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6. Kommunikation: Wie funktioniert das Internet 6.1 Medien, Dienstegüte, Kommunikationsmodelle 6.1.1 Zeitunabhängige Medien • Text und Zeichensatz - ASCII: A merican S tandard C ode for I nformation I nterchange - EBCDIC: E xtended B inary C oded D ecimal I nterchange C ode - ISO 8859-X Erweiterung von ASCII um länderspezifische Zeichen 1, 2, 3, 4 und 9 für lateinische Zeichensätze 5 kyrillisch, 6 arabisch, 7 griechisch und 8 hebräisch Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 1

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6. Kommunikation: Wie funktioniert das Internet6.1 Medien, Dienstegüte, Kommunikationsmodelle6.1.1 Zeitunabhängige Medien• Text und Zeichensatz

- ASCII: American Standard Code for Information Interchange- EBCDIC: Extended Binary Coded Decimal Interchange Code- ISO 8859-X

Erweiterung von ASCII um länderspezifische Zeichen1, 2, 3, 4 und 9 für lateinische Zeichensätze5 kyrillisch, 6 arabisch, 7 griechisch und 8 hebräisch

- UnicodeCodes für alle Schriftzeichen der Welt16 Bit/Zeichen28.000 Codes für Ideographen (China, Korea, Japan)

• Schriftattribute- fett, kursiv, Umriss, schattiert, …- Zeichengröße und -breite

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- Kerning und Ligaturen: fl statt fl

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• Geometrische Grafik• Standbilder

- 'kontinuierliche' Verläufe- Film hat höhere Auflösung als Auge- Abzüge, Bücher- Guter Druck typisch 2500 dpi- Farbmodelle: RGB, CMY, CMYK, YUV

• Digitalisierung- Horizontale und vertikale Diskretisierung (Zerlegen in Pixel)- Diskretisierungsschritt entspricht Auflösung: 72 bis 6000 dpi- Quantisierung: 8 oder 12 Bit für Graustufen

8, 16 oder 24 Bit für FarbeEventuell mit Farbpalette

• Datenmenge kann groß werden- Auflösung für Weiterverarbeitung wichtig (Druckgewerbe)- (200*4 [inch])*(200*6 [inch])*3 Bytes = 2.880.000 Bytes

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6.1.2 Zeitabhängige Medien• Audio

10 50 200 500 1k 2k 5k 10kHz

20k

OrgelKlavier

TrompeteSprache

- Telefon 300Hz - 3.400 Hz- Heimstereo 20 Hz - 20.000 Hz

• Menschliches Hörvermögen- 20 - 20.000 Hz- frequenzabhängig- hohes zeitliches Auflösungsvermögen- logarithmisch bezüglich Amplitude

• Schall ≠ Musik ≠ Sprache

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• Digitalisierung am Beispiel Telefon- Puls-Code-Modulation (PCM)

Abtasten Quantisieren Codieren

- 128

+ 128

00000000

00010000

00100000

00100000

00001000

11110000

11110000

00000000

11100000

0

Mikrofon

Tiefpaßfilter

Sprache

• Allgemein- Diskretisierung: Einteilen der Achsen in Bereiche- pro Bereich ein Repräsentant- zeitliche Diskretisierung (Abtasten, Sampling)- Wert-Diskretisierung (Quantisierung): digitalen Näherungswert finden

CD-Audio 16 44.100 2 ~1.4 Mbit/sA-law (ISDN) 13 -> 8 8.000 1 64 kbit/sADPCM (Telefon) 13 -> 2 8.000 1 16 kbit/s

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•Video- dreidimensionale Diskretisierung- horizontal und vertikal wie bei Bildern- Zeitlich wie bei Audio

• Wiedergabe: Aneinanderreihung von Standbildern- geeignete Frequenz erzeugt kontinuierlichen Eindruck- Minimum 48 Bilder/sec- muß nicht Bildfrequenz sein - Doppel-8, Super-8: 16 Bilder, jedes wird dreimal gezeigt

• S/W Fernsehen (eigentlich Graustufen)Auflösung wesentlich geringer als bei Standbildern

Zeilen Punkte/Zeile Bilder/sITU-R 601 486 720 30 59,94 Hz

586 720 25 50 HzCIF 288 352 25 Common Intermediate

FormatQCIF 144 176 25 Quarter CIF

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SIF 240 352 30 Standard Intermediate Format• FarbTV: kompatible Erweiterung um Farbinformation

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6.1.3 Dienstegüte• Dienstegüte (Quality of Service, QoS)

- Diensteeigenschaften- Geschwindigkeit, Bandbreite, Fehler- Wahrscheinlichkeit des Verbindungsaufbaus

• Anbieter verspricht bestimmte Diensteeigenschaften• Dienstenutzer erwarten bestimmte Eigenschaften

- QoS an der Benutzungsschnittstelle => Akzeptanz des Dienstes- Medien und Interaktivität bestimmen Anforderungen

• Verkehrscharakteristik- Übertragungsgeschwindigkeit, Bitrate, Bandbreite- Schwankungen der Bitrate- Paketrate, Paketgröße, Paket-Overhead

• Beispiele- 1 byte / (1 s/8.000) = 1 bit / (1 s/64.000) = 64.000 bit/s - 1500 byte / (1 s/100) = 150.000 byte/s = 1.2 Mbit/s

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• Zuverlässigkeit- Bitfehler einzeln oder als Burst

- Paketverlust (Prüfsumme falsch, Pufferüberlauf)- Fehlerwahrscheinlichkeit

• Best Effort: LANs, Internet• Garantierte Dienstegüte: Telefonsystem

• Statistische Dienstegüte

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- Stochastische Ausnutzung der angeforderten Dienstegüte

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6.1.4 ISO/OSI Schichtenmodell• Open Systems

• definierte Schnittstellen- Service Access Point (SAP)- Service Data Units

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Endgerät A Endgerät B

Application Protocol

Presentation Protocol

Session Protocol

Transport Protocol

7

6

5

4

3

2

1

Physischer Datenfluß Logischer Datenfluß

Netzwerk

Application

Presentation

Session

Network

Transport

Data link

Physical

Application

Presentation

Session

Network

Transport

Data link

Physical

Network

Data link

Physical

Network

Data link

Physical

- Request- Response- Confirmation- Indication

• Peer Protocols- Protocol Data Units- VerpackungDaten

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• Netzwerkabhängige Schichten• Übertragung (physical layer)

- ungesicherte Übertragung der Signale über eine Leitung- Kanalkodierung, Modulation

• Verbindungsschicht (data link, Sicherungsschicht)- Rahmenbildung (frames) - Prüfsummen zur Fehlerentdeckung - evtl. Fehlerbehebung- Flußkontrolle- Verstopfungskontrolle / Lastabwehr

