IT-Handbuch für Fachinformatiker by Kersken, Sascha -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Liebe Leser! Hinweise zur Benutzung und Bildschirmdarstellung Inhaltsverzeichnis Vorwort

Worum geht es in diesem Buch? Für wen ist dieses Buch geeignet? Danksagung

Materialien zum Buch 1 Einführung

1.1 Informationstechnik, Informatik und EDV

1.1.1 Fachrichtungen der Informatik 1.1.2 Überblick über die IT-Ausbildung

1.2 Die Geschichte der Rechenmaschinen und Computer

1.2.1 Die Vorgeschichte 1.2.2 Die Entwicklung der elektronischen Rechner 1.2.3 Die Entwicklung der Programmiersprachen

1.3 Digitale Speicherung und Verarbeitung von Informationen

1.3.1 Digitale Bilddaten 1.3.2 Digitale Audiodaten 1.3.3 Digitale Speicherung von Text

1.4 Übungsaufgaben

2 Mathematische und technische Grundlagen

2.1 Einführung in die Logik

2.1.1 Aussagen 2.1.2 Aussageformen 2.1.3 Logische Verknüpfungen 2.1.4 Mengenoperationen 2.1.5 Weitere wichtige Berechnungsverfahren

2.2 Informationsspeicherung im Computer

2.2.1 Zahlensysteme 2.2.2 Bits und Bytes

2.3 Elektronische Grundlagen

2.3.1 Einfache Schaltungen 2.3.2 Zusammengesetzte Schaltungen

2.4 Automatentheorien und -simulationen

2.4.1 Algorithmen 2.4.2 Die Turing-Maschine 2.4.3 Der virtuelle Prozessor

2.5 Übungsaufgaben

2.5.1 Praktische Übungen 2.5.2 Kontrollfragen

3 Hardware

3.1 Grundlagen 3.2 Die Zentraleinheit

3.2.1 Aufbau und Aufgaben des Prozessors 3.2.2 Der Arbeitsspeicher 3.2.3 Das BIOS 3.2.4 Bus- und Anschlusssysteme

3.3 Die Peripherie

3.3.1 Massenspeicher 3.3.2 Eingabegeräte 3.3.3 Ausgabegeräte 3.3.4 Soundhardware

3.4 Übungsaufgaben

4 Netzwerkgrundlagen

4.1 Einführung

4.1.1 Was ist ein Netzwerk? 4.1.2 Entstehung der Netzwerke

4.2 Funktionsebenen von Netzwerken

4.2.1 Das OSI-Referenzmodell 4.2.2 Das Schichtenmodell der Internetprotokolle 4.2.3 Netzwerkkommunikation über die Schichten eines Schichtenmodells

4.3 Klassifizierung von Netzwerken

4.3.1 Die Reichweite des Netzwerks 4.3.2 Die Netzwerktopologie 4.3.3 Der Zentralisierungsgrad des Netzwerks

4.4 Netzwerkkarten, Netzwerkkabel und Netzzugangsverfahren

4.4.1 Die verschiedenen Ethernet-Standards 4.4.2 Drahtlose Netze

4.5 Datenfernübertragung

4.5.1 DSL-Dienste 4.5.2 Internetzugänge über Mobilfunk

4.6 Die TCP/IP-Protokollfamilie

4.6.1 Netzzugang in TCP/IP-Netzwerken 4.6.2 IP-Adressen, Datagramme und Routing 4.6.3 Transportprotokolle 4.6.4 Das Domain Name System (DNS) 4.6.5 Verschiedene Internetanwendungsprotokolle

