Übungen und Praktika zur Datenverarbeitung 2013/2014

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1 Übungen und Praktika zur Datenverarbeitung 2013/2014 Serverbetriebssysteme (Grundlagen) Speicherverwaltung Hilfe zum Dualsystem/Speichergrößen Windows (Microsoft-Server) Windows-Domäne aufbauen (incl. Active Directory) Windows Rechtesystem Visual Basic Einführung Scripting.FileSystemObject ADSI leicht ADSI schwer Internettechnologien Konfiguration des Apache-Servers lächerliche PHP-Übung leichte PHP-Übung welches Bier schmeckt mir? Sprachauswahl im Web Datenbanken Beziehungsprobleme Biokiste Leihbücherei SQL-Syntax Freundinnen im Web Pizzadienst Kommunikation in Industrieanlagen kommt noch Dipl.-Ing. Reiner Doll, Technikerschule München 1

2 Speicherverwaltung Wir betrachten einen Rechner mit stark vereinfachtem Adresssystem : - Der Prozessor hat 32 bit Adressbreite - Die Daten werden Byteorganisiert gelesen - Der Rechner hat 512 MB Hauptspeicher - Die Festplatte und damit die MMU ist in 4kB-pages organisiert Wir betrachten hier zunächst nur eine einzige Task. Das ist nicht realistisch (wie die 512MB), aber zur Rechenübung praktischer. Aufgaben : 1. Wie groß ist der adressierbare Speicherbereich? 2. Wieviele pages kann die MMU im RAM halten? 3. Geben Sie eine Beispielzeile aus der pagetable dieser MMU an 4. Wieviele pages tragen die Kennzeichnung PB=0? Ein kleiner Schritt in Richtung Realität : Nun sollen 32 Tasks betrachtet werden. Als Hardware wird nun ein 64bit-System benutzt, und es werden 8GB RAM eingebaut. Die paging-strategie soll working set sein, wobei bei jedem paging error 1% der zur Verfügung stehenden Seitenzahl pro Task geladen werden soll. 5. Wieviele Seiten umfasst der bei jedem paging-error umgeladene Speicherbereich? 2

3 Hilfsblatt : Dualsystem und Speichergrößen 2 n Bytes Speichergröße kb kb kb kb kb kb kb kb kb kb MB MB MB MB MB MB MB MB MB MB GB 3

4 Praktikum : Windows Domäne aufbauen Sie sollen eine Domäne mit zwei VM s in Ihrem PC aufbauen, einen 2008 Domänencontroller und einen Win7-Client. Vorbereitung : Ihr Rechner muß als VM-Host laufen ( die rote Maschine). Nun suchen Sie in der Partition vm (d: oder f: ) auf ihrer Festplatte das Verzeichnis dvpraktikum und machen Sie eine Kopie des gesamten Ordners. Benennen Sie den Ordner nach ihrer Klasse und ihrem Namen, also z.b. Te2b_Maier_praktikum. Starten Sie den Vmware-Player (Desktop) und öffnen sie in ihrer eben angelegten Kopie die VMs Client und Server. ( open vitrual machine ) Durch Klick auf start virtual machine starten sie die Rechner. Wichtig : Schon während des Bootvorgangs stellen sie im VM-Menü (oberer Bildschirmrand) bei Removable Devices für die Ethernetanbindung host only ein, also Kommunikation nur innerhalb ihres Rechners. Sie kollidieren sonst mit Ihren Nachbarn! - Loggen sie sich in die Rechner ein, indem sie STRG/ALT/EINFG (nicht ENTF!!) drücken und als Administrator das Passwort lilli eingeben. - Stellen Sie zuerst die IP-Adresse des Servers auf /8 und den Client auf DHCP (automatisch beziehen). - Geben Sie (Systemsteuerung / System) beiden Rechnern Computernamen, zunächst in der bestehenden Arbeitsgruppe. 4