• Vermittlungsschicht (network layer, Netzwerkschicht) - Übermittlung zum Kommunikationspartner- Routing (Weglenkung)- Flußkontrolle- Verstopfungskontrolle / Lastabwehr

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• Netzwerkunabhängige Schichten• Transportschicht (transport layer)

- gesicherte Nachrichtenübertragung- Adressierung, Numerierung, Prüfung- Flußkontrolle - Ende-Ende Fehlerbehebung

• Verbindungssteuerung (session layer)- Datenstrom- Verbindungsaufbau, Dialogsteuerung- Synchronisation und Wiederaufsetzpunkte

• Darstellungsschicht (presentation layer) - Daten als Informationsobjekte- Informationsdarstellung, Kompression und Verschlüsselung- Transfersyntax zur Datenbeschreibung

• Verarbeitungsschicht (application layer) - benutzende Prozesse

• Nur als Modell brauchbar

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6.2 Datenübertragung• Effekte bei der Übertragung 0 1 0 0 0 0 1 0 0

Originalsignal

DämpfungKonrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 16

Bandbreitenbeschränkung

Verzögerung

Rauschen

Übertragungsfehler!

0 1 1 0 0 0 1 0 0

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6.2.1 Übertragungsmedien• Stromleiter: Kupferkabel• Verdrillt

- Reduktion der Abstrahlung (twisted pair)- Störungen wirken auf beide Adern gleich

• Koaxial-Kabel: Antennenkabel, Ethernet- Signalausbreitung im Dielektrikum zwischen den Leitern

Plastik

Kupferevtl. hohl

Stanniol oderDrahtgeflecht

Plastik

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1R2

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• Lichtwellenleiter- Licht als Datenträger

- Intensitätsmodulation- Glas oder Plastik als Leiter

• Komplexe Handhabung

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0 1 1 0 0

- spleißen

- Endstücke konfektionieren- biegen und brechen

• Gute Störsicherheit• Sender

- LEDs oder Laserdioden• EmpfängerKonrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 21

Polyurethan

Kevlar

Glasfaser

Füllmaterial

9.40 mm.

Aluminium

0.95 mm.

- Photodioden- Phototransistor

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• Allgemeine Funktion

Laser

optisches Signalelektrisches Signal elektrisches Signal

• Multimode Glasfaser mit Stufenindex- Brechung oder Reflexion beim Übergang Kern zu Hülle- Kern und Hülle aus Glas- Hülle mit niedrigerem Brechungsindex

MantelHülle

Kern

- Absorption durch Mantel- Unterschiedliche Pfadlänge- Kern 50–125 µm, Hülle 125–500 µm

• Multimode- und Monomode-GlasfasernKonrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 23

• Funk: reduzierte Zuverlässigkeit- Wetterverhältnisse (Schnee, Regen)- Atmosphärische Störungen- Mehrwegausbreitung- Abschattung

• Störungen bei der Ausbreitung des Funksignales- Reflexion, Beugung

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• Zellaufteilung zur besseren Frequenznutzung- hexagonale Struktur theoretisch- Landschaft bestimmt Zelltopologie- Gerätedichte bestimmt Zellgröße- Rundfunk, Mobiltelefonie

• Mobile Einheit wählt Zelle- Signalstärkemessung- komplexe Adressbindung- Handover während der Verbindung?- Spezialantennen zur 'Verfolgung' der Mobilstation

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6.2.2 Signalbildung und Modulation• Möglichst viele Datenbits übertragen• Übertragungskanal hat eingeschränkte Bandbreite

- Telefonleitung 300 .. 3400 Hz- Fernsehkanal 7 MHz

• Anzahl übertragbare Bits pro Sekunde- hängt vom Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) ab - Shannon Limit = fmax * log2 ( 1 + S/N ) [bit/s]- S/N = 0 : keine Information- S/N = 1 : ~ fmax bit/sec

• Telefonleitung: - analog: S = -10 dB, N = -34 dB, fmax = 3000 Hz => 24.000 bit/s- heute begrenzt Quantisierungsrauschen von G.711 (µ-law) - theoretisch: 39,5 dB, praktisch: 35 dB => S/N = 3162- => 34.882 bit/s (theoretisch 39.365 bit/s)

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• Modem: Modulator + Demodulator• Modulation

- Charakteristika einer Trägerfrequenz ändern- proportional zur Amplitude des Basisbandsignales- Empfänger mißt Charakteristika

• Amplitude und Winkelposition (Frequenz, Phase)

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• Amplitude Shift Keying (ASK)- keying: Sender ein/ausschalten bzw. umschalten- Umschaltrate = Symbolrate

t

1

0

10

-1

10

-1

• Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK)• Kombination der Modulationsmethoden

- V.29 (9600 bit/s) halbduplex, z.B. in Fax-Geräten G.3- 4 Bit pro Symbol: 1. Bit bestimmt Amplitude, 2,3,4 wählen Phase- V.34: 28.800 bzw. 33.600 bit/s

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- mit Trick 56 kbit/s vom ISP zum Empfänger

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6.2.3 Digitale Übertragung• Aufgaben

- sichere Dekodierung der Daten (Rauschabstand)- Fehlerkorrektur- Bandbreite üppig, aber nicht unbeschränkt- Taktableitung und Nulldurchgänge- Gleichstromanteil minimieren

• NRZ: Non-Return-to-Zero1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0

NRZ

- Gleichstromreduktion: PNRZ1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0

P-NRZ

- Gleichstrom bei ungleicher Anzahl 1 und 0

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• Asynchroner Datenstrom- Rahmenkennzeichen

- Füllsignale- Synchronisation, …

- beliebig Bitanzahl- statistischer Multiplex

- Verbindungskontrolle- Fehlererkennung

- Wahrscheinlichkeit unentdeckter Fehler, CRC- Fehlerkorrektur: Wiederholung, FEC

• Andere Namen: Zellen, Pakete

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• Exemplarisches Rahmenformat - "Link-Layer Protocol Data Unit"- bit- oder byteorientiert

DatenFlag Control Seq## FCS FlagAddr

• Flag: Oktettsynchronisierung und Rahmenbegrenzung• Addr: Adressierung für LAN- und Mehrpunktkonfigurationen• Control Art der Meldung

- Open, Close- Bestätigung, Flusskontrolle- Informationstransport ...

