IT-Handbuch für Fachinformatiker - Der Ausbildungsbegleiter

von: Sascha Kersken

Rheinwerk Computing, 2015

ISBN: 9783836239967

Sprache: Deutsch

1307 Seiten, Download: 14938 KB

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IT-Handbuch für Fachinformatiker - Der Ausbildungsbegleiter

	Vorwort	17
	1 Einführung	25
	1.1 Informationstechnik	1
	1.1.1 Fachrichtungen der Informatik	26
	1.1.2 Überblick über die IT-Ausbildung	27
	1.2 Die Geschichte der Rechenmaschinen und Computer	34
	1.2.1 Die Vorgeschichte	35
	1.2.2 Die Entwicklung der elektronischen Rechner	37
	1.2.3 Entwicklung der Programmiersprachen	46
	1.3 Digitale Speicherung und Verarbeitung von Informationen	52
	1.3.1 Digitale Bilddaten	54
	1.3.2 Digitale Audiodaten	55
	1.3.3 Digitale Speicherung von Text	56
	1.4 Übungsaufgaben	56
	2 Mathematische und technische Grundlagen	59
	2.1 Einführung in die Logik	59
	2.1.1 Aussagen	60
	2.1.2 Aussageformen	61
	2.1.3 Logische Verknüpfungen	62
	2.1.4 Mengenoperationen	69
	2.1.5 Weitere wichtige Berechnungsverfahren	72
	2.2 Informationsspeicherung im Computer	74
	2.2.1 Zahlensysteme	75
	2.2.2 Bits und Bytes	80
	2.3 Elektronische Grundlagen	85
	2.3.1 Einfache Schaltungen	85
	2.3.2 Zusammengesetzte Schaltungen	89
	2.4 Automatentheorien und -simulationen	92
	2.4.1 Algorithmen	93
	2.4.2 Die Turing-Maschine	97
	2.4.3 Der virtuelle Prozessor	101
	2.5 Übungsaufgaben	108
	2.5.1 Praktische Übungen	108
	2.5.2 Kontrollfragen	109
	3 Hardware	115
	3.1 Grundlagen	115
	3.2 Die Zentraleinheit	119
	3.2.1 Aufbau und Aufgaben des Prozessors	121
	3.2.2 Der Arbeitsspeicher	130
	3.2.3 Das BIOS	132
	3.2.4 Bus- und Anschlusssysteme	137
	3.3 Die Peripherie	146
	3.3.1 Massenspeicher	147
	3.3.2 Eingabegeräte	160
	3.3.3 Ausgabegeräte	163
	3.3.4 Soundhardware	169
	3.4 Übungsaufgaben	170
	4 Netzwerkgrundlagen	177
	4.1 Einführung	177
	4.1.1 Was ist ein Netzwerk?	177
	4.1.2 Entstehung der Netzwerke	179
	4.2 Funktionsebenen von Netzwerken	184
	4.2.1 Das OSI-Referenzmodell	185
	4.2.2 Das Schichtenmodell der Internetprotokolle	187
	4.2.3 Netzwerkkommunikation über die Schichten eines Schichtenmodells	190
	4.3 Klassifizierung von Netzwerken	194
	4.3.1 Die Reichweite des Netzwerks	194
	4.3.2 Die Netzwerktopologie	195
	4.3.3 Der Zentralisierungsgrad des Netzwerks	196
	4.4 Netzwerkkarten	1
	4.4.1 Die verschiedenen Ethernet-Standards	205
	4.4.2 Drahtlose Netze	210
	4.5 Datenfernübertragung	214
	4.5.1 Netzwerkzugang per Modem (analoge Telefonleitung)	215
	4.5.2 ISDN	216
	4.5.3 DSL-Dienste	218
	4.5.4 Internetzugänge über Mobilfunk	220
	4.6 Die TCP/IP-Protokollfamilie	222
	4.6.1 Netzzugang in TCP/IP-Netzwerken	223
	4.6.3 Transportprotokolle	251
	4.6.4 Das Domain Name System (DNS)	256
	4.6.5 Verschiedene Internetanwendungsprotokolle	261
	4.7 Übungsaufgaben	274
	5 Betriebssystemgrundlagen	287
	5.1 Entwicklung der Betriebssysteme	288
	5.1.1 Die Geschichte von Unix	290
	5.1.2 PC-Betriebssysteme	291
	5.2 Aufgaben und Konzepte	296