5 Sie beginnen entweder im automatisch erscheinenden Fenster Erstkonfiguration oder in der Verwaltung mit dem Server-Manager : - Wählen Sie bei den Serverrollen A/D Domänendienste, starten Sie die Rollenzuweisung. - Dann in der Kommandozeile (ausführen/cmd) Tool Dcpromo. o Erstellen Sie eine neue Domäne (Gesamtstruktur) o Vergeben Sie ein Kennwort ( spass4u oder ähnlich komplex ) o Vergeben Sie einen Domänennamen (z.b. winprakt.ts.de) o Lassen Sie einen DNS erstellen (Nur IP V4, V6 wegklicken) o Akzeptieren Sie, daß keine DNS-Delegation möglich ist WICHTIG : Scheiben Sie sich alle Ihre Passwörter auf!! Nach erfolgreicher Ausführung und vermutlich booten des Servers schauen Sie sich in der Verwaltung den DNS-Server an : Sie müssen den DC finden. Das gleiche machen Sie mit der AD-Datenbank : mit Active Directory Benutzer und Computer können Sie sich den Baum anschauen. Nun richten Sie noch den DHCP-Server ein : o Definieren Sie einen Bereich innerhalb Ihres Subnet (siehe Server-IP) o Deaktivieren Sie IP V6 5

6 Active Directroy administrieren : In der Verwaltung finden sie das Tool Active Directory Benutzer und Computer, es sollte auch auf dem Desktop als Verknüpfung vorhanden sein (mit rechter Maustaste Verknüpfung erstellen) Nun erzeugen sie neue Objekte in Active Directory : - Einen Container Rechner für Ihren Clientrechner - Einen Container Mitarbeiter für neue User (mit der rechten Maustaste auf den AD-Baum klicken -> neu -> Organisatorische Einheit) Setzen sie nun mit Gruppenrichtlinien folgende Eigenschaften : - Benutzerkennwörter müssen keinen komplizierten Kennwortrichtlinien entsprechen (Komplexitätsanforderung, minimale Länge und so ) - Beim Anmelden ist kein STRG/ALT/ENTF nötig Das ist schwierig In Server 2003 : Mit der rechten Maus auf einen Container drücken, Eigenschaften wählen, Gruppenrichtlinien wählen. Mit Neu können sie eine erzeugen, mit Bearbeiten können sie die Parameter wählen. Zunächst müssen sie draufkommen, ob das jeweils eine Benutzer- oder Computerrichtlinie ist. Hier hilft eigentlich nur suchen. In Server 2008 : Sie müssen das Tool Gruppenrichtlinienverwaltung in Verwaltung öffnen. Dort sehen Sie die Objekte, und mit der rechten Maustaste drauf können sie die Funktion Gruppenrichtlinien erstellen und verknüpfen anwählen. Nachdem sie ihrer neuen Richtlinien einen Namen gegeben haben, können sie diese mit der rechten Maus anklicken und unter Bearbeiten den Gruppenrichtlinien-Editor öffnen. Hier wählen sie jetzt die gewünschten Parameter 6

7 Computer in Domäne aufnehmen : Am Clientrechner lokal anmelden (Administrator / lilli). In der Systemsteuerung auf System (ungewohnt in Win7, ich würde bei Ansicht die Symbolansicht wählen ), dort Computername. Klicken sie auf ändern, und geben sie einen neuen Namen ein, unten markieren sie die Domäne und geben ihren im Server definierten Domänennamen ein. Nun müssen sie mit der Domänenadmin-Kennung zeigen, daß sie das dürfen Fehler? irgendein Netzwerkproblem (meist DNS)! OK? Nun gehen sie wieder am Server in die AD-Verwaltung und verschieben sie den Computer, der jetzt in Computers erscheint (keine Anzeige? F5 drücken!), in den vorher erzeugten Container Rechner Benutzer in Domäne aufnehmen : Richten Sie einen neuen Domänenbenutzer ein, mit Ihrem Namen als Kennung. Hierzu in Ihrem Container Mitarbeiter ein Objekt der Klasse User erzeugen. Als Passwort geben sie ihm lilli_neu, was nur klappt wenn die obige Richtlinie mit der Komplexitätsanforderung funktioniert. Testen Sie, ob der Login am Client klappt. Remote-Desktop : Erzeugen Sie hierfür einen neuen User zum Testen. Öffnen Sie den RDP-Zugriff auf Ihren Server, indem Sie in Systemsteuerung / Remoteeinstellungen den Remotezugriff erlauben (nicht die Remoteunterstützung). Wahrscheinlich werden sie noch ein paar Gruppenrichtlinien in Active Directory anpassen müssen, damit ihr Remote-User Zugriff hat (ohne Admin zu sein), den Server aber natürlich nicht herunterfahren kann. 7

