Angewandte. Informatik. Informatik. ("Informationswissenschaft") DATEN... Informationen in maschinell (rechentechnisch) verarbeitbarer Form.

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1 Informatik - Einführung 1 Angewandte Informatik Informatik ("Informationswissenschaft") Begriffsbestimmungen INFORMATION... jede Kenntnis (Wissen) über Objekte, Sachverhalte, Vorgänge,.... DATEN... Informationen in maschinell (rechentechnisch) verarbeitbarer Form. Zur Darstellung von Informationen und Daten dienen "Zeichen" aus einem "Zeichenvorrat". Bsp.: Für Texte werden Buchstaben aus einem (länder- bzw. sprachabhängigem) Alphabet verwendet. B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 1 / 16

2 Informatik - Einführung 2 Informations-/Datendarstellung, Code menschliche Fähigkeiten (Gehirn, Sinnesorgane,...) der komplexen Informations-Aufnahme, -Darstellung, -Verarbeitung,... technische Möglichkeiten (Prozessor, elektronische Ein- und Ausgabegeräte,...) der signalgesteuerten Daten-Aufnahme, -Darstellung, -Verarbeitung,... Umwandlung der Darstellungsformen Zeichen aus dem Alphabet Codierung Decodierung Bitdarstellung / Binärzeichenfolge Code [Lexikon für Wirtschaftsinformatik]: Eine Vorschrift für die eineindeutige Zuordnung der Zeichen eines Zeichenvorrats zu denjenigen eines anderen Zeichenvorrates. B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 2 / 16

3 Informatik - Einführung 3 Bit, Byte, Datenmengen Bit (binary digit - Dualziffer): kleinste Einheit der Datenverarbeitung EDV-"Sprache" / Symbole: Bit ist belegt, Bit ist gesetzt - Symbol 1 Bit ist nicht belegt, nicht gesetzt - 0 Byte := zusammengehörende Folge aus genau 8 Bit Byte Daten := 1 Zeichen im 8-Bit-ASCII American Standard Code of Information Interchange! ( ? ) / [ ] \ A a B b Z z Bem.: mit dem 8-Bit-ASCII können 256 (=2 8 ) Zeichen (Buchstaben, Ziffern, Sonderzeichen, Steuerzeichen,...) sprach-/länderspezifisch (deutsch, englisch, französisch, kyrillisch,...) codiert werden; aktuelle Codesysteme verwenden 16,... Bit für die Codierung von (=2 16 ),... Zeichen, sind meist sprach-/länderübergreifend B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 3 / 16

4 Informatik - Einführung 4 Vielfache eines Byte Vergleich des Internationalen Einheitensystems (SI) und des Binärsystems SI-Präfix Binär-Präfix Deutsch Name Symbol Bedeutung Name Symbol Bedeutung Vergleich (gerundet) Kilobyte kb 10 3 Byte Tausend Kibibyte KiB 2 10 Byte 1,02 kb Megabyte MB 10 6 Byte Million Mebibyte MiB 2 20 Byte 1,05 MB Gigabyte GB 10 9 Byte Milliarde Gibibyte GiB 2 30 Byte 1,07 GB Terabyte TB Byte Billion Tebibyte TiB 2 40 Byte 1,10 TB Petabyte PB Byte Billiarde Pebibyte PiB 2 50 Byte 1,13 PB Exabyte EB Byte Trillion Exbibyte EiB 2 60 Byte 1,15 EB Zettabyte ZB Byte Trilliarde Zebibyte ZiB 2 70 Byte 1,18 ZB Yottabyte YB Byte Quadrillion Yobibyte YiB 2 80 Byte 1,21 YB B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 4 / 16

5 Informatik - Einführung 5 Datenverarbeitungs-Komponenten.HARDWARE. (technische) Geräte eines DV-Systems.SOFTWARE. Programme zur Steuerung der Hardware, Bedienung des Systems, Eingabe/Verarbeitung/Ausgabe von Daten,... incl. Dokumentationen.ORGWARE. organisatorische Festlegungen für den Verarbeitungsprozess (Datenorganisation, Datenschutz, -sicherheit, Zugriffsregelungen,...) Regelungen für die Hochschule Anhalt sind u.a. veröffentlicht in: - Grundordnung der HSA - Immatrikulationsordnungen - Ordnungen / Betriebsregelungen des ZIK (HSA) - Lizenzbestimmungen der installierten Software B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 5 / 16