	5.2.1 Allgemeiner Aufbau von Betriebssystemen	296
	5.2.2 Prozessverwaltung	303
	5.2.3 Speicherverwaltung	307
	5.2.4 Dateisysteme	309
	5.3 Die allgegenwärtige Virtualisierung	316
	5.3.1 Virtualisierungslösungen im Überblick	317
	5.3.2 VMware Workstation als konkretes Beispiel	318
	5.4 Übungsaufgaben	321
	6 Windows	327
	6.1 Allgemeine Informationen	327
	6.1.1 Die verschiedenen Windows-Versionen	327
	6.1.2 Windows-Dateisysteme	332
	6.2 Windows im Einsatz	333
	6.2.1 Die Windows-Benutzeroberfläche	334
	6.2.2 Die Windows-Konsole	341
	6.2.3 Die Windows PowerShell	344
	6.2.4 Windows-Konfiguration	356
	6.3 Windows-Netzwerkkonfiguration	361
	6.3.1 Allgemeine Einstellungen	361
	6.3.2 TCP/IP-Dienstprogramme	362
	6.3.3 Datei- und Druckserver unter Windows	366
	6.3.4 Windows-Server	367
	6.4 Übungsaufgaben	369
	7 Linux	375
	7.1 Arbeiten mit der Shell	377
	7.1.1 Booten und Log-in	377
	7.1.2 Virtuelle Terminals	381
	7.1.3 Grundfunktionen der Shell	382
	7.1.4 Hilfefunktionen	388
	7.1.5 Pipes und Ein-/Ausgabeumleitung	391
	7.1.6 Die wichtigsten Systembefehle	394
	7.2 Konfigurations- und Administrationsaufgaben	409
	7.2.1 Syslog und Log-Dateien	409
	7.2.2 Programme automatisch starten	410
	7.2.3 Software installieren	412
	7.3 Automatisierung	414
	7.3.1 Shell-Skripte	415
	7.3.2 Weitere Hilfsmittel	418
	7.4 Editoren	421
	7.4.1 vi	421
	7.4.2 Emacs	429
	7.5 Grafische Benutzeroberflächen	435
	7.5.1 Der X-Server	435
	7.5.2 Desktops	437
	7.6 Netzwerkkonfiguration unter Linux	441
	7.6.1 Grundeinstellungen	441
	7.6.2 TCP/IP-Dienstprogramme	443
	7.6.3 Datei- und Druckserver unter Linux	443
	7.7 Übungsaufgaben	448
	7.7.1 Praktische Übungen	448
	7.7.2 Kontrollfragen	448
	8 OS X	453
	8.1 Mit Aqua arbeiten	457
	8.1.1 Die Menüleiste	459
	8.1.2 Das Dock	461
	8.1.3 Der Finder	461
	8.1.4 Mission Control und Dashboard	463
	8.2 Systemkonfiguration	465
	8.2.1 Besonderheiten der Mac-Dateisysteme	466
	8.3 OS-X-Netzwerkkonfiguration	467
	8.3.1 Serverdienste unter OS X	469
	8.4 Übungsaufgaben	470
	9 Grundlagen der Programmierung	473
	9.1 Die Programmiersprache C	475
	9.1.1 Das erste Beispiel	476
	9.1.2 Elemente der Sprache C	479
	9.1.3 Die C-Standardbibliothek	498
	9.2 Java	504
	9.2.1 Grundlegende Elemente der Sprache Java	506
	9.2.2 Objektorientierte Programmierung mit Java	511
	9.2.3 Weitere Java-Elemente	517
	9.3 Python	526
	9.3.1 Das erste Beispiel	528
	9.3.2 Grundelemente von Python	529
	9.3.3 Objektorientierung in Python	564
	9.3.4 Die Python-Standardbibliothek	587
	9.4 Übungsaufgaben	592
	10 Konzepte der Programmierung	597
	10.1 Algorithmen und Datenstrukturen	597
	10.1.1 Ein einfaches Praxisbeispiel	597
	10.1.2 Sortieralgorithmen	600
	10.1.3 Suchalgorithmen	605
	10.1.4 Ausgewählte Datenstrukturen	606
	10.2 Reguläre Ausdrücke	618
	10.2.1 Muster für reguläre Ausdrücke	620
	10.2.2 Programmierung mit regulären Ausdrücken	623
	10.3 Systemnahe Programmierung	636
	10.3.1 Prozesse und Pipes	636
	10.3.2 Threads	642