8 Windows-Rechtesystem Um die Zusammenhänge von NTFS-Rechten und Freigaberechten zu testen, erzeugen Sie in c:\ in einem Unterverzeichnis, das Ihren Namen trägt, 2 Verzeichisse mit folgendem Rechtesystem und darin dann je eine Textdatei : NTFS Vollzugriff NTFS read only Freigabe Vollzugriff Freigabe read only Verzeichniss_A Verzeichniss_B X X X X Dann erlauben Sie Ihrem Clientrechner auch noch den Remote-Dektopzugriff auf Ihren Server. Das müssen Sie am Server in Systemsteuerung/System/Remoteeinstellungen einstellen. Sie müssen den Remote-Desktopzugriff erlauben, und ihre Userkennung als berechtigte Kennung angeben. (Nicht mit der Remoteunterstützung verwechseln!) Test 1 : Schreibender Zugriff lokal am Server auf beide Verzeichnisse. Trivial Test 2 : Schreibender Zugriff vom Clientsystem aus über SMB auf die Freigaben. Konkurrenz zwischen NTFS und Freigaberecht. Test 3 : Schreibender Zugriff vom Clientrechner aus über das RDP-Protokoll. (Start-alle Programme-Zubehör-Remotedesktopbverbindung) Wenns nicht klappt, schalten sie den ganzen Sicherheitskram (Firewalls) aus. Konkurrenz zwischen NTFS und Freigaberecht. 8

9 VBscript..zum warmwerden 1. Schreiben Sie ein Script, das so lange Wörter einliest und wieder ausgibt, bis das eingegebene Wort SESAM lautet. 2. Schreiben Sie ein Skript, das die Eingabe eines Namens und Vornamens (zwei getrennte Eingaben) verlangt. Es soll dann prüfen, ob es sich um Ihren Namen handelt, und dann hallo Meister oder im anderen Fall hallo Fremder ausgeben. 3. Das nächste Skript soll aus den eingegebenen Vor- und Familiennamen durch Verknüpfung der ersten 3 Buchstaben des Vornamens mit den ersten 4 Buchstaben des Familiennamens einen als Kennungsname tauglichen String machen und ausgeben. 9

10 Scripting.FileSystemObject 1. Schreiben Sie ein Script, das in einem Unterverzeichniss, das Ihren Namen trägt ( irgendwo auf c:\ ) Testordner anlegt. Es soll zunächst fragen, wieviele Ordner anzulegen sind, dann nach dem Pfad, und schließlich sollen die Ordner mir den Namen test1, test2, usw.. erzeugt werden. Dabei muß geprüft werden, ob die Ordner schon existieren, und wenn ja eine Fehlermeldung erfolgen Sollte ihr Programm nicht mehr stoppen (Endlosschleife), brechen sie es im Taskmanger möglichst schnell ab, weil sonst ihre Festplatte überläuft! 2. Nach dem selben Prinzip wie oben jetzt eine wählbare Anzahl von Textfiles in eines der oben erzeugten Verzeichnisse. Text1.txt, Text2.txt.usw. 3. Ihr nächstes Skript soll eines der Textfiles (wählbar) öffnen, und eine eingebbare Zahl von Wörtern hineinschreiben : test1, test2, usw. 4. Das letzte Skript soll nun wieder das File von 3) öffnen, jeweils 2 Wörter auslesen (z.b. test1 und test2), und diese dann zusammengefügt (test1test2) in das nächstfolgende Textfile hineinschreiben. (Auftretende Schwierigkeiten mit der Aufgabenstellung lösen sie nach Belieben.) 10