6 Informatik - Einführung 6 Hardware-Grundstruktur... Eingabe Verarbeitung Ausgabe... Eingabegeräte Umwandlung der zu verarbeitenden Informationen in eine maschinenlesbare Form (Daten) Verarbeitungseinheit Verarbeitung der vorhandenen Daten Ausgabegeräte Ausgabe von für Nutzer verständliche Informationen oder weiter bearbeitbare Daten B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 6 / 16

7 Informatik - Einführung 7 Hardware - Software Eingabe von Daten Verarbeitung interne Speicherung Software Ausgabe von Daten Datenübertragung externe Speicherung interne Speicherung im Haupt-/Arbeitsspeicher sequentiell angeordnete direkt adressierbare Speicherzellen, je Zelle üblicherweise 1 Byte RAM - random access memory Standard -PC mit 4-8 GB externe Speicherung in Dateien Zusammenfassung von Daten auf einem externen Speichermedium (d.h. außerhalb des Hauptspeichers) unter einer Bezeichnung Standard -Festplatten ab 500 GB bis x TB B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 7 / 16

8 Informatik - Einführung 8 Software Systemsoftware - auf die Belange des Rechners zugeschnittene Programme - Unterstützung des Anwenders bei Routineabläufen * Betriebssystem * Dienst- und Hilfsprogramme *... Anwendungssoftware - auf spezielle Belange des konkreten Nutzers bzw. Einsatzbereiches angepasste Software * Standardsoftware (branchenneutral) - Office (Text, Präsentation, Tabelle, Datenbank,...) - Graphik-/Bildverarbeitung - Kommunikationssoftware -... * Branchensoftware - Betriebswirtschaft (Finanz- und Rechnungswesen) - Planung (Fütterung, Zucht, Anbau, Düngung,...) - Beratung (Ernährung, Rezepte,...) - CAD, Kartographie - Informationssysteme (GIS) -... B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 8 / 16

9 Informatik - Einführung 9 Betriebssystem BETRIEBSSYSTEM [nach LexWI] Die Gesamtheit aller Programme, die - unabhängig von einer bestimmten Anwendung - den Betrieb eines Datenverarbeitungssystems ermöglichen. Die wesentlichen Aufgaben eines Betriebssystems sind: Auftragsverwaltung, Prioritätensteuerung, Datenverwaltung, Systemsicherung, Wiederanlauf Betriebsarten = "Klassifizierung von Betriebssystemen" Programmabwicklung/Nutzeranforderung * Stapelbetrieb * Dialogbetrieb * Realzeitbetrieb Anzahl der gleichzeitigen Nutzer * single user - Einzelnutzer * multi user - Mehrnutzer Anzahl der parallelen Prozesse / Programme * single task - Einprozess/-programm * multi task - Mehrprozess/-programm B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 9 / 16

10 Informatik - Einführung 10 Beispiele von PC-/Server-Betriebssystemen System single multi single multi user user task task MS-DOS X X MAC-OS X (x) X Novell-Netware X X OS/2 X (x) X UNIX / Linux X X X Windows 95/98, NT, XP X X Windows Server 2000/2003 X X Windows Vista / 7 X (x) X Windows Server 2008 X X Windows 8 / 8.1 X (x) X Windows Server 2012 X X B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 10 / 16

11 Informatik - Einführung 11 Komponenten/Bestandteile von Betriebssystemen Betriebssystem ist Mittler zwischen Hardware und Benutzer bzw. Programmen Programmpaket mit einzelnen Komponenten für spezielle Aufgaben * auf die Hardware orientiert - Treiber für die Hardware-Ansteuerung - Speicherverwaltungsmechanismen -... * auf die Belange des Nutzers orientiert - Kommandoschnittstelle - Nutzerkommunikation - Prozessverwaltung -... Schichtenmodell Systemschale Systemkern * Kern - hardwarenahe Komponenten * Schale - auf den Nutzer gerichtete Bestandteile (Menüsystem, graphische Oberfläche,...) B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 11 / 16

12 Informatik - Einführung 12 Datenträgerverwaltung mit MS-Betriebssystemen Diskette/Festplatte * Spuren/Sektoren Spur Sektor * Festplatte evtl. Partitionen C: D: 2 Festplatten (physische Laufwerke) 2 Datenträger (logische Laufwerke) C: D: 1 Festplatte (physisch) mit 2 Partitionen 2 Datenträger (logische Laufwerke) FAT/FAT32-Datenträger - Datenverwaltung über FAT (file allocation table) - entwickelt für MS-DOS, WIN 95/98 - Dateigröße bis 4 GByte NTFS-Datenträger (New Technology File System) - Datenverwaltung über MFT (master file table) - entwickelt für Windows-NT - Zugriffsrechte, Datenkontingente, möglich - Datei-/Pfadnamen bis 255 Zeichen - Datei- und Partitionsgröße bis 16 TByte ReFS-Datenträger (Resilient File System) - entwickelt für Windows-Server 2012 / Windows 8 - hohe Datensicherheit durch neue Mechanismen der Kontrolle und Selbstreparatur - Datei-/Pfadnamen bis Zeichen - Datei- und Partitionsgröße bis 4 PByte B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 12 / 16