4.7 Übungsaufgaben

5 Betriebssystemgrundlagen

5.1 Entwicklung der Betriebssysteme

5.1.1 Die Vorgeschichte 5.1.2 Die Geschichte von Unix 5.1.3 PC-Betriebssysteme

5.2 Aufgaben und Konzepte

5.2.1 Allgemeiner Aufbau von Betriebssystemen 5.2.2 Prozessverwaltung 5.2.3 Speicherverwaltung 5.2.4 Dateisysteme

5.3 Übungsaufgaben

6 Windows

6.1 Allgemeine Informationen

6.1.1 Die verschiedenen Windows-Versionen 6.1.2 Windows-Dateisysteme

6.2 Windows im Einsatz

6.2.1 Die Windows-Benutzeroberfläche 6.2.2 Die Windows-Konsole 6.2.3 Die Windows PowerShell 6.2.4 Windows-Konfiguration

6.3 Windows-Netzwerkkonfiguration

6.3.1 Allgemeine Einstellungen 6.3.2 TCP/IP-Dienstprogramme 6.3.3 Datei- und Druckserver unter Windows 6.3.4 Windows-Server

6.4 Übungsaufgaben

7 Linux

7.1 Arbeiten mit der Shell

7.1.1 Booten und Log-in 7.1.2 Virtuelle Terminals 7.1.3 Grundfunktionen der Shell 7.1.4 Hilfefunktionen 7.1.5 Pipes und Ein-/Ausgabeumleitung 7.1.6 Die wichtigsten Systembefehle

7.2 Konfigurations- und Administrationsaufgaben

7.2.1 Syslog und Log-Dateien 7.2.2 Programme automatisch starten 7.2.3 Software installieren

7.3 Automatisierung

7.3.1 Shell-Skripte 7.3.2 Weitere Hilfsmittel

7.4 Editoren

7.4.1 vi 7.4.2 Emacs

7.5 Grafische Benutzeroberflächen

7.5.1 Der X-Server 7.5.2 Desktops

7.6 Netzwerkkonfiguration unter Linux

7.6.1 Grundeinstellungen 7.6.2 TCP/IP-Dienstprogramme 7.6.3 Datei- und Druckserver unter Linux

7.7 Übungsaufgaben

7.7.1 Praktische Übungen 7.7.2 Kontrollfragen

8 macOS

8.1 Mit Aqua arbeiten

8.1.1 Die Menüleiste 8.1.2 Das Dock 8.1.3 Der Finder 8.1.4 Mission Control und Dashboard

8.2 Systemkonfiguration

8.2.1 Besonderheiten der Mac-Dateisysteme

8.3 macOS-Netzwerkkonfiguration

8.3.1 Serverdienste unter macOS

8.4 Übungsaufgaben

9 Grundlagen der Programmierung

9.1 Die Programmiersprache C

9.1.1 Das erste Beispiel 9.1.2 Elemente der Sprache C 9.1.3 Die C-Standardbibliothek

9.2 Java

9.2.1 Grundlegende Elemente der Sprache Java 9.2.2 Objektorientierte Programmierung mit Java 9.2.3 Weitere Java-Elemente

9.3 Python

9.3.1 Das erste Beispiel 9.3.2 Grundelemente von Python 9.3.3 Objektorientierung in Python 9.3.4 Die Python-Standardbibliothek

9.4 Übungsaufgaben

10 Konzepte der Programmierung

10.1 Algorithmen und Datenstrukturen

10.1.1 Ein einfaches Praxisbeispiel 10.1.2 Sortieralgorithmen 10.1.3 Suchalgorithmen 10.1.4 Ausgewählte Datenstrukturen

10.2 Reguläre Ausdrücke

10.2.1 Muster für reguläre Ausdrücke 10.2.2 Programmierung mit regulären Ausdrücken

10.3 Systemnahe Programmierung

10.3.1 Prozesse und Pipes 10.3.2 Threads

10.4 Einführung in die Netzwerkprogrammierung

10.4.1 Die Berkeley Socket API 10.4.2 Ein praktisches Beispiel

10.5 GUI- und Grafikprogrammierung

10.5.1 Zeichnungen und Grafiken erstellen 10.5.2 Animation 10.5.3 Programmierung fensterbasierter Anwendungen

10.6 Übungsaufgaben

11 Mobile Development

11.1 iOS-Apps mit Xcode und Swift

11.1.1 iOS im Schnellüberblick 11.1.2 Xcode und Swift 11.1.3 Swift-Grundlagen

11.2 Eine iOS-App entwickeln

11.2.1 Das Projekt einrichten 11.2.2 Die Benutzeroberfläche vorbereiten 11.2.3 Die Swift-Klasse für die Datenausgabe erstellen 11.2.4 Letzte Schritte

