Grundlagen zum Internet. Standarddienste der Bürowelt

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1 Grundlagen zum Internet Grundlagen zum Internet Standarddienste der Bürowelt Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

2 Übersicht Dienste Offene Standards der Bürowelt (z.b. Web, Mail) Offene Standards der Automatisierung (z.b. PROFiNet, IDA; Ethernet/IP, OPC ) Spezifische Lösungen (z.b. Software- Entwicklungswerkzeuge) TCP/UDP IP Ethernet Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

3 Übersicht http (WWW) FTP Telnet SMTP... TCP/UDP IP Dienste (Schicht 7-5) Protokollschicht(4) Internetschicht (3) X.25 Ethernet FDDI ATM... Netzwerkzugang(1,2) WWW: FTP: Telnet: Mail: Multimediales hypertext-basiertes Informationssystem File Transfer zwischen verschiedenen Rechnern, Berechtigung Dialog-Zugriff auf andere Rechner (Fernsitzung) Nachrichten-Austausch Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

4 Domain-Namen und das Domain-Name-System Nutzung von symbolischen Adressen (Namen) statt der numerischen IP- Adressen die Zuordnung von Domain-Namen zu IP-Adressen übernimmt ein Domain- Name-Service der Rechner mit dem Domain-Name-Service wird damit zum Domain Name-Server einer IP-Adresse können mehrere Namen zugeordnet werden, einem Namen aber nur eine IP-Adresse Top-Level Domains werden weltweit einmalig vom Network Information Center NIC vergeben Struktur der Domain-Namen: Rechnername. [subdomain].[subdomain].[...]. domain.toplevel-domain Beispiel: et.tu-dresden.de Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

5 Domain-Namen und das Domain-Name-System toplevel-domain: Länder (38%) de Deutschland (www.tu-dresden.de) it uk Italien England com Company ( Firmen, meist USA) (www.microsoft.com, (27%) home.netscape.com) org Nicht-kommerzielle Organisationen (www.greenpeace.org) ( 3%) edu Education (meist USA) (20%) net Netzwerk- und Netzwerk-Management-Organisationen ( 8%) mil Militärische Organisationen ( 3%) Quelle: RRZN Internet, S.35 Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

6 WWW World Wide Web interaktives Hypermedia-Informationssystem integriert andere Internetdienste nutzt http Protokoll (hypertext transfer protocol) ein Web-Server hält Dokumente bereit, die ein Web-Client (Browser) abrufen kann Hypermedia-Dokumente haben Verweise auf andere Dokumente Lokalisieren des Dokumentes über eine URL - Uniform Resource Locator Hypertext Markup Language ist die Publikationssprache des WWW <html> <head> <title> Das ist die 2. Seite </title> </head> <body> Auf diese Seite wird verwiesen von der ersten Seite <a href="ersteuebung.html"> ersteuebung.html </a> </body> </html> Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

7 URL - Uniform Resource Locator Aufbau der URL: protokoll://serveradresse/pfad/datei das Protokoll spezifiziert das Übertragungsprotokoll (z.b. http) die Serveradresse ist ein Domain-Name i.allg. des Web-Servers, auf dem die Datei liegt Pfad und Datei verweisen auf die Position im Dateisystem des Servers unterschieden werden absolute und relative URL`s Achtung: Groß-/Kleinschreibung wird ab Pfad ausgewertet Beispiele: ftp: //ftp.leo.org Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

8 HTML - Dokumente Statische Dokumente: Eine statische Web-Seite hat zu jeder Aufrufzeit stets den gleichen Inhalt. Änderungen lassen sich nur durch Editieren des Quelltextes einfügen. Dynamische Dokumente: Der Inhalt eines dynamischen Dokuments ist nicht vollständig vordefiniert, sondern besteht i.allg. aus einem statischen Teil und Platzhaltern für aktuelle Daten. Nach einer Anfrage durch den Web-Browser erzeugt der Server das gewünschte Dokument und ersetzt die Platzhalter durch aktuelle Prozeßdaten. Dazu ruft der Web-Server spezielle Programme (CGI-Scrips, Java-Servlets) auf und arbeitet diese ab. Aktive Dokumente: Im Unterschied zu den dynamischen Methoden generiert nicht der Web-Server die dynamisierte Web-Seite, sondern schickt entsprechend einer Browser-Anfrage spezifischen Programmcode, an den Browser zurück. Das Holen der Prozeßdaten und das Erzeugen der HTML-Seite erfolgt dann auf dem Client-Rechner (JAVA- Applets, ActiveX-Componenten). Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