	10.4 Einführung in die Netzwerkprogrammierung	645
	10.4.1 Die Berkeley Socket API	646
	10.4.2 Ein praktisches Beispiel	652
	10.5 GUI- und Grafikprogrammierung	655
	10.5.1 Zeichnungen und Grafiken erstellen	656
	10.5.2 Animation	662
	10.5.3 Programmierung fensterbasierter Anwendungen	666
	10.6 Übungsaufgaben	680
	11 Mobile Development	683
	11.1 iOS-Apps mit Xcode und Swift	684
	11.1.1 iOS im Schnellüberblick	684
	11.1.2 Xcode und Swift	685
	11.1.3 Swift-Grundlagen	686
	11.1.4 Eine iOS-App entwickeln	692
	11.2 Eine einfache Android-App	701
	11.2.1 Android im Überblick	701
	11.2.2 Eine App mit Android Studio entwickeln	703
	11.3 Übungsaufgaben	709
	12 Software-Engineering	711
	12.1 Überblick	712
	12.1.1 Der Entwicklungszyklus	712
	12.1.2 Planung und Analyse	714
	12.1.3 Entwurf	720
	12.1.4 Implementierung und Test	721
	12.1.5 Dokumentation	723
	12.1.6 Konkrete Entwicklungsverfahren	724
	12.2 Werkzeuge	728
	12.2.1 UML	728
	12.2.2 Entwurfsmuster	735
	12.2.3 Unit-Tests	743
	12.2.4 Weitere nützliche Software	747
	12.3 Übungsaufgaben	749
	13 Datenbanken	753
	13.1 Die verschiedenen Datenbanktypen	754
	13.1.1 Einzeltabellendatenbanken	755
	13.1.2 Relationale Datenbanken	757
	13.1.3 Objektorientierte Datenbanken	765
	13.2 MySQL – ein konkretes RDBMS	768
	13.2.1 MySQL installieren und konfigurieren	768
	13.2.2 Erste Schritte mit dem mysql-Client	771
	13.3 SQL-Abfragen	772
	13.3.1 Datenbanken und Tabellen erzeugen	773
	13.3.2 Auswahlabfragen	777
	13.3.4 Transaktionen	783
	13.4 MySQL-Administration	784
	13.4.1 mysqladmin	784
	13.4.2 Benutzerverwaltung	785
	13.4.4 Konfigurationsdateien	793
	13.4.5 Log-Dateien	794
	13.4.6 Replikation	795
	13.5 Grundlagen der Datenbankprogrammierung	797
	13.6 Übungsaufgaben	802
	13.6.1 Praktische Übungen	802
	13.6.2 Kontrollfragen	802
	14 Server für Webanwendungen	807
	14.1 HTTP im Überblick	807
	14.1.1 Ablauf der HTTP-Kommunikation	808
	14.1.2 HTTP-Statuscodes	811
	14.1.3 HTTP-Header	815
	14.2 Der Webserver Apache	820
	14.2.1 Apache im Überblick	820
	14.2.2 Apache-Module	822
	14.2.3 Apache installieren	824
	14.2.4 Apache-Konfiguration	827
	14.3 PHP installieren und einrichten	842
	14.3.1 Installation	842
	14.3.2 Die PHP-Konfigurationsdatei »php.ini«	846
	14.4 Übungsaufgaben	850
	14.4.1 Praktische Übungen	850
	14.4.2 Kontrollfragen	850
	15 Weitere Internet-Serverdienste	853
	15.1 Namens- und Verzeichnisdienste	853
	15.1.1 Der DNS-Server BIND	853
	15.1.2 Der Verzeichnisdienst OpenLDAP	859
	15.2 Sonstige Server	869
	15.2.2 inetd und xinetd	870
	15.3 Übungsaufgaben	874
	16 XML	877
	16.1 Der Aufbau von XML-Dokumenten	879
	16.1.1 Die grundlegenden Bestandteile von XML-Dokumenten	879
	16.1.2 Wohlgeformtheit	887
	16.2 DTDs und XML Schema	889
	16.2.1 Document Type Definitions (DTDs)	890
	16.2.2 Namensräume	901
	16.2.3 XML Schema	902
	16.3 XSLT	905
	16.3.1 Ein einfaches Beispiel	906
	16.3.2 Wichtige XSLT- und XPath-Elemente	908
	16.4 Grundlagen der XML-Programmierung	912