11.3 Übungsaufgaben

12 Software-Engineering

12.1 Überblick

12.1.1 Der Entwicklungszyklus 12.1.2 Planung und Analyse 12.1.3 Entwurf 12.1.4 Implementierung und Test 12.1.5 Dokumentation 12.1.6 Konkrete Entwicklungsverfahren

12.2 Werkzeuge

12.2.1 UML 12.2.2 Entwurfsmuster 12.2.3 Unit-Tests 12.2.4 Weitere nützliche Software

12.3 Übungsaufgaben

13 Datenbanken

13.1 Die verschiedenen Datenbanktypen

13.1.1 Einzeltabellendatenbanken 13.1.2 Relationale Datenbanken 13.1.3 Objektorientierte Datenbanken

13.2 MySQL – ein konkretes RDBMS

13.2.1 MySQL installieren und konfigurieren 13.2.2 Erste Schritte mit dem »mysql«-Client

13.3 SQL-Abfragen

13.3.1 Datenbanken und Tabellen erzeugen 13.3.2 Auswahlabfragen 13.3.3 Einfüge-, Lösch- und Änderungsabfragen 13.3.4 Transaktionen

13.4 MySQL-Administration

13.4.1 »mysqladmin« 13.4.2 Benutzerverwaltung 13.4.3 Import und Export von Daten, Backups 13.4.4 Konfigurationsdateien 13.4.5 Log-Dateien 13.4.6 Replikation

13.5 Grundlagen der Datenbankprogrammierung 13.6 CouchDB im Überblick

13.6.1 Das Konzept von CouchDB 13.6.2 Praktischer Einstieg in CouchDB

13.7 Übungsaufgaben

13.7.1 Praktische Übungen 13.7.2 Kontrollfragen

14 Server für Webanwendungen

14.1 HTTP im Überblick

14.1.1 Ablauf der HTTP-Kommunikation 14.1.2 HTTP-Statuscodes 14.1.3 HTTP-Header

14.2 Der Webserver Apache

14.2.1 Apache im Überblick 14.2.2 Apache-Module 14.2.3 Apache installieren 14.2.4 Apache-Konfiguration

14.3 PHP installieren und einrichten

14.3.1 Installation 14.3.2 Die PHP-Konfigurationsdatei »php.ini«

14.4 Virtualisierung und Container

14.4.1 Virtualisierungslösungen im Überblick 14.4.2 VirtualBox als konkretes Beispiel 14.4.3 Container-Virtualisierung mit Docker

14.5 Übungsaufgaben

14.5.1 Praktische Übungen 14.5.2 Kontrollfragen

15 Weitere Internet-Serverdienste

15.1 Namens- und Verzeichnisdienste

15.1.1 Der DNS-Server BIND 15.1.2 Der Verzeichnisdienst OpenLDAP

15.2 Sonstige Server

15.2.1 »vsftpd«, ein FTP-Server 15.2.2 »inetd« und »xinetd«

15.3 Übungsaufgaben

16 XML

16.1 Der Aufbau von XML-Dokumenten

16.1.1 Die grundlegenden Bestandteile von XML-Dokumenten 16.1.2 Wohlgeformtheit

16.2 DTDs und XML Schema

16.2.1 Document Type Definitions (DTDs) 16.2.2 Namensräume 16.2.3 XML Schema

16.3 XSLT

16.3.1 Ein einfaches Beispiel 16.3.2 Wichtige XSLT- und XPath-Elemente

16.4 Grundlagen der XML-Programmierung

16.4.1 SAX 16.4.2 DOM 16.4.3 Das Python-Modul »xml.etree«

16.5 Übungsaufgaben

16.5.1 Praktische Übungen 16.5.2 Kontrollfragen

17 Weitere Datei- und Datenformate

17.1 Textdateien und Zeichensätze

17.1.1 Das Problem des Zeilenumbruchs 17.1.2 Zeichensätze 17.1.3 Textbasierte Dateiformate

17.2 Binäre Dateiformate

17.2.1 Bilddateiformate 17.2.2 Multimedia-Dateiformate 17.2.3 Archivdateien verwenden

17.3 Übungsaufgaben

18 Webseitenerstellung mit HTML und CSS

18.1 HTML und XHTML

18.1.1 Die Grundstruktur von HTML-Dokumenten 18.1.2 Textstrukturierung und Textformatierung 18.1.3 Listen und Aufzählungen 18.1.4 Hyperlinks 18.1.5 Bilder in Webseiten einbetten 18.1.6 Tabellen 18.1.7 Formulare 18.1.8 Einbetten von Multimedia-Dateien 18.1.9 Metatags und Suchmaschinen

