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Technologische Grundlagen (Fach) / Prüfungsfragen (Lektion)

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• Was ist ein Algorithmus? Ein Algorithmus ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Algorithmen bestehen aus endlich vielen, wohldefinierten Einzelschritten. Damit können sie zur Ausführung in einem Computerprogramm implementiert, aber auch in menschlicher Sprache formuliert werden.
• Stellen Sie die Dezimalzahl 27 als Binärzahl dar. Wiederholung: Binäre Zahlen bestehen lediglich aus den Zahlen 1 und 0 und mit jeder Stelle verdoppelt sich der Wert der selbigen. Also die Binärzahl 11111111 entspricht dem Dezimalwert von 255 der sich wie folgt aufschlüsselt: 1      1     1     1    1   1   1   1 128 64   32   16   8   4   2   1 Wollen wir nun 27 in Binär umrechnen müssen wir versuchen die Zahl ohne Rest in dieses System zu bringen. 0      0     0     1    1   0   1   1 128 64   32   16   8   4   2   1 Somit haben wir die Zahlen 16+8+2+1=27
• Rechnen Sie die Binärzahl 100101 in eine Hexadezimalzahl um. Zunächst wandeln wir die Zahl 100101 in Dezimal um. 1   0   0 1 0 1 32 16 8 4 2 1 = 1+4+32 = 37 Die Dezimalzahl 37 wird ins Hexadezimalsystem umgewandelt Gehe nach folgendem Verfahren vor: (1) Teile die Zahl mit Rest durch 16. (2) Der Divisionsrest ist die nächste Ziffer (von rechts nach links). Für Reste > 9 nimm die Buchstaben A, B, C, D, E, F (3) Falls der (ganzzahlige) Quotient = 0 ist, bist du fertig, andernfalls nimm den (ganzzahligen) Quotienten als neue Zahl und wiederhole ab (1). 37 : 16 = 2 Rest: 5 --> Ziffer: 5 2 : 16 = 0 Rest: 2 --> Ziffer: 2 Resultat: 25
• Nennen Sie die Eigenschaften verbindungsorientierter Dienste und verbindungsloser Dienste. Verbindungsorientierte Anwendungen nutzen im Internet das Transportprotokoll TCP, um vor der eigentlichen Datenübertragung eine virtuelle Verbindung aufzubauen. Dabei werden im Laufe der Kommunikation die Phasen Verbindungsaufbau, Datenübertragung und Verbindungsabbau durchlaufen. Eine verbindungsorientierte Kommunikation ermöglicht es, übertragene IP-Pakete so abzusichern, daß eine wiederholte Übertragung fehlerhafter Pakete jederzeit möglich ist, da während des Datentransfers der Erfolg oder Mißerfolg einer Aktion gemeldet wird. Eine verbindungslose Kommunikation startet dagegen sofort mit der Übertragung von Daten, ohne daß der Empfänger seine Empfangsbereitschaft signalisiert haben muß, kann aber die angesprochenen Dienste der verbindungsorientierten Kommunikation nicht bieten. Im Internet dient dazu das Transportprotokoll UDP.
• Was versteht man unter Paketvermittlung? Paketvermittlung (packet switching) Der Sender verpackt seine Daten in kleine Pakete und übergibt sie dem Netz. Jedes Paket enthält verschiedene zusätzlichen Informationen, etwa den Absender, den Empfänger und eine Paketnummer. Über ggf. verschiedene Wege und Zwischenstationen werden die Pakete autonom zum Empfänger transportiert. Dieser setzt nun anhand der Paketinformationen die Daten wieder zusammen. Das System lässt sich mit der klassischen Briefzustellung der Post vergleichen. Im gegensatz dazu die Leitungsvermittlung (line switching).  Für eine Kommunikation zwischen zwei Stationen wird durch zentrale Vermittlungsstellen ein exklusiver Nachrichtenkanal vom Absender zum Empfänger geschaltet. Die Daten fließen vom Sender zum Empfänger als Bitstrom variabler Länge. Die Kommunikation gilt als sicher, da nur die beiden Teilnehmer miteinander kommunizieren. Kommt es jedoch zu Fehlern muss eventuell der gesamte Bitstrom erneut gesendet werden. Die Leitung bleibt belegt, auch wenn beide Stationen keine Daten übertragen. Beispiel: Telefonnetz
• Erklären Sie hierarchisches Routing. Die Grundlage des Hierarchischen Routings ist die Aufteilung großer Netze in Regionen. Die Knoten einer Region haben nur Routing-Informationen über ihre eigene Region. In jeder Region existiert ein oder mehrere ausgezeichnete Knoten, welche als Schnittstelle zu anderen Regionen dient. In sehr großen Netzen sind weitere Hierarchien aufgrund zunehmender Größe der Netze möglich (Regionen, Cluster, Zonen, Gruppen, …).