• Seq##: Laufende Numerierung- evtl. verlorene Meldungen feststellen- Bestätigungen ebenfalls mit Sequenznummer

• Daten: Von der Sicherungsschicht nicht weiter interpretiert• CRC: Prüfsumme für Bitfehler (Cyclic Redundancy Check)

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6.2.4 Lokale Netzwerke• Broadcast-Topologie

- einer sendet, alle hören zu- Adressauswertung entscheidet über Speicherung

• IEEE Standards 802.x

8 0 2 .2 L o g i c a l L i n k C o n t r o l

802.3CSMA/CD

802.4Token Bus

802.5Token Ring

802.6MAN

8 0 2 .1

8 0 2 .1 D M A C B r i d g i n g

• LLC-Rahmen

DSAPAdresse

SSAPAdresse

MAC-Layer Rahmen

Steuerung Information

• Mehrfachzugriff auf das Medium- dezentrale Senderechtvergabe?

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• Aloha- Paket sofort senden, wenn es bereit ist- Überlagerung/Kollision wird nicht bemerkt- höhere Schichten warten auf Bestätigung, evtl. Timeout- unter Annahme der Poissonverteilung D< 18%

• slotted Aloha- Zeitschlitze (Slots) entsprechen (fester) Paketlänge- Übertragung nur zu Beginn eines Slots

T

VV

NV

- entweder komplette Überlagerung oder keine- Annahme Exponentialverteilung: D < 37%

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• CSMA: Carrier Sense Multiple Access• Vor Übertragung hören, ob Medium belegt

- wenn frei: Senden- wenn belegt: warten und nochmal versuchen

tTest Senden

• Problem falls zwei (fast) gleichzeitig testen und dann senden- Signallaufzeit bis zu allen anderen ist Risikoperiode

A B

=> p(Kollision) für CSMA ist proportional zur Signallaufzeit- langes Kabel erhöht Kollisionsgefahr

• CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection- minimiert Kollisionsdauer

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• Bob Metcalfe, Xerox PARC

• CSMA/CD, Kollisionserkennung- zwei Pakete auf dem Medium = Signalüberlagerung => Manchester - Code - Verletzung- Gleichstromanteil > Vth => Kollision

• Größenbeschränkung des Kollisionsgebietes- Kollisionen müssen rechtzeitig ankommen- 2500 m => Kollisonsfenster 23 µsec

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• AUI- Interface am Computer mit AUI-Stecker- Transceiver am Kabel mit Tap

• 10Base5 (ThickNet, Yellow Cable)- 500 m: 50 Ω Koaxialkabel, 10 mm, starr

Transceiver

Interface

Transceiver

Interface

• 10Base2 (ThinNet, Cheapernet)- 200 m: 50 Ω Koaxialkabel, 5 mm, RG58A/U, BNC-Stecker

• 10BaseT- 4 Drähte twisted pair: 2 senden, 2 empfangen- Verkabelung wie Telefonsystem

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- Sternkoppler im 'wiring cabinet'

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6.3 Vermittlung• Welches Problem wird gelöst?

- N Teilnehmer- paarweise temporäre Kommunikationsbeziehungen- 'Verbindungen' = Kontext der Kommunikation

- voll verbundenes Netz: N*(N-1) Leitungen • Historische Lösungen

- Kurier, Post- Versammlung, Kino

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- Telefon, TV• Lösungsidee: Sternstruktur

- N Leitungen- 1 Vermittlungsknoten- evtl. Multiplex

• Skalierung: Vermaschtes Netz von Sternen- M Vermittlungen, M<<N- Leitungen zwischen Vermittlungen ≤ M*(M-1)- N << N*(n-1) Anschlußleitungen

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 40

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 41

• Was wird transportiert?- Medienströme (Telefon, TV, …)- Medienpakete (Brief, …)

• Stromorientierte Vermittlung- Leitungsvermittlung- konzeptuell synchron- Dienstegüte eingebaut

• Paketvermittlung- Store-and-Forward- asynchron, schwer vorhersehbar- inhärent 'best-effort'

Größe der vermittelten Dateneinheit0 1 48 1500 9000

POTS ISDN

ATMLAN

IP

Dienstegüte

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• Aufbau- Teilnehmeranschlußleitungen- LT, ET- Koppelfeld- Fernleitung

Line-Termination

Exchange-Termination

Fernleitungen

• Koppelfeldtechnik- elektrische Durchschaltung: Raummultiplex- Bits/Bytes vermitteln: Zeitmultiplex, Speichervermittlung- Zellvermittlung- Paketvermittlung

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 43

• Paket als Einheit der Vermittlung- variable Länge- Verbindungskennzeichen im Paket

• Vermittlung

- m Eingangsleitungen- n Ausgangsleitungen

• Verbindungskennzeichen - bestimmt Ausgangsleitung => Routing, Weglenkung

• 'Verbindungslose' Paketvermittlung- Adressabbildung bei jedem Paket

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 44

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 45

• Store&Forward- Eingangsschlange sammelt Pakete- Ausgangsschlangen vor jeder ausgehenden Leitung- Adressauswertung ordnet Pakete Queues zu

Adress-bewertung

• Header Processing + DMA- Input-Queue enthält Pakete- Output-Queues enthalten Zeiger auf Pakete- Adressbewertung erzeugt Output-Queue-Elemente - Direct-Memory-Access von den I/O-Interfaces

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• Beispiel Internet Weglenkung- von uhu.telematik.tu-freiberg.de nach www.adobe.com- Programm traceroute

Find route to: www.adobe.com. (192.150.12.102), Max 30 hops, 40 byte packets 1 139.20.17.254 (139.20.17.254): 7 ms 9 ms 2 vivid.hrz.tu-freiberg.de. (139.20.64.254): 7 ms 7 ms 7 ms 3 cisco.hrz.tu-freiberg.de. (139.20.64.4): 2 ms 3 ms 2 ms 4 tu-dresden1.win-ip.dfn.de. (188.1.7.113): 7 ms 7 ms 15 ms 5 zr-leipzig1.win-ip.dfn.de. (188.1.7.37): 10 ms 11 ms9 ms 6 zr-berlin1.win-ip.dfn.de. (188.1.144.6): 12 ms 12 ms20 ms 7 zr-frankfurt1.win-ip.dfn.de. (188.1.144.106): 19 ms18 ms 18 ms 8 ir-perryman1.win-ip.dfn.de. (188.1.144.78): 117 ms 126 ms 122 ms 9 bordercore3-hssi0-0-0.washington.cw.net. (166.48.41.249): 190 ms 143 ms 141 ms10 core9.washington.cw.net. (204.70.9.61): 171 ms 163 ms 136 ms11 112.atm3-0.xr1.tco1.alter.net. (146.188.160.90): 155 ms 138 ms 137 ms12 293.atm2-0.tr1.dca1.alter.net. (146.188.161.170): 139 ms * 157 ms13 101.atm6-0.tr1.scl1.alter.net. (146.188.136.222): 242 ms 233 ms14 199.atm7-0.xr1.scl1.alter.net. (146.188.146.5): 232 ms 233 ms 201 ms15 195.atm11-0-0.gw2.scl1.alter.net. (146.188.145.137):226 ms 212 ms 200 ms16 192.150.13.1 (192.150.13.1): 217 ms 203 ms *17 www.adobe.com. (192.150.12.102): 225 ms * 211 ms•Trace completed•

