Computer Grundlagen - Theorie

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1 Computer Grundlagen - Theorie IKT Informations- und Kommunikationstechnologie Beim Begriff IKT geht es um die Informations- und Kommunikationstechnologie. Dazu zählen also Themen aus dem Bereich Computer und der Kommunikation. Daten bereitstellen, übermitteln, auswerten, teilen, usw. Die Nutzung der IKT bei uns im Alltag ist gegeben durch Internet-Dienstleistungen: www, , Skype, Facebook, IM (Instant Messaging), Mobilfunktechnologie: telefonieren, Smartphone (App Nutzung), Handyparken, Office-Anwendungen: Word (Textverarbeitung), Excel (Tabellenkalkulation), Powerpoint (Präsentationsprogramm), Access (Datenbanken) Computer und mobile Endgeräte Hardware Als Hardware wird alles am Computer bezeichnet, daß man angreifen kann. Dazu zählen alle Geräte außerhalb - aber auch die Bauteile innerhalb vom Computer. Beispiele: Bildschirm, Tastatur, Maus, Drucker, Festplatte, Grafikkarte, Arbeitsspeicher Computerarten und kleine digitale Geräte PC (Personal Computer): Komponenten können einzeln ausgewechselt werden, leichter aufrüstbar, Platz für weitere Festplatten / neue Laufwerke Laptop / Notebook: Alle Komponenten in einem Gerät, Akkubetrieb möglich, zum navigieren wird anstelle der Maus ein Touchpad verwendet. Ähnlich, aber andere Eigenschaften & Größen: Ultrabook, Netbook Tablet PC: Eingaben im Stehen durch Berührung des Bildschirms (Touchscreen) Apps die installiert werden können E-Book Reader: Bücher die in elektronischer Form (E-Books) gekauft wurden können darauf gelesen werden. PDA - Personal Digital Assistant: Der Verwendungszweck besteht hauptsächlich in der Termin und Kontaktverwaltung. Smartphone: Telefone, meisten mit Touchscreen anstelle von Tasten, Texteingabe über eine Bildschirmtastatur, durch Berührung. Apps (Applikationen, Programme) am Smartphone bieten erst den Mehrwert dieser Geräte und brauchen meist Internet zur Verwendung. + Media Player (MP3 Player, Digitaler Bilderrahmen, etc.) und Digitalkamera, Dockingsstationen (z.b. für Iphone als Stereo Anlage) Computer Grundlagen - Theorie Seite 1

2 Hauptbestandteile eines PCs CPU, RAM, Festplatte CPU Central Processing Unit Die Zentrale Recheneinheit führt die Berechnungen am Computer aus. Sie wird auch Prozessor genannt. RAM Random Access Memory Der RAM der Arbeitsspeicher ist ein flüchtiger Speicher. Aktuell aktive Programme und Dokumente werden im RAM zwischengespeichert. Bei Stromausfall oder abschalten vom PC gehen diese Daten verloren oder werden diese gelöscht. Festplatte HDD (Hard Disk Drive) SSD (Solit-State-Drive) Auf der Festplatte werden alle unsere Dateien und Programme gespeichert. HDD Festplatten haben eine Speicherkapazität von ca. 500 GB bis mehreren TB. SSD Festplatten sind schneller als HDD Festplatten, sind aber i.d.r. teurer und verfügen über eine nicht so hohe Speichergröße. Welche Faktoren beeinflussen die Computerleistung? CPU Central processing unit Zentrale Recheneinheit Die Geschwindigkeit der CPU wird in einer Taktfrequenz gemessen, Maßeinheit sind Megahertz (Mhz) und Gigahertz (Ghz). Geschwindigkeit kann durch die Leistung und Anzahl der Prozessorkerne (Dual Core, Quad Core Prozessor) beeinflusst werden. Arbeitsspeicher RAM Schreib- und Lesespeicher Der RAM ist ein flüchtiger Speicher ein Zwischenspeicher. Ein Dokument welches gerade in Bearbeitung ist befindet sich im RAM. Anzahl und Größe der laufenden Anwendungen Gerade bei Multimedialen Anwendungen (Bild, Ton, Video) gilt je mehr Anwendungen geöffnet sind, umso weniger Arbeitsspeicher steht zur Verfügung, umso langsamer wird der Computer. Viren Computerviren Trojaner Schadsoftware Wenn der Computer von einem Virus, Wurm oder Trojaner infiziert ist, dann ist er in der Regel auch langsamer als normal. Ein und Ausgabeschnittstellen, Anschlüsse USB Anschluss Universal Serial Bus Einstecken neuer Geräte im laufenden Betrieb möglich. Netzwerk Anschluss HDMI Anschluss - High Definition Multimedia Interface Digitale Bild und Ton Übertragung Computer Grundlagen - Theorie Seite 2

