Informatik (Fach) / Rechnernetze (Lektion)

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  • Was passiert mit physikalischer Verbindung Information (Abstrakt) werden representiert durch Daten. Diese durch Signale Daten in Binärdarstellung (Will man übertragen) (kann man übertragen) Signal: Charakteristischer Wechsel physikalischer ...
  • Basiseigenschaften Kommunikation Übertragungsgesch: Wie schnell Signal in Übertragungsmedium Verzögerung: Wie lange benötigt Signal um Empfänger zu erreichen Datenrate: Welche Senderate Fehlerrate
  • Zwei Wege Kommunikation Simplex: nur eine Partie überträgt (Radio) Halbduplex Parteien senden alternierend (Gespräch Walkie Talkie) Zeitduplex Vollduplex: Beide Parteien senden gleichzeitig Ausnutzung Eigenschaften des ...
  • Wie verbindet man mehrere Rechner Endsysteme/Terminals/Nutzsysteme und Intermediäre Systeme/Router   keine direkte physikalische Verbindung zwischen Endgeräten   --> circuit switching, packet switching
  • Leitungsvermittlung Vermittlungselement zwischen Endsysteme Schalten. Leitung besteht für Dauer Verbindung einfach Ressourcen garantiert zur Verfügung (wenn Geschaltet) Daten fließen entlang Leitungsweg   Ressource ...
  • Paketvermittlung Daten in Pakete zerteilen Nutzdaten Daten zur Wegleitung (empfängerdaten) Vermittlungsknoten empfangen paket Speichern P im Puffer Entscheiden wohin P im nächsten Schritt (Netzgraph) Leiten Paket ...
  • Multiplexen Reguliert den Zugriff zu einer Ressurce, die von mehreren Nutzern geteilt wird koordinierte Weiterleitung von Paketen über eine einzelne gleichzeitig genutze Verbindung Zeitmultiplex: Paket nacheinander ...
  • Rundfunk Medium Charakteristika: Nur ein Sender kann zu einem Zeitpunkt senden (exklusiver Zugriff) --> Realisierung durch Multiplexer Mehrfachzugriffsproblem=Medienzugriff --> Ist Multiplexer nicht verfügbar müssen ...
  • Wie entscheidet der Router wohin das Paket im nächsten ... Fluten(sende an alle Nachbarn) Hot Potato Routing: sende an einen zufälligen Nachbarn Optimiertere Ansätze: Suche kurzen Weg (wenig Sprünge) lerne Struktur des Netzes und interpretiere diese als ...
  • Routing Tabellen Bei System start leer Passiv: Beobachte Netzverkehr(hot potato routing) versuche Informationen zu extrahieren --> nach und nach besser   Aktiv: Tausche Informationen zwischen Routern aus um Netzstruktur ...
  • Abstraktion bei Programmiersprachen Binärer Maschinencode Assembler Systemnahe Sprache (C) Hochsprache
  • Protokoll Format und Reihenfolge ausgetauschter Nachrichten zwischen zwei oder mehreren Einheiten, sowie Aktionen, die bei Senden/Empfangen einer Nachricht ausgeführt werden
  • Schichtenarchitektur Protokolle stellen sicher, dass Peer Entitäten korrekt funktionieren Inhalt einer Schicht kann jederzeit unabhängig vom Rest ausgetauscht werden Abwägung: Overhead vs. Klarheit Einfachheit   Schicht ...
  • Verbindungsorientiert vs. Verbindungslos Verbindungsorientierte Dienste (Telefondienst) Verbindungsaufbau Datemaustausch Verbindungsabbau Verbindungslos Nur Datenübertragungsphase (Post)
  • Osi Schichtenmodell Anwendungsorientierte Schichten Anwendungsschicht Darstellungsschicht Sitzungsschicht Transport orientierte Schichten Transportschicht Vermittlungsschicht Sicherungsschicht Bitübertragungsschicht ...
  • Bitübertragungsschicht Sicherrungsschicht Vermittlungsschicht ... Unsicherer Datenstrom zwischen benachbarten Systemen Darstellung Bits als Signal Fehler korrigierter Strom von Rahmen zwischen benachbarten Systemen: Erkennen und beheben von Übertragungsfehlern ...
  • Schichten Internet Anwendungsschicht, Darstellungsschicht, Sitzungsschicht zur Anwendungsschicht zusammengefasst --> HTTP Protokoll Transportschicht TCP Vermittlungsschicht: IP Sicherungsschicht: Ethernet Bitübertragungsschicht: ...
  • Kernaufgaben der Schichten im Internet Kontroll Informationen der einzelnen Schichten werden als Paketkopf an Rahmen angehängt 5,6,7 Erstelle HTTP Anfrage Rufe Schicht 4 Funktion auf Bearbeite Antwort  4 Öffne zuverlässige Verbindung ...
  • Variablenbezeichnung Datenfelder=Instanzvariablen: Speichern die Werte eines Objektes und definieren so seinen Zustand lokale Variablen: temporäre Speicherung von Werten. Gültigkeit nur in dem Bereich in dem Variable deklariert ...