9 Lesen statischer Dokumente Client Server Eingabe der URL im Browser ruhend Ermittlung der IP-Adresse wartend Verbindungsaufbau, Anfrage Ermitteln des Abschicken, Verbindungsabbau Dokumentes Anzeige ruhend Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

10 Lesen dynamischer Dokumente Eingabe der URL im Browser Ermittlung der IP-Adresse wartend Client Datenquelle Verbindungsaufbau, Anfrage Server ruhend Ermittleln des Dokumentes, Ermittteln des Servlets SERVLET Anfrage nach Daten wartend Bearbeiten der Anfrage Anzeige Abschicken des Dokumentes Integrieren der Daten Übergabe der Daten ruhend Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

11 Lesen aktiver Dokumente Client Eingabe der URL im Browser Ermittlung der IP-Adresse Start des Applets Interaktion mit Benutzer Integration Anzeige Applet.. Verbindungs aufbau, Anfrage Abschicken Applet+ Dokument WWW- Server ruhend Ermittleln des Dokumentes, Ermittteln des Applets ruhend u.u. Anfrage nach Daten Übergabe der Daten Server Unabhängige Applikation Bearbeiten der Anfrage Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

12 HTTP- Protokoll Hypertext Transfer Protocol HTTP 1989 von Tim Berners-Lee am CERN zusammen mit URL und HTML entwickelt dient der Übertragung von Web-Seiten, zunehmend multimedialer Daten zustandsloses Protokoll Standard-Port : 80 Protokollversionen, HTTP/1.0 und HTTP/1.1 HTTPS = http Protokoll mit zusätzlicher Schicht zur Verschlüsselung Standard-Port : 443 Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

13 Web-Server und Automatisierungsgerät Der Web-Server ist integriert in das Automatisierungsgerät. Der Hersteller organisiert und verwaltet den Zugang zu den intern abgelegten Echtzeit- Prozeß- und Anlagendaten und entscheidet somit welche Freiheiten dem Anwender hinsichtlich der Datenmanipulation gewährt werden und in welchem Maße eigene Funktionen integrierbar sind. Solche Lösungen werden häufig bei Automatisierungsgeräten angewendet, die keine offenen Datenschnittstellen bieten, wie z.b. SPS oder mikrocontrollerbasierte Lösungen. Web-Server und Automatisierungsgerät existieren separat und kommunizieren über eine Standard-Schnittstelle Der Web-Server kommuniziert lesend und/oder schreibend durch den Aufruf von speziellem Programmcode mit dieser Standard-Schnittstelle. Diese Lösungen sind beispielsweise für Standard-Scada-Systeme geeignet, die über integrierte Standard- Datenschnittstellen verfügen. In diesem Fall stehen prinzipiell alle Daten des lokalen Automatisierungssystems für Remote Zugriffe zur Verfügung. Allein der Anwender bzw. Entwickler entscheidet in der Planungs- und Implementierungsphase über die gewünschten Freiheiten hinsichtlich der Datenmanipulation. Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

14 Nutzung in AT Chancen und Risiken von Internettechnologien Chancen: Weltweite Verbreitung. Universelle Schnittstellen zu Telekommunikationsdiensten (z.b. Einwahl in das Internet vom Festnetz aus, Versenden einer SMS vom Internet aus). Industrielle Massenfertigung mit großem Angebot an preisgünstigen, robusten, zuverlässigen Hard- und Softwarekomponenten. Offene Schnittstellen zu Standard-Softwaresystemen (z.b. zu Office- Produkten). Vertrautheit der Anwender mit Produkten und Oberflächen. Hohe Innovationsrate im Sinne schneller Leistungssteigerungen und Produktverbesserungen. Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

15 Nutzung in AT Chancen und Risiken von Internettechnologien Risiken: Keine Berücksichtigung typischer Objekte, Datentypen und Kommandos der Automatisierung; die Entwicklung ist insbesondere aufgrund der kommerziellen Randbedingungen fremdbestimmt durch die Office-Welt. Keine Durchgängigkeit zu etablierten Feldbussystemen. Keine garantierten Reaktionszeiten. Hoher Aufwand zur Sicherung gegen Zugriffe unberechtigter Personen oder Software (z.b. Viren) besonders im Falle eines Internetzuganges. Hohe Innovationsrate im Sinne kaum realisierbarer Verfügbarkeitsgarantien von bis zu 10 oder 15 Jahren für Hard- und Software im Falle eines Einsatzes in automatisierungstechnischen Anlagen. Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Dr.-Ing. A. Braune SS05 - Bra