3 Speicherarten, Speicherkapazitäten und Speichermedien RAM Speicher (Random Access Memory) Schreib- und Lesespeicher Der Arbeitsspeicher ist ein Schreib- und Lesespeicher. Ein flüchtiger Speicher, wo Daten die gerade bearbeitet werden, zwischengespeichert werden. Bei Stromausfall gehen diese Daten verloren. ROM Speicher (Read only Memory) Lesespeicher Der ROM Speicher ist nur ein Lesespeicher. Hier sind Daten gespeichert die nur gelesen werden können. Ein Beispiel hierfür ist die CD Rom, die einmal gebrannt wird (hierfür wird ein CD Brenner benötigt) und dann nur mehr gelesen werden kann. Eine CD RW für Rewriteable (wiederbeschreibbar) hingegen kann noch einmal geändert werden. Speicherkapazitäten Bit ist die kleinste Maßeinheit für Informationen. Das ist der Zustand 1 oder 0. Byte: 8 Bits = 1 Byte was einem Buchstaben entspricht KB: 1 KB (Kilobyte) = 1024 Byte MB: 1 MB (Megabyte) = 1024 KB GB: 1 GB (Gigabyte) = 1024 MB TB: 1 TB (Terabyte) = 1024 GB TIPP: Kein Mann geht tanzen (KB, MB, GB, TB) oder Klein Mittel Groß (KB, MB, GB) Speichermedien CD, DVD CD ~ 700 MB DVD ~ 4 GB Speicherkarten ~ 2 GB 128 GB USB Stick ~ 2 GB 128 GB Festplatten - HDD Intern und extern ~ 250 GB 4 TB Server, Online Speicher Webhosting Je nach Geldbeutel ab 1 GB NAS, Netzwerkspeicher ~ 500 GB 4 TB Computer Grundlagen - Theorie Seite 3

4 Eingabegeräte Maus Tastatur Scanner Touchpad Joystick Webcam Mikrofon Ausgabegeräte Bildschirm Drucker Lautsprecher Kopfhöhrer Plotter Ein und Ausgabegeräte Touchscreen Multifunktionsgerät Headset Computer Grundlagen - Theorie Seite 4