13 Informatik - Einführung 13 logische Datenträgerverwaltung * Einrichten/Formatieren eines Datenträgers beinhaltet: - anlegen der Verwaltungsbereiche - anlegen des Wurzelverzeichnisses (Hauptordner, Stammverzeichnis, root directory,...) - anlegen des Datenbereiches "leerer" Datenträger, der vom Nutzer weiter eingerichtet werden kann * Ordner-/Verzeichnisstruktur in Windows-Systemen Ein (Unter-)Ordner ist eine Datei, die Dateien enthalten kann. Beispielstruktur auf Laufwerk C: (Auszug): \ (Symbol für Hauptordner) Benutzer ProgramData Programme Windows Adobe Java Microsoft Office IBM * Grundbegriffe der logischen Datenträgerverwaltung aktuelles Laufwerk (Arbeits-/Standardlaufwerk) aktueller Ordner / akt. Verz. (Arbeits-/Standardordner) Bem.: optische Medien, Flash-Speicher werden logisch auf die gleiche Art und Weise verwaltet B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 13 / 16

14 Informatik - Einführung 14 Sicherheit bei der Rechner-Nutzung 1 - Entstehung fehlerhafter Daten durch unbeabsichtigte Fehlbedienungen / Fehleingaben => Risikosenkung durch * Checklisten / Schulungen * programmtechnische Mittel - Datenverluste auf Speichermedien * Hardware-Probleme des Mediums * physische Zerstörung (Brand, Diebstahl...) * fehlerhafte Software * Fehlbedienung * Software-Manipulation / Viren => Risikosenkung durch * aktuelle, gewartete Programmversionen * Checklisten / Schulungen * programmtechnische Mittel (aktueller Virenscanner) => Schadensminderung durch * Datensicherung ("Backup") * Einsatz redundanter Speicher (RAID) - Probleme mit der Stromversorgung => Risikosenkung durch * USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) zum Weiterbetrieb oder zumindest zum "geordneten Herunterfahren" * "robuste" Software (Transaktionslog) B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 14 / 16

15 Informatik - Einführung 15 Sicherheit bei der Rechner-Nutzung 2 - vorsätzliche Gefährdungen durch * absichtliche Störung des Betriebes * unerlaubte Modifikation von Informationen * unerlaubte Kenntnisnahme => Risikosenkung durch * Zugriffskontrolle (mechanisch, hardwareseitig, programmtechnisch) * Überwachung (elektronisch, programmtechnisch) * Verschlüsselung / Kodierung - Hauptansatz zur Minderung der Gefährdung: Authentifizierung Autorisierung Accounting Nutzer + Zugangsberechtigung Rechtevergabe (Minimalitätsprinzip) Protokollierung von Abläufen - Auswahl der Maßnahmen zur Minderung von Gefährdung / Risiko / Schaden * Aufzählung der möglichen Risiken * inhaltliche Bewertung der möglichen Schäden * finanzielle Bewertung der möglichen Schäden * Einsatz adäquater Sicherungen!!! es gibt keine absolut "sicheren" Systeme!!! B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 15 / 16

16 Informatik - Einführung 16 Authentifizierung - Identität eines Benutzers kann überprüft werden durch: 1. Wissen (Passwort, PIN) 2. Besitz (Magnet-, Chipkarte) 3. persönliche (anatomische) Merkmale (Fingerabdruck, Stimme, Augenhintergrund) 4. Fähigkeiten (Unterschrift, Tippgewohnheiten) - komplexe Sicherungen erfordern Verbindung mehrerer Abfragen Bsp.: Bank Bank-Karte + PIN => Schwachstelle Passwort - mindestens 8 Zeichen - Mischung aus Buchstaben, Ziffern, Sonderzeichen - keine Namen, keine allgemein bekannte Daten, keine Wörter aus Lexika bzw. Literatur - regelmäßige Änderung des Passwortes - kein Einheitspasswort für alle Kennungen/Postfächer Kontakt: a.baier@loel.hs-anhalt.de Anfragen, Wünsche, Hinweise möglichst von Ihrem Hochschul-Postfach absenden! B-Stdg. FB LOEL HSA ab WS 14/15 16 / 16