11 Übungen zum ADSI-Skripting Die folgenden Übungen sind nicht einfach, lassen Sie sich bitte Zeit 1. Legen Sie per Skript von Ihrem Client aus im Active Directory Ihrer Domäne 10 Container an. Die Container sollen in einer Schleife erzeugt werden und CONT1 bis CONT10 lauten. 2. Legen Sie nun in CONT1 zunächst manuell 2 Kennungen und zwei Computerkonten an. Füllen Sie möglichst viele Attribute (Namen usw..) aus. 3. Nun lesen Sie vom Client aus einige Attribute der ersten Kennung aus und zeigen Sie an 4. Nun das gleiche für beide Kennungen : mit einer for-each Schleife. 5. Nun löschen Sie (mit einer Schleife!) alle Computerkonten aus dem Container 6. Setzen Sie nun Vorname und Nachname der ersten Kennung vom Client aus per Skript auf andere Werte. 7. Nun erzeugen Sie (Schleife ) 10 Kennungen in CONT2 per Skript. Die Kennungen sollen folgende Eigenschaften haben : Kennungsname KEN1 bis KEN10, Vorname VOR1 bis VOR10, Benutzername BEN1 bis BEN10. Alle Kennungen sollen aktiviert werden. 11

12 fortgeschrittene Übungen zum ADSI-Skripting Sie sollen nun eine Praxisaufgabe lösen : Das Erzeugen lauffähiger Kennungen Ich stelle Ihnen hierzu den Schüler-Datensatz aus der Veraltungssoftware der Technikerschule zur Verfügung. Schreiben Sie ein Skript, das : - Aus dem Datensatz die Nachnamen und Vornamen isoliert. Daraus sollen nach dem Schema : VVVFFF (V:Vorname, F:Familienname) Kennungsnamen erzeugt werden. - Diese sind in einem Container schueler in ihrer Domäne angelegt werden. - Als Passwort soll allen Kennungen das dazugehörige Geburtsdatum gesetzt werden - Für jeden Schüler ist ein Homeverzeichnis im Pfad c:\homes anzulegen. Das Rechtesystem ist hier unwichtig, z.b. können sie allen Vollzugriff geben Sie werden hier auf Schwierigkeiten stoßen. Diese können Sie gerne auch in Zusammenarbeit mit ihrem Nachbarn lösen. 12

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15 Konfiguration des Webservers Apache Zuerst müssen Sie das Apache-Paket XAMPP auf Ihren Server installieren : - Holen Sie von //filer_labornetz/ftp_public/transport das Paket WAMPP.zip auf Ihren Hostrechner. - Kopieren sie das zip-file in Ihre Server - VM - Entpacken sie das zip-file in ihr root-directory c: (Wichtig, sonst stimmen einige Pfade nicht..) - Stellen sie für die Bedientools start und stop Verknüpfungen auf Ihrem Desktop her Nun testen Sie ihre Installation : - Im Konfigurationsfile des Apache-Servers httpd.conf stellen sie DocumentRoot auf /xampp/webseiten - Dieses neue DocumentRoot müssen sie natürlich in ServerRoot (wo liegt das??) noch anlegen - Erzeugen sie ein minimales HTML-File start.html in ihrem neuen DocumentRoot, das nur die Meldung hallo, ich bin dein Webserver ausgibt Nun spielen wir noch ein wenig mit dem Server : - Setzen Sie den Serverport (Parameter listen ) auf 90 - Stop/Start des Servers - Versuchen Sie, vom Client aus mit telnet die Webseite start.html zu holen - Schauen sie sich im Server die access.log und die error.log an ein wenig HTML, zur Sicherheit : - Setzen sie den Server wieder auf Port 80 - Schreiben sie 2 Webseiten, die sich mit links gegenseitig aufrufen können - Binden sie in eine Seite irgendein Bild mit ein 15

16 Absolut lächerliche PHP-Übung 1. Schreiben Sie eine HTML-Seite und dazu ein PHP-Skript, das am Webclient über ein Form Ihren Namen einliest, und dann über PHP wieder ausgibt : "hallo Herr. 2. Probieren Sie den Aufruf aus einem Links aus, und übergeben Sie einen Parameter, der dann am Client angezeigt werden soll 16

