工具、数据挖局工具以及各种基于数据仓库或数据集市的应用开发工具。 　　其中分析工具主要针对OLA服务器，报表工具、数据挖掘工具主要针对数据仓库。 　　十一、中间件技术 　　（一）中间件定义 　　（1）在一个分布式系统环境中处于操作系统和应用程序之间的软件； 　　（2）是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机和服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。 　　（二）中间件优点 　　缩短应用的开发周期、节约应用的开发成本、减少系统初期的建设成本、减低应用开发的失败率、保护已有的投资、简化应用集成、减少维护费用、提高应用的开发质量、保证技术进步的连续性，增强应用的生命力。 　　（三）分类 　　由底层向上层次来分： 　　1．底层型中间件 　　主流技术——JVM（Java Virtual Machine，Java 虚拟机），CLR（Conmmon Language Runtime，公共语言运行库），ACE（Adaptive Communication Environment，自适配通道环境），JDBC（Java Database Connectivity，Java数据库连接）和ODBC（Open Database Connectivity，开放数据库互连）等，代表产品主要有SUN JVM和Microsoft CLR等。 　　—— 　　2．通用性中间件 　　主流技术有CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构）、J2EE、MOM（Message-Oriented Middleware，面向消息中间件）和COM等，主要代表产品有IONA Orbix、BEA Weblogic和IBM MQSeries。 　　—— 　　3．集成型中间件 　　主流技术有WorkFlow和EAI（Enterprise Application Integration，企业应用集成）等，代表产品有BEA WebLogic和IBM WebSphere等。 　　4．各层中间件的使用 　　为了完成底层传输层的集成，可以采用CORBA技术； 　　为了完成不同系统的信息传递，可以采用消息性中间件； 　　为了完成不同硬件和操作系统的集成，可以采用J2EE中间件；

　　十二、高可靠性和高可用性 　　（一）可靠性 　　可靠性（reliability）是软件系统在应用或系统错误面前，在意外或错误使用情况下维持软件系统的功能特性的基本能力。 　　（二）可用性（Availability） 　　是系统可以正常运行的时间比列。 　　常常用两次故障之间的时间长度或在出故障时系统能够恢复正常的速度来表示。 　　高可用性（High Availability）通常用来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高度可用性。 　　计算机的可用性用平均无故障时间（MTTF）来度量，可用性越高，MTTF越长； 　　可维护性用平均维修时间（MTTR）来表示，可维护性越好，MTTR越短； 　　可用性定义为：MTTF/（MTTF+MTTR）*100%； 　　平均无故障时间/（平均无故障时间+平均维修时间）*100% 　　（三）常见可用性战术如下： 　　错误检测：用于错误检测的战术包括命令/响应、心跳和异常； 　　错误恢复：用于错误恢复的战术包括表决、主动冗余、被动冗余； 　　错误预防：用于错误预防的战术包括把可能出错的组件从服务中删除、引入监视器。 　　十三、其余常见知识 　　（一）常见变成语言 　　1．Java：功能强大、简单易用； 　　2．C、C#和C++； 　　3．Java Script 　　4．PHP：开源脚本语言 　　5．Pyhon:近几年在数据分析、爬虫、人工智能领域；