5 Software und Lizenzierung Was zählt zur Software? Betriebssystem, Anwendungsprogramme und die gespeicherten Daten zählen zur Software. Diese Software kann sowohl lokal am Rechner installiert werden oder auch über Cloud Dienste online genutzt werden. Betriebssystem Ohne Betriebssystem ist der Computer nicht lauffähig. Das Betriebssystem verwaltet den Zugriff der Hardware, den Datenzugriff, die Speicherverwaltung und Programmverwaltung. Bekannte Betriebssysteme sind Windows (10, 8.1, 8, 7, Vista, XP), Linux, MacOS, MS Dos Betriebssysteme auf Smartphones: Android (~ 80% Marktanteil), ios (Apple, ~ 13 %), Anwendungsprogramme Anwendungsprogramme sind Programme die der Benutzer für seine jeweiligen Bedürfnisse installieren und verwenden kann. Wenn man ein Programm nicht mehr benötigt, dann wird es wieder desinstalliert (von der Festplatte entfernt). So wird zum Beispiel für einen Brief ein Textverarbeitungsprogramm verwendet wie MS Word, und für Berechnungen ein Tabellenkalkulationsprogramm wie MS Excel. Hier einige Anwendungsbeispiele: Textverarbeitung Texte, Briefe, Serienbriefe verfassen. z.b.: MS Word Tabellenkalkulation Berechnungen, Tabellen, Statistiken. z.b.: MS Excel Datenbanken Präsentationen Bildbearbeitung Soziale Netzwerke Große Datenmengen verfassen, zusammenführen, verknüpfen (Access) Folien für einen Vortrag oder Seminar erstellen. Diese Inhalte können animiert und mit Sound / Grafiken untermalt werden. (PowerPoint) Porgramme dienen dazu das Senden & Empfangen von s, die Koordinierung von Terminen & Kontakten zu verwalten. (Outlook) Mit einem Bildbearbeitungsprogramm kann man Bilder digital verändern, Filter zur Bearbeitung anwenden und diese mit Effekten versehen. Facebook, Twitter, Xing, Linkedin, Copyright und Lizenzen Der Vermerk oder Copyright weist auf den Inhaber hin. Wenn jemand etwas erfindet, zeichnet, schreibt, programmiert etc., dann besitzt er auch die Rechte daran. Wenn jemand anderes dieses Werk verwenden möchte, dann muss er in der Regel dafür bezahlen. Im Computerbereich spricht man hier von Lizenzen. Wer also Microsoft Office (Word, Excel) verwenden möchte, der muss sich eine Benutzerlizenz kaufen. Je nach Programm und Anwendung ist diese Benutzerlizenz für unbestimmte Zeit gültig, nur als 1 Jahres Version (Antivirenprogramme zum Beispiel), eventuell mit Benutzer und Installationseinschränkungen (1 PC Lizenz, 3 Benutzer, ). Computer Grundlagen - Theorie Seite 5

6 Wenn man dieses Programm installiert muss man oft einen Lizenzschlüssel eingeben (meist eine lange Zahl auch Produkt-ID genannt). Das System weiß dann aufgrund vom Lizenzschlüssel um welchen Lizenzvertrag (EULA) es sich handelt. Die genauen Inhalte sind beim Installieren sichtbar und werden meist mit ich stimme der Lizenzvereinbarung zu akzeptiert. Freeware, Shareware, Open Source Es gibt auch Programme die kostenlos (und legal) kopiert und weitergegeben werden dürfen. Sie werden als Shareware, Freeware oder Open Source bezeichnet. Shareware bedeutet, dass diese Programme für einen begrenzten Zeitraum kostenlos getestet werden können und dann gekauft werden müssen. Freeware Programme sind kostenlos nutzbar. Viele Freeware Programme verdienen damit ihr Geld, dass sie eine Basis Version eines Programmes sind mit Grundfunktionen. Wer den vollen Funktionsumfang haben will, der muss auf eine Premium Version umsteigen. (Antivirenprogramme zum Beispiel) Open Source Programme sind Programme mit offener Quelle sprich der Code ist freigegeben und das Programm kann weiterentwickelt und verbessert werden. Hierbei wird das Geld mit Anpassungen, Zusatzfunktionen oder Supportdienstleistungen verdient. Vorteil hierbei ist, dass es durch den offenen Code für jeden frei verwendbar ist und somit eine rasche Entwicklung und Verbreitung möglich ist. Computer und mobile Endgeräte Netzwerke Es gibt verschiedene Arten von Netzwerken. LAN WLAN WAN Lan Local Area Network, Lokales Netzwerk Wlan Wireless Local Area Network, Kabelloses Lokales Netzwerk WAN Wide Area Network, großräumiges Netzwerk bedeutet, daß der oder die Computer mittels Kabel über einen begrenzten Raum (Gebäude, Haus, Raum) vernetzt sind. hier wird die Verbindung kabellos über Funk hergestellt. Alle neuen Computer besitzen eine Funknetzwerkkarte. Bei Stand PCs kann man diese ebenso einbauen bzw. mittels einem USB WLAN Stick lösen. Bei einem sicheren WLAN muss man ein Passwort eingeben. Die Daten werden dann verschlüsselt übertragen. WPA und WPA2 werden hierfür verwendet. (Wi-Fi Protected Access) Computer die Geografisch weit auseinander liegen werden miteinander verbunden. Auch Länderübergreifend möglich. Das Internet ist ein WAN. Computer Grundlagen - Theorie Seite 6