17 Immer noch leichte PHP-Übung 1. Schreiben Sie eine HTML-Seite, die das Eingeben eines Vor- und eines Familiennames erlaubt. Diese Werte schicken Sie dann mit POST an eine PHP-Seite, die untersuchen soll, ob der Vorname oder der Familienname der Ihre ist. Ist das der Fall, soll Hallo Meister ausgegeben werden, wenn nicht : Hallo Fremder 2. Schreiben Sie eine Online-Kurzarbeit zum Thema Apache-Server. Es sollen folgende Fragen gestellt werden : - Wie lautet der Name des Files, in dem Apache seine Konfiguration gespeichert hat? - Auf welchem Port kommuniziert Apache üblicherweise? - Wie heißt der Mechanismus, der Ausgaben aus PHP-Skripten an den Client zurückleitet? - Welche Fehlernummer bringt Apache, wenn eine Seite nicht gefunden wird? (falls Sie z.b. die letzte Antwort selber nicht wissen : schauen sie in den logfiles nach ) Die Fragen werden vom Kandidaten nach Eingabe seines Namens beantwortet. Gestalten Sie die Fragen möglichst grafisch etwas abwechslungsreich (nicht nur Textfelder..). Im Server muß dann geprüft werden, wie der Kandidat abschneidet : Jede Frage bringt 25%, bei weniger als 75% ist der Kandidat durchgefallen. Das Ergebnis wird dem Kandidaten dann mitgeteilt. 17

18 Welches Bier schmeckt mir? Eine Brauerei möchte durch eine Online-Umfrage rauskreigen, welche Biersorte den Kunden am Besten schmeckt. Um teilnehmen zu können, muß man auf der Webseite Seinen Namen und Telefonnummer angeben und dann den Namen der bevorzugten Biersorte nennen : Nach Abschicken mit Prost! wird das server-sided Skript bier.php aufgerufen. Zunächst werden die Daten jedes neuen Teilnehmers an die Datei c:/var/trinker.dat angehängt, und dann seine angegebene Biersorte (zur späteren Verarbeitung) an die Datei c:/var/biere.dat : Trinker.dat : Biere.dat : Maier Egon Weißbier Müller Karl Maibock Sollte der Teilnehmer (geprüft wird die Telefonnummer) schon einmal abgestimmt haben, erhält er eine Meldung : Nix gibt s, nur einmal abstimmen! Schreiben Sie index.html und bier.php! 18

19 Sprachauswahl im Web mit PHP Sie möchten auf Ihrer Webseite eine Sprachenauswahl ermöglichen und gleichzeitig eine Besucherliste führen. Zu diesem Zweck wird dem Besucher auf der Startseite index.html ein Pull-down Menü angeboten, in dem er seine Sprache wählen kann. Dazu soll er rechts davon seine Adresse eingeben und das dann mit SEND abschicken : Nach Betätigung von SEND schickt der Browser die Daten mit der Get-Methode an ihren Server, wo sie vom Skript sprache.php verarbeitet werden : Falls der Besucher keine Adressen eingegeben hat (erkennbar an dem Fehlen bekommt er eine Fehlermeldung. Andernfalls wird der Besucher an die Gästeliste c:/var/visit.dat angehängt (mehrfach möglich). Die Sprachauswahl wird nun ausgewertet, und dem Besucher eine zweite Seite geschickt, die in der gewünschten Sprache verfasst ist. Diese Seiten stehen als.html in DocumentRoot bereit : deutsch.html, ital.html, engl.html (Zum Testen erzeugen sie 3 kleine Testseiten..) Schreiben Sie index.html und sprache.php! 19

20 Übung zu Datenbanken : Beziehungsprobleme Um die Problematik mit den Kardinalitäten nochmals hervorzuheben, betrachten Sie bitte folgende 2 Beispiele : a) Eine Datenbank, in der Partnerfinden24.de seine Mitglieder und deren Beziehungen zueinander speichert b) Eine Datenbank, in der für einen Tanzclub für Verheiratete wieder die Mitglieder mit Geburtsdatum sowie deren eheliche Beziehung als Relation einzutragen ist Stellen Sie die Speichersturktur als ER-Modell dar, prüfen Sie die Kardinalitäten 20