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 47

• Adressabbildung

0

alfonsuranus

saturn

berti mondrian foxtrot

gulf

1 2 5

- Tabelle (Netz, Kosten, Gateway)- Tabelle beginnt mit lokaler Information

Netz Kosten Gatewayalfons 0 0berti 0 0saturn 1 1uranus 1 1mondrian 1 2foxtrot 2 2gulf 2 2

- Mitteilungen von anderen verbessern Tabelle (DVA)- im Prinzip vollständiges Wissen nötig

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 48

• Internet mit mehreren Netzwerken- verschiedene Routing-Algorithmen in Teilnetzen- Subnetwork (subnetid, z.B. 134.60.77.80)- Network (netid, z.B. 134.60.77.80)- Interior Gateways - Exterior Gateways

Corenetwork

autonomoussystems

Subnet routerInterior gatewayExterior gateway

Subnetwork

Network

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 49

• Das Internet- heterogene Netzwerke- Router- homogenes Internet-Protocol (IP)

MAEMAE

• Wer bezahlt?- 'Peering' Abkommen zwischen Netzwerken: Volumenverhältnis- Durchleitung zu Subnetzwerken: Pakete, Volumen- Abrechnung mit Endkunden: pauschal, Zeit, Volumen, Pakete- Peers gleichen Kosten aus- Abhängige: decken Kosten und erzeugen Ergebnis

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 50

6.4 Protokolle am Beispiel TCP• Adressierung

- IP-Adresse + Portkonzept- mehrere Dienste in einem Rechner- mehrere Verbindungen zwischen zwei Rechnern- Identifikation der Prozesse

TCP/UDP

IPalfons

TCP/UDP

IPxaver

ftp WWW JVTOS JVTOSftp WWW

• Well-known-ports für wichtige Internet-Dienste21 ftp control port23 Telnet80 httpd

111 Sun Remote Procedure CallKonrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 51

• Transmission Control Protocol- benutzt Datagramm-Dienst IP- erste zuverlässige End-to-End Instanz im Internet- verbindungsorientiert

• VerbindungsaufbauKlient TCP ServerTCP

active_opensend SEQ

SEQ, seq#=X rec SEQ open_received

passive_open

SEQ,ACK, seq#=Yack#=X+1rec SEQopen_success

send ACK

send SEQ

ACK, seq#=Y+1

• Fehlerkontrolle- Retransmission- go-back-n, zunächst kein selective retransmit- ACK, timeout

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 52

• Flußkontrolle und Verstopfungskontrolle- Übertragungsfenster = Anzahl unbestätigter Pakete- Fenster ausgeschöpft => nicht senden

0

1

2

34

5

6

7

Sequenznummern mod 8Fenstergröße 3

if (packetIn)switch (inPacket->type)

case Ack : window++;break; case NAck: Retransmit(inPacket->expectedNumber); …

if (packet[bufidx]->ready && window>0) window--;

SendPacket(packet[bufidx]);bufferindex = (bufferindex+1) % cXmitBufferSize;

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;

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 54

• eine kurze Kritik von TCP- einfache Protokollmaschine- Prüfsumme am Anfang

Date16

Wnd16

CHK16

…16

opt32

IP Ports Seq#

header32 32

Ack#32

Informationsfeld0 .. N

DatenLLC LLC

- Fehlerkorrektur nicht abschaltbar- Flußkontrolle und Fehlerkontrolle vermischt

• Fin-Wait-Problem- Abbau-Paket kann Datenpakete überholen- bis längste Paketlaufzeit vorbei- => Port kann einige Sekunden nicht mehr benutzt werden

• Lastabwehr- Verlust eines IP-Datagrammes => Netzwerk überlastet- => Window verkleinern- 'self-clocking': ACK=> inc(window)

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6.5 Dienste6.5.1 Telefonie• Endgerät: das Telefon

4:2

Gabelschalter

12

34 5 6

78

90

Telefon Vermittlung

Strom-messung

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 56

• Wählziffern- DTMF: dual tone multiple frequency- Wahlschalter

on-hook

off-hook2 4aufgelegt

• Audio zur Netzwerk - User Signalisierung- Wählton, frei, besetzt, fast-busy- Ansage

• Signalisierung

off-hookEndgerät Vermittlung

SetupSetup-Ack

Widerstand gering

WähltonDrehscheibe

Widerstand schwanktWählziffern

Freizeichen

kein Ton

Alerting

kein Ton ConnectWarten

Sprechen

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 57

• Im ISDN: Q.931 Protokoll

SETUP ACK

INFO(Ziffern)

CONNECT(Nr)

?ALERTING

CALL PROCEEDING

Aufbau

Wahlbewertung

Leitung aufgebaut

Verbunden

Aufbau OKbitte Wählen

CONN ACK

SETUP

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 58

• Zustandsautomat- Übergänge nach Anreizen (Request oder Paket)- Überwachung mit Timeouts

Null

Active

Call Initiated

Call Proc

Connect

Call Proceeding

Setup

Release Req.

Release

Release Req.

Release

Release AckRelease AckT303

T308

T310

Release

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 59

6.5.2 Anwendungs-Dienste• World Wide Web (WWW, Web):

- Informationssystem- Informationen zentral bereitgehalten

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 60

- Abruf durch Benutzer (client)• Verteiltes System

- Server mit Information- Internet übertragt- Klienten zeigen an

• WWW-Seiten- Netz von Dokumenten- HTML: Hypertext Markup Language- Hyperlinks zwischen Dokumenten- auf demselben Server- auf anderem Server

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 61

• Andere Medien mit Hyperlinks eingebettet- Bilder

- Audio, Video- Video

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 62

WWWServer VideoServer

- rr-vs.informatik.uni-ulm.de/rr• Hyperlinks zeigen auf

- Elemente der Seite- sinnverwandte Seiten- interessante Referenzen

• als komplette URLs- zeigen auf andere Rechner- absolut<A HREF="http://www-vs.informatik.uni-ulm.de/soft/wv/">Internet Video</A>

• relative Links- nur sinnvoll im Kontext- umzugsfähig<A HREF="refs.html">Literatur</A>

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 63

• Client-Server Modell

- Netscape, Internet Explorer, …- HTTP: HyperText Transfer Protocol- Server: CERN, Apache, IIS, NES, …