7 Internet Das Internet selbst ist das größte Computernetzwerk. Es besteht aus vielen Rechnernetzwerken und einzelnen Rechnern. Im Internet gibt es verschiedene Dienste, die wir verwenden. Internetdienste sind zum Beispiel: www, , Dateiübertragung, Telefonie, Radio, TV, Im Netzwerk gibt es in der Regel 2 Benutzerrollen. Den Client und den Server. Der Server Der User ist derjenige, der Dienste anbietet und für den User bereitstellt zum Beispiel Internetverbindung, Druckmöglichkeit, Speicherplatz, ist der einzelne Benutzer, der die Dienste vom Server in Anspruch nehmen will Intranet und Extranet Es gibt auch noch Firmennetzwerke. Ein geschlossenes Computernetz welches auf Basis der IT Technologie basiert und innerhalb der Firma verfügbar ist nennt sich Intranet. Wenn man auch externen Teilnehmern (Lieferanten, Händler, Außendienstmitarbeitern, ) Zugriff bietet, dann redet man von einem Extranet. Verbindung zum Internet - Datentransfer Um eine Verbindung mit dem Internet herstellen zu können benötigen wir ein Modem, welches sich in das Internet einwählt. Es gibt mehrere Möglichkeiten um sich mit dem Internet zu verbinden. Telefonleitung (ISDN, DSL, ADSL, XDSL, ) Mobiltelefon Kabel kabellos / wireless Satellit Früher war der Zugriff auf das Internet nur mit einem schmalbandigen Anschluss möglich (Dial UP). Da gab es die Einwahl über die Telefonnummer, und wenn man im Internet war, war das Telefon besetzt, bzw. wenn man telefonierte konnte man nicht online gehen. Bezahlt wurde nach Zeit Dial up einwählen. Inzwischen verwenden die meisten einen so genannten Breitband Anschluss. Die Vorteile vom Breitbandanschluss sind. hohe Übertragungsraten in der Regel eine Flatrate / Pauschaltarif egal wie lange man online ist keine Zusatzkosten (Außnahmen Datenvolumen) Bei der Wahl des Anbieters (ISP Internet Service Provider) muß also auf das angebotene Datenvolumen und die Geschwindigkeit (Download und Uploadgeschwindigkeit) geachtet werden. Die Geschwindigkeit zur Datenübertragung nennt man die Datenübertragungsrate und diese wird in Mbit/s (Megabit pro Sekunde) oder kbit/s angegeben. Computer Grundlagen - Theorie Seite 7