• Was ist eine MAC‐Adresse,eine Internet‐Adresse und ein Domain‐Name? MAC-Adresse (Physikalische-Adresse): Ebene 2) Ist eine Ethernet-Adresse und liegt bereits hardwaremäßig in der Netzwerkkarte fest. Nicht Routing-fähig, erreicht nur Computer im lokalen Netz (Bsp. 00-0E-A6-7B-FD-E3) Internet-Adresse (IP-Adresse): Verwendet in Vermittlungsschicht (Ebene 3) des Internets. Muss nach Absprache mit Provider eingestellt werden bzw wird vom Provider vergeben. Eine Ip-Adresse wird im lokalen, sowie im externen Netzwerk zur Adressierung von geräten benutzt. (Bsp. 192.168.178.1) Internet-Adresse (URL): URL ist die Abkürzung für ” Uniform Resource Locator”, also englisch für “einheitlicher Quellenanzeiger”. URL wird als Synonym für Webadresse benutzt, es handelt sich aber vielmehr um eindeutige Verweise auf Netzwerkressourcen aller Art, was sich nicht nur auf das Internet, sondern auf jede Art von Netzwerk bezieht. Und so sind FTP-Adressen oder E-Mailadressen ebenso URLs, wie es eine “normale” Domainadresse ist. (Bsp. http://www.karteikarte.com) Domain-Name: Transport und Anwendungsschicht (Nr. 4, 5) des Internets. Wird nach Absprache mit Provider vergeben. Verknüpft mit IP-Adresse/Internet-Adresse. Dies ermöglicht es den an das Internet angeschlossenen Rechner statt mit IP-Adressen auch mit logische Namen anzusteuern.  Jeder Domain-Name besteht aus mehreren Ebenen (Domain-Levels), die durch Punkte voneinander getrennt werden:  Als Beispiel sei die Internetadresse ravel.ifs.univie.ac.at angeführt. Diese Adresse entspricht wie die meisten anderen Domainadressen der Struktur:  Hostname.Subdomain.Subdomain.generische Domain.Top-Level-Domain 
• Erläutern Sie die notwendigen Schritte, um einen eigenen Server im Internet unter dem (neuen und noch nicht vergebenen) Domain‐Namen www.om7.net erreichbar zu machen. 1. Domain kaufen: Prüfen ob Verfügbar, DNS Server gibt Auskunft2. Server beschaffen: Hosting Partner Server mieten, Server an Rechnernetzwerk/Internet anschließen, IP-Adresse benötigt, Secure FTP auf Server zugreifen, Berechtigung auf Server einstellen3. Domain mit Server verbinden: mittels IP-Adresse4. Visualisieren: Neue DB erstellen, Skripte erstellen, ggfls. CMS nutzen (Wordpress)
• Was versteht man unter einem PORT? Ports bilden die Endpunkte (Service Access Points) von TCP- und UDP-Verbindungen und werden mit einer Nummer bezeichnet. Durch Sie kommunizieren Client und Server miteinander. Ports dienen zwei Zwecken: - Primär sind Ports ein Merkmal zur Unterscheidung mehrerer Verbindungen zwischen demselben Paar von Endpunkten.- Ports können auch Netzwerkprotokolle und entsprechende Netzwerkdienste identifizieren.
• Was verbirgt sich standard mäßig hinter den PORTS 21, 25, 80, 443? 21: FTP (Filetransfer Protokoll) zum versenden von Daten. 25: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) wird für die E-Mail-Übermittlung zwischen E-Mail-Servern genutzt. 80: HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Webserver 443: HTTPS (Hypertext Transfer Protocol over SSL/TLS) Webserver secured
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• Was ist eine URL? Der Uniform-Ressource-Locator adressiert weltweit eindeutige Inforessourcen (z. B. Daten, Dienstprogramme, Websites). http: // www.ihateinformatik.de/80/shit / index.htmlÜbertragungsprotokoll // Domain / Port / Pfad / Pfad
• Erklären Sie den von‐Neumann‐Zyklus mit einem selbst gewählten Beispiel. 1. FETCH: Adresse des aktuellen Befehls an Speicherwerkt senden und Befehl vom Speicherwerk zurückempfangen2. DECODE: Analysieren des akt. Befehls + treffen von Vorbereitungen zur Ausführung, Programmzähler erhöht auf 1 (=1 Programm läuft)3. FETCH OPERANDS: Rufe zusätzlich benötigte Operanden ab (z. B. aus RAM, ROM)4. EXECUTE: Führe aktuellen Befehl selbst aus oder beauftrage Rechenwerk mit Ausführung5. WRITE BACK: Ergebnis des Befehls an vorgegebene Stelle schreiben
• Welche Daten werden u.a. im Arbeitsspeicher verwaltet, wenn Sie ein Programm starten? Im Arbeitsspeicher werden Programme und Daten von externen Speicherträgern und Festplatten geladen. Zur schnellen Verarbeitung kann der Prozessor darauf zugreifen, verarbeiten und danach wieder in den Arbeitsspeicher schreiben. Die Daten des jeweils laufenden Computerprogramms, sowie Zusatzdaten, die das Programm zum Rechnen benötigt.
• Was ist ein Treiber? Ein Gerätetreiber ist ein Programm, das die Interaktion mit angeschlossener oder eingebauter Hardware steuert.
• Nennen und erläutern Sie drei Funktionen eines Betriebssystems. Massenspeicherverwaltung (Dateisystem):Daten können dauerhaft gespeichert und abgerufen werden Parallelbetrieb (Multitasking)Mehrere Prozesse können parallel laufen Sicherheitsmechanismen:Funktionen für Sicherheit und Datenschutz implementiert
• Wie schafft es ein Rechner mit nur einem Prozessor, mehrere Programme gleichzeitig auszuführen? Multithreading: Die Bearbeitung der Programme in der Zentraleinheit erfolgt abwechselnd bzw. verzahnt in Zeitabschnitten. Das Betriebssystem teilt die benötigten Betriebsmittel abwechselnd zu.

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