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 64

C G I

H T T P s e r v e r

H T T P

r e q u e s t

H T T P

r e s p o n s e

D a t e n - S e r v e rD a t e i s y s t e m

Internet

- URL = DNSname+Pfad+Dateiname• Request-Response Mechanismus

- Request enthält URL- Response enthält HTML-Dokument

• HTTP 1.0 textbasiert• Netzwerkunabhänig

- Standard: Internet TCP/IP, Port 80- andere Netze möglich

• Erweiterungen- Formulare- cgi - common gateway interface- z.B. Meßgerät

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 65

URL: Uniform Resource Locator• Namensraum für Objekte im WWW• Aufgespannt durch Kombination mehrerer Namensräume

- Protokoll- Rechneradresse + Serverport- Pfadnamen (im UNIX-Stil)

• Beispiel:http://kolibri.informatik.tu-freiberg.de:80/test/Beispiel1.txt

identifiziert Datei:/usr/local/www/htdocs/test/Beispiel1.txt auf frodo

• Relative URLs: /test/Beispiel0.html, Beispiel0.html, ../movies/

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 66

• Hierarchische Seitenstruktur- Eingangsseite- Kapitel- Informationselemente- Kontaktinformation

EingangZentrale Hilfe

Tunnel Tunnel

KapitelEinleitung

Kontakt

Inhalt

KapitelEinleitung

KapitelEinleitung

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Inhalt Inhalt

Ausgang Tunnel Tunnel

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 67

• HyperText Markup Language (HTML)- Tim Berners-Lee 1989- Zweck: Verknüpfung von Dokumentation der Hochenergiephysik- Document Type Definition von SGML- eigentlich Dokumenten-Struktur-Beschreibung- Layout als Seiteneffekt- "Browser lassen in der Praxis Standard-HTML ungefähr so attraktiv

aussehen wie das Steuererklärungs-Formular" [D. Siegel]• Einfache HTML-Elemente

- ASCII-Text- Tags kennzeichnen Elemente- <tag> Wrtzlbrnft knkrltz </tag>- Link: <A>-Tag- Browser stellen Elemente unterschiedlich dar- Benutzereinstellungen

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• Beispieltext:<HTML> <HEAD><TITLE> Ein HTML-Beispiel </TITLE></HEAD> <BODY><B>Dies</B> ist ein Hypertext Dokument. <P>Mit einem Bild: <IMG SRC="bild.gif"> <BR> und einem<A HREF="Beispiel1.txt"> Hyperlink </A> </P></BODY> </HTML>

Dies ist ein Hypertext Dokument.

Mit einem Bild: und einem Hyperlink

• Vordefinierte Elemente:- Stile (fett, kursiv, Textgröße, Farbe, …)- Listen- Formatierung (Absatz, Einrücken, …)- Links

<a href=mailto:[email protected]>mail to konrad</a>Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 69

• Web-Browser• Anwendungsprogramm

- Anzeigen von Seiten- Bilder, Ton, Film, …- Formatieren- Navigieren

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 70

- Komfortfunktionen• Netscape

- aus NCSA-Browser- E-Mail, Seiten erstellen, …

• Internet Explorer, Opera, …• Bedienelemente

- Links meist blau und untertrichen- Maus als Finger zeigt Links- Rechte Maustaste => Menu- Back und Forward- Feld für URL-Eingabe

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• E-Mail• Umschlag

- Empfängeradresse- Absenderadresse- Poststempel

• Briefbogen- Briefkopf- Datum- Betreff- Text- Unterschrift etc.

• RFC 822 Standard for the Format of ARPA Internet Text Messages

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 72

+

Ort, DatumEmpfängerBetreff, Kopien

Text

Ab-sender

Adresse

- Syntax- Message = Envelope + Content- nur Format und Semantik für Content

• RFC 821 SMTP: Simple Mail Transfer Protocol- Übertragung von Nachrichten

• Modell: Speichern und Weiterbefördern

Sendmail Sendmail Sendmail

SMTP uux rmail

spool

User

elm

User

mail popd Eudora

SMTP

POP

• Mailer zur Bearbeitung der Nachrichten• RFC 1939: POP Post Office Protocol

- Rechner nicht immer eingeschaltet- Ressourcen im PC zu knapp

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 73

• List-Server- spezielle Empfänger- [email protected] Kopien an konfigurierte Liste im Server

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 74

• Telnet- Die Mutter aller Internet-Dienste auf Port 22- Terminal-Betrieb: Zentralrechner <-> n * (Bildschirm+Tastatur)- Tastendrücke (ASCII-Zeichen) zum Rechner (7 bit)- ASCII-Zeichen und Steuerzeichen vom Rechner (7 bit)- besondere Kommandos zur Formatierung (VT100, 3270, …)

Terminalprogramm

TCP/IP

Shell

TCP/IP

Programm

Internet

Pseudo-Terminal

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• File Transfer Protocol (FTP)- Einloggen in Server ähnlich Telnet- Directorynavigation (dir, pwd, cd) + GET, PUT- Dateiübertragung

ftp-Klient

TCP/IP TCP/IPInternet

ftp-Server

• Portvergabe- Anrufkanal auf Port 21- separate Verbindung pro Filetransfer mit eigenem Port

ftpdemon

ftp

- Datenverbindung auf dynamisch zugewiesenem PortKonrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 76

• Remote Procedure Call- Nachrichtenbasierte Kommunikation zwischen Knoten im Netz:

ServerKlient

• Teilweise vergleichbar einem lokalen Prozeduraufruf- Parameter an die ferne Prozedur übergeben- Resultate an Klienten zurückliefern (Return)- eventuell warten

• Probleme im Klienten-Programm- globale Variablen- äußere Prozeduren- Zeiger auf Datenobjekte im Heap- komplexe Datenstrukturen schwierig

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 77

• Synchroner RPC- blockierend- kein explizites Warten auf Antwort- sicherheitshalber Time-Out bei Netzstörung ...Klient Server

RPC()t

Klient Server

RPC()t

?

• Asynchroner RPC:- Klient läuft weiter- kann weitere RPCs absetzen- explizites Abfragen, ob Antwort schon da- oder "Completion routine" oder HW-Interrupt ...

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 78

• Software im Klienten-Rechner- "Stub" als Rumpfprozedur und lokaler Platzhalter

Klient

Stub TransportProgrammRequest

Reply

Aufruf

Return

Parametereinpacken

Resultateauspacken

Senden

Empfang

- Verpacken der Daten für den Versandbool_t xdr_string (xdrHdl, strgPtr, maxSize)

- "Marshalling" oft aufwendig• Kommunikation mithilfe eines Transportdienstes

- Netzwerkadresse der Servermaschine finden- Port-Nummer in der Servermaschine finden- TCP/IP oder UDP/IP(Sun RPC)

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 79

• Software in der Server-Maschine- Identifikation der gewünschten Prozedur- lokale Datendarstellung der Parameter (auspacken)

Server

StubTransport Remote Proc.Request

Reply

Aufruf

Return

Parameterauspacken

ResultateeinpackenSenden

Empfang

• Rückgabe der Resultatparameter- netzkonforme Darstellung herstellen (einpacken)- an Transportsystem übergeben

• Anwendungen- Datenbank-Server- NFS Datei-Server ...