16 Grundlagen zum Internet Grundlagen zum Internet Standarddienste der Bürowelt Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

17 Übersicht Dienste Offene Standards der Bürowelt (z.b. Web, Mail) Offene Standards der Automatisierung (z.b. PROFiNet, IDA; Ethernet/IP, OPC ) Spezifische Lösungen (z.b. Software- Entwicklungswerkzeuge) TCP/UDP IP Ethernet Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

18 Übersicht http (WWW) FTP Telnet SMTP... TCP/UDP IP Dienste (Schicht 7-5) Protokollschicht(4) Internetschicht (3) X.25 Ethernet FDDI ATM... Netzwerkzugang(1,2) WWW: FTP: Telnet: Mail: Multimediales hypertext-basiertes Informationssystem File Transfer zwischen verschiedenen Rechnern, Berechtigung Dialog-Zugriff auf andere Rechner (Fernsitzung) Nachrichten-Austausch Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

19 Domain-Namen und das Domain-Name-System Nutzung von symbolischen Adressen (Namen) statt der numerischen IP- Adressen die Zuordnung von Domain-Namen zu IP-Adressen übernimmt ein Domain- Name-Service der Rechner mit dem Domain-Name-Service wird damit zum Domain Name-Server einer IP-Adresse können mehrere Namen zugeordnet werden, einem Namen aber nur eine IP-Adresse Top-Level Domains werden weltweit einmalig vom Network Information Center NIC vergeben Struktur der Domain-Namen: Rechnername. [subdomain].[subdomain].[...]. domain.toplevel-domain Beispiel: et.tu-dresden.de Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

20 Domain-Namen und das Domain-Name-System toplevel-domain: Länder (38%) de Deutschland (www.tu-dresden.de) it uk Italien England com Company ( Firmen, meist USA) (www.microsoft.com, (27%) home.netscape.com) org Nicht-kommerzielle Organisationen (www.greenpeace.org) ( 3%) edu Education (meist USA) (20%) net Netzwerk- und Netzwerk-Management-Organisationen ( 8%) mil Militärische Organisationen ( 3%) Quelle: RRZN Internet, S.35 Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

21 WWW World Wide Web interaktives Hypermedia-Informationssystem integriert andere Internetdienste nutzt http Protokoll (hypertext transfer protocol) ein Web-Server hält Dokumente bereit, die ein Web-Client (Browser) abrufen kann Hypermedia-Dokumente haben Verweise auf andere Dokumente Lokalisieren des Dokumentes über eine URL - Uniform Resource Locator Hypertext Markup Language ist die Publikationssprache des WWW <html> <head> <title> Das ist die 2. Seite </title> </head> <body> Auf diese Seite wird verwiesen von der ersten Seite <a href="ersteuebung.html"> ersteuebung.html </a> </body> </html> Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

22 URL - Uniform Resource Locator Aufbau der URL: protokoll://serveradresse/pfad/datei das Protokoll spezifiziert das Übertragungsprotokoll (z.b. http) die Serveradresse ist ein Domain-Name i.allg. des Web-Servers, auf dem die Datei liegt Pfad und Datei verweisen auf die Position im Dateisystem des Servers unterschieden werden absolute und relative URL`s Achtung: Groß-/Kleinschreibung wird ab Pfad ausgewertet Beispiele: ftp: //ftp.leo.org Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

23 HTML - Dokumente Statische Dokumente: Eine statische Web-Seite hat zu jeder Aufrufzeit stets den gleichen Inhalt. Änderungen lassen sich nur durch Editieren des Quelltextes einfügen. Dynamische Dokumente: Der Inhalt eines dynamischen Dokuments ist nicht vollständig vordefiniert, sondern besteht i.allg. aus einem statischen Teil und Platzhaltern für aktuelle Daten. Nach einer Anfrage durch den Web-Browser erzeugt der Server das gewünschte Dokument und ersetzt die Platzhalter durch aktuelle Prozeßdaten. Dazu ruft der Web-Server spezielle Programme (CGI-Scrips, Java-Servlets) auf und arbeitet diese ab. Aktive Dokumente: Im Unterschied zu den dynamischen Methoden generiert nicht der Web-Server die dynamisierte Web-Seite, sondern schickt entsprechend einer Browser-Anfrage spezifischen Programmcode, an den Browser zurück. Das Holen der Prozeßdaten und das Erzeugen der HTML-Seite erfolgt dann auf dem Client-Rechner (JAVA- Applets, ActiveX-Componenten). Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