	16.4.1 SAX	913
	16.4.2 DOM	921
	16.4.3 Das Python-Modul xml.etree	923
	16.5 Übungsaufgaben	926
	16.5.1 Praktische Übungen	926
	16.5.2 Kontrollfragen	927
	17 Weitere Datei- und Datenformate	933
	17.1 Textdateien und Zeichensätze	933
	17.1.1 Das Problem des Zeilenumbruchs	934
	17.1.2 Zeichensätze	936
	17.1.3 Textbasierte Dateiformate	943
	17.2 Binäre Dateiformate	945
	17.2.1 Bilddateiformate	948
	17.2.2 Multimedia-Dateiformate	952
	17.2.3 Archivdateien verwenden	955
	17.3 Übungsaufgaben	958
	18 Webseitenerstellung mit (X)HTML und CSS	963
	18.1 HTML und XHTML	964
	18.1.1 Die Grundstruktur von HTML-Dokumenten	965
	18.1.2 Textstrukturierung und Textformatierung	968
	18.1.3 Listen und Aufzählungen	975
	18.1.4 Hyperlinks	978
	18.1.5 Bilder in Webseiten einbetten	983
	18.1.6 Tabellen	986
	18.1.7 Formulare	992
	18.1.8 Einbetten von Multimedia-Dateien	1000
	18.1.9 Meta-Tags und Suchmaschinen	1001
	18.2 Cascading Style Sheets (CSS)	1004
	18.2.1 Platzieren von Stylesheets	1005
	18.2.2 Stylesheet-Wertangaben	1007
	18.2.3 Stylesheet-Eigenschaften	1009
	18.2.4 Layer erzeugen und positionieren	1013
	18.2.5 Die wichtigsten Neuerungen in CSS3	1019
	18.3 Übungsaufgaben	1022
	19 Webserveranwendungen	1031
	19.1 PHP	1031
	19.1.1 Sprachgrundlagen	1032
	19.1.2 Klassen und Objekte	1049
	19.1.4 Webspezifische Funktionen	1067
	19.1.5 Zugriff auf MySQL-Datenbanken	1072
	19.1.6 Unit-Tests mit PHPUnit	1087
	19.2 Eine REST-API implementieren	1096
	19.2.1 Die API im Überblick	1096
	19.2.2 Die Grundarchitektur der API	1099
	19.2.3 Der komplette Quellcode	1101
	19.2.4 Die API testen	1117
	19.3 Übungsaufgaben	1120
	20 JavaScript und Ajax	1123
	20.1 Grundlagen	1124
	20.1.1 JavaScript im HTML-Dokument	1124
	20.1.2 Formulare und Event Handler	1129
	20.1.3 Datums- und Uhrzeit-Funktionen	1139
	20.1.4 Manipulation von Bildern	1142
	20.1.5 Browser- und Fensteroptionen	1144
	20.2 DHTML und DOM	1150
	20.2.1 W3C-DOM im Überblick	1151
	20.2.2 Eine DOM-Baum-Anzeige	1153
	20.2.3 DOM-Anwendung in der Praxis	1156
	20.2.4 Dokumentinhalte verändern und austauschen	1158
	20.3 Ajax	1160
	20.3.1 Die erste Ajax-Anwendung	1161
	20.3.2 Datenaustauschformate: XML und JSON	1168
	20.3.3 Größeres Beispiel: eine interaktive Länderliste	1168
	20.4 jQuery	1178
	20.4.1 jQuery im Überblick	1178
	20.4.2 Ein REST-Client mit jQuery	1182
	20.5 Übungsaufgaben	1192
	21 Computer- und Netzwerksicherheit	1193
	21.1 PC-Gefahren	1194
	21.1.1 Viren und Würmer	1194
	21.1.2 Trojaner und Backdoors	1200
	21.1.3 Weitere Schädlinge	1201
	21.2 Netzwerk- und Serversicherheit	1205
	21.2.1 Servergefahren	1206
	21.2.2 Wichtige Gegenmaßnahmen	1208
	21.2.3 Kryptografie	1214
	21.3 Übungsaufgaben	1216
	Anhang	1219
	A Glossar	1221
	B Zweisprachige Wortliste	1233
	C Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis	1239
	Index	1249

IT-Handbuch für Fachinformatiker - Der Ausbildungsbegleiter

von: Sascha Kersken

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