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7. Anwendungen7.1 Datenbanken (DBMS)• siehe Powperpoint-Präsentation7.2 Bürosoftware• Typische Büroarbeiten

- Briefe schreiben- einfache und mittlere Berechnungen (Angebote, einfache Modelle)- Präsentation (Vorträge)

• Dokumentenverarbeitung- Integration verschiedener Medien- Text, Grafik, Bild, Tabellen- Unterstützungsfunktionen: Rechtschreibung, …- Gruppenarbeit und Versionskontrolle- dynamische Komposition

• Office-Pakete- MS-Office- Staroffice

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 81

- WordPerfect Office- …

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 82

7.2.1 Text• vi, WordStar, Edit, Edlin

- konzeptuell eine lange Zeichenkette mit Space zwischen Wörtern- 'File' = Magnetbandkonzept

• Microsoft Word, Star..., WordPerfect- raffinierte Speicherstrukturen

7.2.1.1 Text• Zeichen

- Buchstaben, Ziffern, Sonderzeichen- A, B, C, D, …, Z, Ä, Ö, Ü- a, b , c, d, ..., z, ä, ö, ü, ß- 0 ... 9- .,#+*!"§$%&/()=?'´`<>^- Steuerzeichen für Ausgabegerät: LF, CR, FF, NL, VT, HT, …- Kodierung siehe 6.1

• Tastatur als Eingabegerät- Tasten für die wichtigsten Buchstaben

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 83

- Umschalttasten- evtl. nicht alle Zeichen eingebbar

• Zeilen- Einheit des Darstellungsmediums (Papier, Bildschirm)- Breite bestimmt Anzahl Zeichen in der Zeile

Der durchschlagende Erfolg von Internet, WWW und der modernen digitalen Kommunikationstechnologien

hat einen neuen Wirtschaftszweig rund um Kommunikation, Information und elektronischen Handel

(E-Commerce) geschaffen. Diese neue Industrie hat sehr hohen Bedarf an einem neuen Typus

Ingenieur, dessen Spezialität Softwareanwendungen in Netzwerken (Network Computing) sind. Die

starke betriebswirtschaftliche Orientierung eines solchen Fachmanns ist eine weitere unverzichtbare

Qualifikation.

• Absatz- logische Struktur- prinzipiell beliebig lange Zeichenkette- Objekt vieler Funktionen der Verarbeitung

Der durchschlagende Erfolg von Internet, WWW und der modernen digitalen Kommunikationstech-nologien hat einen neuen Wirtschaftszweig rund um Kommunikation, Information und elektronischen Handel (E-Commerce) geschaffen. Diese neue Industrie hat sehr hohen Bedarf an einem neuen Typus Ingenieur, dessen Spezialität Softwareanwendungen in Netzwerken (Network Computing) sind. Die starke betriebswirtschaftliche Orientierung eines solchen Fachmanns ist eine weitere unverzichtbare Qualifikation.

Die Fakultät für Mathematik und Informatik der Technischen Universität - Bergakademie Freiberg hat als erste deutsche Universität einen Bachelor-Studiengang, der genau solche Ingenieure

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schnell und gründlich ausbildet, entwickelt. Wir hoffen, so unseren Studenten einen sicheren und zukunftsorientierten Beruf zu eröffnen.

• Umbruch- Abbildung von Absätzen auf Zeilen- Abbildung der Zeilenmenge auf Seiten

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• Zeilenwechsel <> Absatzwechsel• Editor: einfaches Textverarbeitungsprogramm

- Zeichen eintippen- Zeichenkette anzeigen- Cursor: Bearbeitungsposition: einfügen, löschen- Cursor positionieren mit Spezialtasten oder Maus- Speichern, Drucken, …

Editor• Markieren

- Cursor setzen, Umschalttaste + Cursor neu setzen- Markieranfangs-Zeichen, Cursor bewegen, Markierende-Zeichen- z.B. Wordstar Cntl-K + Cntl-B- evtl. mit Maus

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• Kopierpuffer- Text markieren- Kommando: ausschneiden oder kopieren- Position wählen- Kommando: einsetzen- Zwischenablage, Clipboard KopierpufferText

CutText TextPaste

• Einfache Satzmethoden- Tabulator- Leertaste (Space, Blank)- aber Vorsicht!

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 87

7.2.1.2 Formatierung• Satzregeln aus der Buchdruckkunst

- Ziel: optimale Lesbarkeit- "Schönheit"- widows and orphans- unterstreichen ist unschön- kein Fontsalat- …

• Text bekommt AttributeTimesboldnot bold1412, HelveticaTimesitalic,9• Text immer noch sequentiell

- Attribute gelten für alle folgenden Zeichen- bis anderes Attribut der selben Kategorie

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• Buchstabenbild - fett, kursiv, fett+kursiv- unterstrichen, outline, schattiert, …- hochgestellt, subscript

- Farbe, …• Zeichensatz (Font)

- monospace- proportional- Serifen: Times, Antiqua, …- sans-serif: Helvetica, Frutiger, …- - http://www.adobe.com/type/browser/C/main.html

• Markieren- Cursor setzen, Umschalttaste + Cursor neu setzen- Cursor setzen, Maustaste gedrückt lassen+Maus bewegen- Wort: Doppelclick- Absatz: Dreifachclick

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• Zeichenformat bezieht sich auf einzelne Zeichen- Zeichenmenge auswählen (=> markieren)- ohne Auswahl: nächste getippte Zeichen

Der durchschlagende Erfolg von Internet, WWW und der modernen digitalen Kommunikationstech nologien hat einen neuen Wirtschaftszweig rund um Kommunikation, Information und elektronischen Handel (E-Commerce) geschaffen. Diese neue Industrie hat sehr hohen Bedarf an einem neuen Typus Ingenieur, dessen Spezialität Softwareanwendungen in Netzwerken

(Network Computing) sind. Die starke betriebswirtschaftliche Orientierung eines solchen Fachmanns ist eine weitere unverzichtbare Qualifikation.