  • Methoden Implementieren Verhalten von Objekten Getter Methoden: liefern Informationen über Ein Objekt (Über Rückgabewert) Setter Methoden: Verändern Zustand eines Objekts Methoden Polymorphie: Der Gleiche ...
  • Visualisierung Objekt- Klassenbeziehung Objektdiagramm: Dynamische Sicht auf ein Programm welches Objekte und deren Beziehung zueinander zu einem Zeitpunkt in der Ausführung visualisiert ändert sich zur Laufzeit durch Methodenaufrufe, neu ...
  • Primitive vs. Objekttypen Primitive Typen: Von Java vordefiniert. Speichern Werte direkt Objekttypen: Durch Klassen definiert. Speichern Referenzen auf Objekte
  • Eigenschaften Array List Kapazität erhöhbar, flexibel Führt Buch über ihre Größe Beachtet Reihenfolge, in der Elemente hinzugefügt werden  
  • Array Sammlung fester Größe, die Objekte oder Werte eines primitiven Typs speichern können! Vorteil: syntaktische Unterstützung int[] test = new int[große]; Array Literal (In Deklaration) private int[] ...
  • Empgehlung für Schleifen Wenn alle Elemente einer Sammlung durchlaufen werden sollen for each (klar, knapp, wird immer beendet Nachteil: Kein Schleifenzähler) Außerhalb Sammlung: While, For   While: Formulierung eines Abbruchkriteriums: ...
  • Ersetzbarkeit Objekte von Subtypen können verwendet werden, wo Objekte eines Supertyps erwartet werden. Subklassen Objekte können Variablen der Superklasse zugewiesen werden Subklassen Objekte können als Parameter ...
  • String Methoden text.toUpperCase(); Großbuchstaben t.length() char buchstabe=t.charAt(i); t.indexOf(String str, int fromIndex) //liefert den Index zurück, an dem der Substring das erstemal auftaucht t.substring(int ...
  • Zufallsobjekte import java.util.Random; Random zufallsgenerator = new Random(); int zahl=zufallsgenerator.nextInt(max+1);
  • Informationsdarstellung im Computer Darstellung im Computer wenn vollständig binär darstellbar Verarbeitungsschritte auf binärdaten möglich, wenn auf elementare Logik Operationen rückführbar
  • Zahlensysteme Binär Oktal Hexadezimal 0-F Umrechnung aus Dezimal durch Restklassenverfahren In Binär durch Blockbildung
  • Halbaddierwerk Abbildung Arithmetischer Operation in logische Operationen a+b=cs c=carry= a und b s=sum=(aoderb) und nicht (a und b)
  • Darstellung ganzer Zahlen Darstellung mit fester Stellenzahl (links mit Nullen füllen) Unterscheidung +/- 1.Bit speichert Vorzeichen (schlecht, da null zweimal vorhanden und addiert man zur größten Zahl eins landet man bei ...
  • Gleitkommadarstellung Zahlenwert= mantisse * basis hoch Exponent Abgespeichert wird Zahlenpaar aus Mantisse und Exponent   Addition: Angleich der Exponenten(Verschieben der Stellen um Differenz zwischen Exponenten Addition ...
  • Darstellung von Zeichen Jedes Zeichen wird einer natürlichen Zahl zugeordnet (unterschiedliche Zeichen unterschiedlichen Zahlen zuordnen) Kodierung durch Zeichensätze
  • ASCII Zeichendarstellung durch Bitfolgen aus 7 Bits Alphabet Zahlen Sonderzeichen Interpunktation Leerzeichen keine Zeichen sondern Funktionen (newline)
  • ISO-Latin-1 Zeichencodierung durch 8 Bits standardisierte Auswahl in Mitteleuropa für zusätzliche Zeichen ISO-Latin-1
  • Unicode Standardzeichensatz moderner Programmiersprachen, die Zeichen durch mind. 16 Bits Darstellen Jährlich ca. eine neue Release. Inzwischen 17 Ebenen zu je 16 Bits Sonderzeichen verschiedenster Sprachen ...
  • Kompatibilität verschiedener Zeichenkodierungen E-Mail liegt im versand ein Router, der nur ASCII darstellen kann wird das führende Bit auf 0 gesetzt. Der nächste Router der damit arbeitet behält dies bei so kann aus einem Ä z.B.: ein D werden
  • Operation auf Zeichen Umwandlung Kleinbuchstabe in Großbuchstabe x-32 (Unterscheidung in Bit nr 6 Groß 0 klein 1)   ASCII Wert von 0 im Dezimalsystem entspricht im Hexadezimalsystem 0 --> lässt sich leicht rechnen
  • Texte Newline Sequenzen von Zeichen die aufeinanderfolgend im Speicher des Rechners abgelegt werden (Ende markiert durch ASCII Wert 0=NULL)   ASCII Wert 10 Anzeige von Zeichenumbrüchen im File Editoren und Programme ...