21 Biokiste Ihre Oma eröffnet einen Heim-Lieferdienst für Bio-Lebensmittel. Sie als Techniker sollen eine Datenbank für die Verwaltung aufbauen. Der Service funktioniert folgendermaßen : - Kunden abbonieren ein Bio-Kiste (oder mehrere) - Es gibt verschiedene Bio-Kisten (Standard, Vegetarisch, Premium, Familie) - Die Kisten enthalten Bio-Lebensmittel (Brote, Gemüse, Fleisch..) - Die Lebensmittel werden von verschiedenen Lieferanten selbst zugekauft Welche Informationen sollten sinnvoll erfasst werden, wie sieht das ER-Modell aus? 21

22 Leihbücherei In Ihrem Dorf soll eine Leihbücherei eröffnet werden, sie werden mit dem Aufbau einer Datenbank zur Verwaltung beauftragt. - Alle Bücher sind zu erfassen (es können mehrere Exemplare pro Titel vorhanden sein) - Alle Autoren sind zu speichern - Alle Leihberechtigten (Mitglieder) sind zu speichern - Es soll erfasst werden, wer welches Buch geliehen hat - Es soll gespeichert werden, welcher Autor welches Buch geschrieben hat Welche Informationen sollten sinnvoll erfasst werden, wie sieht das ER-Modell aus? 22

23 SQL-Praxis Zum Reinschnuppern in die SQL-Kommandozeile legen Sie bitte eine table aus der Biokisten-Datenbank mit dem SQL-Monitor auf Ihrem Rechner an. Hierzu starten Sie mit dem Xampp-Kommandotool den mysql-server. Dann gehen Sie in die Windows-Kommandozeile (DOS-Eingabe), und starten den mysql-monitor mit : mysql Wenn das klappt, geht s auf der Befehlsliste aus dem DV-Skript weiter. 23

24 Web-Kochbuch (aus der Technikerprüfung 2009) Eine Website soll als interaktives Kochbuch gestaltet werden : - Man gibt in ein HMTL-Form eine vorhandene Zutat (z.b. Sardinen) ein - Der Webserver schlägt nun Gerichte vor, die diese enthalten - Daraus wählt man eines - Nun wird vom Server angegeben, welche weiteren Zutaten benötigt werden 1 Entwerfen Sie als ER-Modell eine SQL-Database, die Gerichte und deren Zutaten (zunächst also zwei tables..) speichern kann. Prüfen Sie, ob Ihr Entwurf den ER-Regeln entspricht, modifizieren Sie gegebenenfalls den Entwurf. Auf einer html-seite gibt der Benutzer nun die vorhandene Zutat (z.b. Sardinen) in ein html-form ein, und ruft durch Drücken des Submit-Buttons dann die phtml-seite auf, deren Ausgabe Sie unten sehen. Die vorher eingegebene Zutat wird in der Variablen zutat übergeben. 2 Schreiben Sie diese phtml-seite, die in der Database nun nach Gerichten sucht, die diese Zutat enthalten. Um eines davon auswählen zu können, sollen die Namen der Gerichte in einem pull-down-menü zum Anklicken angeboten werden : 24

25 Pizza-Service (aus der Technikerprüfung 2008) Für die Mittagspause wird in der Technikerschule ein Pizzaservice eingerichtet. Die Speisekarte wird natürlich digital im Internet abgeboten, im Hintergrund sind die Pizzadaten auf einem mysql-server gespeichert. Zu speichern sind die Name der Pizzen (z.b. tonno, funghi, usw..) sowie die darauf befindlichen Zutaten (also Tomaten, Käse, Oliven, usw..). 1. Erstellen Sie ein ER-Modell für die dafür nötigen tables Es soll im Internet möglich sein, eine Pizza auszuwählen ( hier : mare ) und dann folgende Information zu bekommen : 2. Erweitern Sie Ihre tables, so daß die Angabe der Menge und der Einheit möglich wird. 3. Schreiben Sie das php-file, das die obige Info ausgibt. Namen von Variablen, Bildern usw. können Sie frei festlegen, die Ausgabe muß nicht so wie oben dargestellt formatiert werden 25

26 Rest kommt noch 26

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