8 Wenn man im Internet unterwegs ist, so nutzt man manchmal auch eine ungeschützte Verbindung. Mittels VPN (Virtual Private Network) werden die Daten im ungesicherten Netzwerk verschlüsselt übertragen. Ein VPN sichert uns also eine sichere Übertragung in einem ungesicherten Netzwerk. Hierfür gibt es Anbieter wie tigervpn.com die diese Server zur Verschlüsselung auch von verschiedenen Serverstandorten anbieten, so daß die Daten nicht nur verschlüsselt übertragen werden sondern auch ein anderer Standort für den Computer bzw. dessen Internetaktivitäten vorgetäuscht werden. Dieser Service kann von überall aus der Welt aus genutzt werden und ist nicht an ein bestimmtes Netzwerk gebunden. Bei einem Netzwerk unterscheidet man noch zwischen einem offenen Netzwerk (frei zugänglich) oder einem geschützten / sicheren Netzwerk (Passwort erforderlich). Hilfsmittel für Menschen mit Behinderung Es gibt auch einige Hilfsmittel durch welche Menschen mit Behinderung den Computer besser bedienen können. Spracherkennungssoftware Bildschirmleseprogramme (Screenreader) Bildschirmtastaturen / Bildschirmlupe / Kontraststarke Darstellung Einige davon kennen wir inzwischen auch schon von unseren Smartphones. Kommunikation über das Internet: IM Instant Messaging, , VOIP, Gesundheit Ergonomie am Arbeitsplatz Ziel der Ergonomie ist es, den Arbeitsplatz gesund und stressfrei zu gestalten. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, den Arbeitnehmer vor körperlichen Schäden auch bei langfristiger Ausübung der Tätigkeit zu schützen. Worauf ist beim Thema Ergonomie am Arbeitsplatz zu achten? (nur ein Auszug) Arbeitsstuhl und Arbeitstisch Bildschirm mit Rollen, Sitzdruckfeder und höhenverstellbar neigbare Rückenlehne Armlehnen Sitztiefen und Neigungsverstellung Füße sollen gerade auf dem Boden stehen, dass sie entspannt sind genug Platz am Tisch, dass häufig genutzte Arbeitsmittel in max 30 cm Entfernung sind TOP Wechsel von sitzen und stehen möglich (höhenverstellbarer Arbeitstisch) Benutzer soll davor sitzen (kein Bewegen vom Hals notwendig zum lesen) Bildschirm sollte in cm Entfernung (zum Auge) am Tisch stehen Tastatur und Maus spezielle ergonomische Mäuse und Tastaturen verwenden Computer Grundlagen - Theorie Seite 8

9 Raum Raumtemperatur von optimal Grad % Luftfeuchtigkeit idealerweise mit Pflanzen keine große Lärmbelästigung Beleuchtung keine Blendung durch die Sonne / Sonneneinstrahlung Computer sollte somit seitlich zum Fenster sein Kunstlicht am Arbeitsplatz nicht zu hell nicht zu dunkel kein Blenden Zeiteinteilung und Arbeitsweise Pausen einlegen sich strecken Übungen zur Augenentlastung anwenden (Fernblick) Umwelt Was kann man tun um die Umwelt zu schonen? Computerteile und Papier können recycelt werden Druckerpatronen: recyceln oder Nachfüllpatronen kaufen / Nachfüllsets Computer und Bildschirm ausschalten wenn diese nichtmehr verwendet werden Stand by Modus einschalten wenn möglich Identität und Authentifizierung Um den Zugang zu bestimmten Diensten - oder den Computer vor unberechtigtem Zugriff - zu schützen verwenden wir Benutzername und Kennwort. Eigenschaften eines Kennwortes: Kombination aus Text, Zahlen und idealerweise Sonderzeichen sein nicht einfach zu erraten (Name, Geburtsdatum, etc.) es soll sich regelmäßig ändern idealerweise auf verschiedenen Plattformen verschieden Kennwörter verwenden Datensicherheit und Diebstahl Da unsere Daten immer der Gefahr ausgesetzt sind von Viren befallen zu werden und somit auch die Gefahr eines Datenverlustes besteht, sollte man sich darum kümmern, dass seine Daten ordnungsgemäß gesichert werden. Eine zusätzliche Datensicherung auch Backup genannt kann auf einer CD, DVD, USB Stick oder einer externen Festplatte stattfinden. Um Hardware zu sichern, kann man diese mit einem Security Cable sichern. Viele Stand Computer haben hierfür auf der Rückseite oben eine Schlaufe um sein Gerät zu sichern. Computer Grundlagen - Theorie Seite 9