• Dialogbox Zeichenformat- einstellen und ausprobieren

• Kerning und Ligaturen• Spezialzeichen

- Währungssymbole- Länderbuchstaben- ©®™§¶“”- Dialog im Menü Einfügen

• Tabulatoren: horizontale Marken- stabile Formatierung- Sprung zur Marke

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- linksbündig, rechtsbündig, zentiert, Zahl, Währung

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• Absatz- inhaltlich eng zusammengehörender Text- semantische Einheit- von anderen Absätzen abgesetzt

• Absatzformat- automatische Absatzformatierung siehe Formatvorlage (Stile)- Dialogbox Absatz

• Form des Absatzes- Flattersatz: linksbündig, rechtbündig, zentriert

- Blocksatz- Absatzzeilen zusammenhalten- Mit nächstem Absatz zusammenhalten

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• Einzug = Abstand vom horizontalen Rand- links, rechts- hängend (= Sonderfall erste Zeile)Seite bedruckbare Fläche

• Zeilenabstand (Durchschuß, leading)• Abstand zu andern Absätzen

- vorher, hinterher- Sonderfall oberer Rand bzw. unterer Rand- Leerzeilen sind "schlechter Stil" bzw. gefährlich

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 93

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• Maßeinheiten- 1 Inch = 2,54 Zentimeter - 1 Zeile = 1 Pica = 1/6 Inch- 1 Punkt = 1 pt = 0,035 cm- 12 Punkt = 1 Zeile = 1/6 Inch

1514• Seitenmaße

- bedruckbare Fläche kleiner als Papier- Abstände: links, rechts, oben, unten- Bücher: gespiegelt für gerade und ungerade Seiten- besondere Seitenbereiche: Kopfzeilen, Fußzeilen

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- Seitennummern

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Text und Markup

WWWAcrobatPapierDruckInternetAssistantDistiller

7.2.1.3 Text und Struktur• Markup

- logische Struktur für Text- Überschrift, normaler Paragraph, Zitat, …- Fußnote, Literaturverweis, Bildunterschrift, …

• Zuordnung der Attribute beim Satz- Autor produziert Inhalt und Struktur- Drucker setzt- Corporate Identity …

• Tex • Formatvorlagen (Stile, Styles)

- Mehr als 2 Seiten => Formatvorlagen- Menge von Attributen für Zeichen- Menge von Attributen für Absatz- Analogie zur Programmiersprache: Prozeduren für Satz

• Besondere Formatvorlagen- Überschriften => automatisches Inhaltsverzeichnis

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 97

- Abbildungsverzeichnis, …

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 98

7.2.1.4 Spezialfunktionen für Text• Trennung

- manuell mit Sonderzeichen oder am Bindestrich- automatische Silbentrennung- semi-manuell

• Rechtschreibprüfung- manuell oder automatisch- Wörterbücher für Sprachen - neues Textattribut: Sprache- persönliche Wörterbücher

• Grammatik- einfache Regeln- stereotype Ratschläge- funktioniert in Englisch besser

• Thesaurus- Synonyme und Antinyme finden

• Zählfunktionen: Wörter, Buchstaben, …Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 99

• Tabellen, Listen, grafische Rahmen, …

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7.2.2 Dokumente• Dokumentenverarbeitung

- Word, Wordperfect, Star???- zusätzliche Funktionen zur Integration

• Komponenten - Text- Grafik- Bild- Objekte von anderen Programmen

• Mischen der Komponenten- Textfluß - Objekt läuft mit Text- Objekt fixiert, Text läuft herum

• Spalten• Positionsrahmen

• Dynamisches Einbetten von Obkjekten (OLE)

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• Besondere Programme für Computersatz- Pagemaker, Quark Xpress- Schnittstelle zu Druckmaschinen (Farbseparation, …)

• Seitenorientiert• Textfluß zentrales Element

- präzise Angabe der Textfläche- Text fließt um Objekte herum

• Objekte- Position auf der Seite fest- beliebige Kontur der Objekte- Text folgt der Kontur

• Viele weitere Eigenschaften- Inhaltsverwaltung, Bearbeitungshilfen- Farbkontrolle- hairlines …

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7.2.3 Tabellenkalkulation• Berechnungen

- Zahlenkolonnen addieren- Angebote: (10 * 1,53 + 12*12,5 +...

+15,73)*1,16- einfache Modelle: Gehalt

berechnen, Steuerformel, …- Kontostand projezieren

• Visicalc [Bricklin, 1978] für Apple II• Lotus 1-2-3 [Kapor, 1982] für IBM-PC• Aktuell: Excel, Lotus, Quattro• Grundidee: Rechenblatt

- Spreadsheet- Zeilen und Spalten- Formeln- Variablen- einfache Programmierkonstrukte

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 103

Debitor Rechnung vom Betrag

Müller 12-Jan-99 1713,12Meier 13-Jan-99 5312,5Schmidt 17-Jan-99 1800,67Hartmann 03-Feb-99 782Meier-Möllendorf 09-Feb-99 1190,78

7.2.2.1 Rechenblatt• Felder

- enhalten ein 'Datum'- Typ- Adresse = (Spalte,Zeile)

• Datentypen- Zeichenketten- Zahlen- Währung- Datum, Zeit- Postleitzahl, Telefonnummer, Social Security Number

• Formatieren- Zeichenattribute ähnlich Textprogramm- Datentyp-Formate (Währung, Zeit, ...)- Dezimalstellen- 0,13 = 13%

• Positionieren mit Maus oder Cursortasten

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 104

• Eingabe- Zelle selektieren + tippen- Eingabezeile- automatische Formatierung

• Eingabe größerer Datenmengen- Return => selbe Spalte, Zeile n+1- Tab => selbe Zeile, Spalte n+1

• Selektion- Zelle- Zellenrechteck mit Maus oder Shift-Klick- Zellmenge mit Cntl-Taste- Spalte- Zeile

• Editieren- Cut, Copy, Paste- Füllen nach links, rechts, oben, unten- Füllen mit Werten oder Datum

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• Einfügen und Löschen- Zelle oder Zellgruppe- Selektion + Einfügen/Löschen- Zellen verrücken- Zeilen/Spalten einfügen -> verschieben- Zeilen/Spalten löschen -> verschieben- Achtung: Bezüge können leiden!

• Drag und Drop• Viele Editiertricks

- Excel 'rät' die gewünschte Aktion• Layout

- Zeilenbreite- Spaltenhöhe- Zellen: Zeichenattribute- Zellen: bedingte Formatierung- Hintergrund, Rand, …- Formatvorlagen

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7.2.2.2 Formeln• Elemente

- Konstante- Zellinhalte- Operatoren- Funktionen

• Arithmetik- +, -, *, /- Punkt-vor-Strich- Klammern- auch mit Datum rechnen

• Bezüge- Tupel (Spalte, Zeile)- ähnlich Adressen in der Programmiersprache- auch Zellbereiche A1:B6 (Rechteck!)