18.2 Cascading Style Sheets (CSS)

18.2.1 Platzieren von Stylesheets 18.2.2 Stylesheet-Wertangaben 18.2.3 Stylesheet-Eigenschaften 18.2.4 Layer erzeugen und positionieren 18.2.5 Die wichtigsten Neuerungen in CSS3

18.3 Übungsaufgaben

19 Webserveranwendungen

19.1 PHP

19.1.1 Sprachgrundlagen 19.1.2 Klassen und Objekte 19.1.3 Include-Dateien, Autoloader und Namespaces 19.1.4 Webspezifische Funktionen 19.1.5 Zugriff auf MySQL-Datenbanken 19.1.6 Unit-Tests mit PHPUnit 19.1.7 PHP als Kommandozeilensprache

19.2 Eine REST-API implementieren

19.2.1 Die API im Überblick 19.2.2 Die Grundarchitektur der API 19.2.3 Der komplette Quellcode 19.2.4 Die API testen

19.3 Übungsaufgaben

20 JavaScript und Ajax

20.1 Grundlagen

20.1.1 JavaScript im HTML-Dokument 20.1.2 Formulare und Event-Handler 20.1.3 Datums- und Uhrzeitfunktionen 20.1.4 Manipulation von Bildern 20.1.5 Browser- und Fensteroptionen

20.2 Das Document Object Model (DOM)

20.2.1 W3C-DOM im Überblick 20.2.2 Eine DOM-Baum-Anzeige 20.2.3 DOM-Anwendung in der Praxis 20.2.4 Dokumentinhalte verändern und austauschen 20.2.5 »data«-Attribute verwenden

20.3 Ajax

20.3.1 Die erste Ajax-Anwendung 20.3.2 Datenaustauschformate: XML und JSON 20.3.3 Größeres Beispiel: eine interaktive Länderliste

20.4 jQuery

20.4.1 jQuery im Überblick 20.4.2 Ein REST-Client mit jQuery

20.5 Die JavaScript-Bibliothek React.js

20.5.1 Einführungsbeispiel 20.5.2 Eigene React-Child-Komponenten definieren 20.5.3 Einen API-Client mit React schreiben 20.5.4 Der REST-Client im Detail

20.6 Übungsaufgaben

21 Computer- und Netzwerksicherheit

21.1 PC-Gefahren

21.1.1 Viren und Würmer 21.1.2 Trojaner und Backdoors 21.1.3 Weitere Schädlinge

21.2 Netzwerk- und Serversicherheit

21.2.1 Servergefahren 21.2.2 Wichtige Gegenmaßnahmen 21.2.3 Kryptografie

21.3 Übungsaufgaben

A Glossar B Zweisprachige Wortliste

B.1 Englisch-Deutsch B.2 Deutsch-Englisch

C Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis

C.1 Allgemeine Einführungen und Überblicke C.2 Mathematische und technische Grundlagen C.3 Hardware C.4 Netzwerktechnik C.5 Betriebssystemgrundlagen C.6 Windows C.7 Linux C.8 macOS C.9 Grundlagen der Programmierung C.10 Konzepte der Programmierung C.11 Mobile Development C.12 Software-Engineering C.13 Datenbanken C.14 Server für Webanwendungen C.15 XML C.16 Webseitenerstellung mit HTML und CSS C.17 Webserveranwendungen C.18 JavaScript und Ajax C.19 Computer- und Netzwerksicherheit

Stichwortverzeichnis Die Serviceseiten Rechtliche Hinweise Über den Autor

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