10 Viren, Antivirenprogramm und Firewall Wenn wir unsere Daten mittels Backup extern gesichert haben, dann besteht noch immer die Gefahr eines Datenverlustes durch ein Schadprogramm. Ein Schadprogramm (auch Malware genannt) kann ein Virus, Wurm oder Trojaner sein. Ein Virus kann immer dann am Computer eindringen, wenn ein Datenaustausch stattfindet. Das kann durch das Surfen im Internet sein, durch das Herunterladen einer infizierten Datei, dem verwenden einer infizierten CD oder USB Sticks, ein Anhang und vieles mehr. Also auch ein Computer der nicht im Internet ist kann von einem Virus infiziert werden. Schäden die durch Viren, Würmer und Trojaner entstehen können Je nach Art der Schadsoftware kann es zu unterschiedlichen Schadensbilder kommen. Ein harmloser Virus, könnte als Ziel haben, dass er Adressen sammelt, um später Spam Mails zu verschicken. Gefährliche Viren, können sogar Hardwareteile ruinieren (z.b. Übertakten des Prozessors, abschalten der Kühleigenschaft, ), Daten löschen oder den Zugriff auf den Computer verhindern. Ein Trojaner geht noch einen Schritt weiter und kann auf den fremden Computer zugreifen, sieht alles was vor die Kamera geht, hört alles (da Laptops Mikrofone eingebaut haben) und kann Zusatzprogramme installieren wie einen Keylogger, der die Tastatureingaben aufzeichnet und weiterleiten kann. Zum Beispiel Zugangsdaten für Mailadresse, Netbanking Zugang, etc. Wie können wir uns vor diesen Gefahren absichern? Um so gut wie möglich vor diesen Gefahren sicher zu sein verwendet man: ein Antivirenprogramm eine Firewall den gesunden Menschenverstand Ein Antivirenprogramm überprüft den Computer bzw. die darauf gespeicherten Dateien ob sie einen Schadcode (Virus) enthalten. Wenn das Antivirenprogramm eine auffällige oder infizierte Datei findet, dann verschiebt sie diese in die Quarantäne und versucht den Virus zu entfernen ohne die Datei zu beschädigen. Da täglich neue Viren in Umlauf gehen, muss das Antivirenprogramm regelmäßig aktualisiert werden. Das geschieht in der Regel automatisch durch ein Update. Hierbei werden weitere Virensignaturen (Code von Viren, die das Antivirenprogramm finden soll) aus dem Internet geladen. Der Ablauf vom Programm ist immer gleich durchsuche die Datei vergleiche mit den bekannten Virensignaturen Gib Bescheid wenn du eine Datei findest die du als Virensignatur gespeichert hast. Eine weitere Möglichkeit um sich zu schützen ist die Firewall. Die Firewall Feuerwand soll den Datentransfer zwischen zwei Netzen überwachen und absichern. Also zum Beispiel von Internet und Computer. Wenn ein Programm vom Computer aufs Internet zugreifen will überprüft die Firewall ob dieses Programm die Berechtigung dafür hat oder fragt nach. Computer Grundlagen - Theorie Seite 10

11 Bildlizenzen Alle Bilder wurden bei gekauft und sind somit für die Verwendung im Internet, auf PDF Dokumenten und für Präsentationen gestattet. # Scanrail # Scanrail # Scanrail # Taffi #5871 Lotfi Mattou # aey # Anne Katrin Figge # Anne Katrin Figge # Tobif82 # dimedrol68 # djama # Thomas Stüber # FotoDesignPP # zylox # AG- PHOTO # Bartkowski # magraphics.eu # ldprod # Andrey Kudrin # U. Hardberck # rangizzz # alexlmx # arturaliev # vasabii # jamiga images # ILYA AKINSHIN # bloomua # Amakar # Texelart # Texelart # margaretzorgan # Texelart # Alfonso de Tomás Computer Grundlagen - Theorie Seite 11