• Konstante- Zahlen, Datum, Prozent

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 107

- Text

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 108

=Y7+Y11-Z9

• Relative Bezüge- Normalfall, automatisch- (Spalte-n, Zeile-n)- im neuen Excel absolut angezeigt- A1, B17, AA123, ...

• Absolute Bezüge- Ausnahme- Adresse (Spalte, Zeile) fest- Kennzeichen in neueren Excels: $- $A$3 - absolute Zeilenadresse: A$3- absolute Spaltenadresse $A3

• Bezüge und Editieren- automatische Anpassung relativer Bezüge- beim Kopieren, nicht beim Verschieben- auch beim Einfügen/Löschen 'dazwischen' - auch bei Bereich füllen

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 109

• Funktionen- <name>(<argument1>;<argument2>;...;<argumentn>)- Summe(), Max(), Min(), Anzahl(), ...- Zellmenge ist ein Argument: Summe(A3:B10)- Schachtelung möglich

• Funktionsgebiete- Mathematik, Trigonometrie, Statistik- Finanzmathematik (Annuität, ...)- Datum und Zeit, Text- Logische Funktionen, Feldinformation

• WENN(Bedingung;<then-val>;<else-val>)- WENN(B17<>0;B16/B17;0)- Bedingung mit UND(), ODER(), NICHT()

• Funktionsassistent- kennt Funktionsnamen- hilft bei Argumenten

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 110

7.2.2.3 Namen• Tabellenkalkulation ist Programm!

- dokumentieren der Formeln- Sicherheit bei späteren Änderungen

• Zellbezüge unübersichtlich- Bezug auf Prozentsatz etc.?- dokumentiert nicht

• Zellen können benannt werden- einzeln oder Bereich- Namensregeln ähnlich Programmiersprachen- automatischer Namensvorschlag- benannte absolute Bezüge- Indirektion: Name -> Zelle

• Namen in Formeln einsetzen- verändern sich nicht beim Kopieren- Auswahl aus Bereich

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 111

Betrag

12-Jan-99Müller13-Jan-99Meier17-Jan-99Schmidt03-Feb-99Hartmann09-Feb-99Meier-Möllendorf

Betrag

0

10002000

3000

40005000

6000

Betrag

7.2.2.4 Diagramme• Visualisierung einer Tabelle

- Anteile- Trends

• Tabelle selektieren- Achsen- Werte

• Diagramm-Art wählen- Kuchen- Linie, Punkte- Pseudo 3D

Formatieren- Achsen, Beschriftung - Legende

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 112

Debitor Rechnung vom Betrag

Müller 12-Jan-99 1713,12Meier 13-Jan-99 5312,5Schmidt 17-Jan-99 1800,67Hartmann 03-Feb-99 782Meier-Möllendorf 09-Feb-99 1190,78

Konrad FroitzheimCESC

Ladbare Module•Klientengesteuerte Stromkonstruktion–Auflösung, …–Dienstegüte–Stromformat•CompressLets–[Bönisch,1998]–im Server ausgeführt–vom Klienten geladen–Java•Kompressions-Toolbox–'hotspots'–'native' MethodenDCTFilter

Quanti-sierung?∆

Huff/RLEJava Virtual MachineQoSCLet∆-GIFCLetRTPCLet

RGBYUVM-JPEGCLetH.261CLetXYZCLet

Diff

7.2.4 Präsentationen und Vorträge• Elektronische Folien

- Text (Punkte)- Grafiken- Animation

• Didaktische Aufbereitung- sequentielle Präsentation- Hauptpunkte - Details- Präsentationskontrolle

• Dramaturgie- Übergänge zwischen Kapiteln- Einzelpunkte animieren- Überblendungen

• Powerpoint, Impact, …

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 113

Text mittig verankert• Textformat

- vertikaler Text-Anker- Zeichenformate wie gewohnt

• Zeichenprogramm eingebaut- fertige Elemente - Clip-Art- geometrische Grafik

• Animierte Grafik- Komponenten einblenden lassen- Art der Einblendung wählbar- Anlaß wählbar- Geräusch möglich- Bewegung = ausblenden, verschoben einblenden

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 114

• Entwurfshilfen- Grunddesign mit 'Wizard'- Outline mit Überschriften, Hauptpunkten, Unterpunkten- Einzelfolie- Notiz-Seiten- 'Lichtkasten' zum Sortieren

• Ausgabeoptionen- elektronische (Präsentation, Arbeitsplatz, Kiosk)- Folien- Papier: 'Handouts', Notiz-Seiten- WWW leider nur Bitmap

• Präsentationshilfen- Generalprobe mit Zeitnahme- zeitgesteuerte Präsentation

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7.2.5 Grafik7.2.5.1 Objektgrafik• MacDraw, Corel, Canvas, …• Graphische Objekte

- Strecken, Linienzüge- Rechtecke, Polygone- Kreise, Ellipsen

• Attribute- Farbe, Muster, Stiftform, …- Linien, Fläche

• Anordnung der Objekte - zusätzliche geometrische Figuren- Verdecken von Hilfskonstruktionen

• Pseudo-3D- Perspektive- Schattenwurf

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7.2.5.2 Pixelgrafik• MacPaint, PaintShop• Photos und Bilder

- Pixel- 'glatte' Übergänge- Farben

• Werkzeuge- Stift: Punkte setzen- Radiergummi: Punkte entfernen- Farbeimer: ausfüllen- Spraydose

• Attribute- Farbe, Muster, Stiftform, …- Linien, Fläche

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• Photoshop- Bildverbesserung: Retouching- Kunst: Effekte und Montage

• Bildaufbereitung- Kontrast, Helligkeit, Farbsättigung, Histogramm-Equalization- Retouching: Gummistempel, Finger, Schwamm, …

• Filter- Störungen entfernen (z.B. Durchschnitt mit Nachbarn)- Kanten bearbeiten (Schärfe, …)

• Zeichenwerkzeuge- Stift, Farbeimer, Radiergummi- Pinsel, Airbrush- Verlauf

• Text- automatisches Anti-Aliasing- nur Zeichenformat- Effektfilter

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 118

• Raffinierte Selektion- Rechteck, Ellipse und Lasso- Zauberstab- farbgesteuert- 'magnetisches' Lasso

• Schichten zur Anordnung- Folien-Montage- Transparenz- arithmetische Verknüpfung- verschieben der Schichten

• Effektfilter- Textur, Rauschen, - verwaschen, verzerren, mappen, stilisieren…- künsterlisch

• Color-Matching- exakter Farbabgleich- Scanner - Monitor - Drucker - Druckerei- Farbprofile

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- Farbpaletten (Pantone, …)

Konrad Froitzheim: Grundlagen der Informatik 120