24 Lesen statischer Dokumente Client Server Eingabe der URL im Browser ruhend Ermittlung der IP-Adresse wartend Verbindungsaufbau, Anfrage Ermitteln des Abschicken, Verbindungsabbau Dokumentes Anzeige ruhend Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

25 Lesen dynamischer Dokumente Eingabe der URL im Browser Ermittlung der IP-Adresse wartend Client Datenquelle Verbindungsaufbau, Anfrage Server ruhend Ermittleln des Dokumentes, Ermittteln des Servlets SERVLET Anfrage nach Daten wartend Bearbeiten der Anfrage Anzeige Abschicken des Dokumentes Integrieren der Daten Übergabe der Daten ruhend Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

26 Lesen aktiver Dokumente Client Eingabe der URL im Browser Ermittlung der IP-Adresse Start des Applets Interaktion mit Benutzer Integration Anzeige Applet.. Verbindungs aufbau, Anfrage Abschicken Applet+ Dokument WWW- Server ruhend Ermittleln des Dokumentes, Ermittteln des Applets ruhend u.u. Anfrage nach Daten Übergabe der Daten Server Unabhängige Applikation Bearbeiten der Anfrage Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

27 HTTP- Protokoll Hypertext Transfer Protocol HTTP 1989 von Tim Berners-Lee am CERN zusammen mit URL und HTML entwickelt dient der Übertragung von Web-Seiten, zunehmend multimedialer Daten zustandsloses Protokoll Standard-Port : 80 Protokollversionen, HTTP/1.0 und HTTP/1.1 HTTPS = http Protokoll mit zusätzlicher Schicht zur Verschlüsselung Standard-Port : 443 Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

28 Web-Server und Automatisierungsgerät Der Web-Server ist integriert in das Automatisierungsgerät. Der Hersteller organisiert und verwaltet den Zugang zu den intern abgelegten Echtzeit- Prozeß- und Anlagendaten und entscheidet somit welche Freiheiten dem Anwender hinsichtlich der Datenmanipulation gewährt werden und in welchem Maße eigene Funktionen integrierbar sind. Solche Lösungen werden häufig bei Automatisierungsgeräten angewendet, die keine offenen Datenschnittstellen bieten, wie z.b. SPS oder mikrocontrollerbasierte Lösungen. Web-Server und Automatisierungsgerät existieren separat und kommunizieren über eine Standard-Schnittstelle Der Web-Server kommuniziert lesend und/oder schreibend durch den Aufruf von speziellem Programmcode mit dieser Standard-Schnittstelle. Diese Lösungen sind beispielsweise für Standard-Scada-Systeme geeignet, die über integrierte Standard- Datenschnittstellen verfügen. In diesem Fall stehen prinzipiell alle Daten des lokalen Automatisierungssystems für Remote Zugriffe zur Verfügung. Allein der Anwender bzw. Entwickler entscheidet in der Planungs- und Implementierungsphase über die gewünschten Freiheiten hinsichtlich der Datenmanipulation. Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

29 Nutzung in AT Chancen und Risiken von Internettechnologien Chancen: Weltweite Verbreitung. Universelle Schnittstellen zu Telekommunikationsdiensten (z.b. Einwahl in das Internet vom Festnetz aus, Versenden einer SMS vom Internet aus). Industrielle Massenfertigung mit großem Angebot an preisgünstigen, robusten, zuverlässigen Hard- und Softwarekomponenten. Offene Schnittstellen zu Standard-Softwaresystemen (z.b. zu Office- Produkten). Vertrautheit der Anwender mit Produkten und Oberflächen. Hohe Innovationsrate im Sinne schneller Leistungssteigerungen und Produktverbesserungen. Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

30 Nutzung in AT Chancen und Risiken von Internettechnologien Risiken: Keine Berücksichtigung typischer Objekte, Datentypen und Kommandos der Automatisierung; die Entwicklung ist insbesondere aufgrund der kommerziellen Randbedingungen fremdbestimmt durch die Office-Welt. Keine Durchgängigkeit zu etablierten Feldbussystemen. Keine garantierten Reaktionszeiten. Hoher Aufwand zur Sicherung gegen Zugriffe unberechtigter Personen oder Software (z.b. Viren) besonders im Falle eines Internetzuganges. Hohe Innovationsrate im Sinne kaum realisierbarer Verfügbarkeitsgarantien von bis zu 10 oder 15 Jahren für Hard- und Software im Falle eines Einsatzes in automatisierungstechnischen Anlagen. Lehrveranstaltung Internet in AT Dr.-Ing. A. Braune SS06 - Bra

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