IT-Handbuch für Fachinformatiker*innen

Dieses Handbuch vermittelt alle Grundlagen der Informationstechnik, die angehende Fachinformatiker in ihrer Ausbildung benötigen: Computerhardware, Betriebssysteme, Netzwerktechnik, -protokolle und -anwendungen sowie Grundlagen der Programmierung, Datenbanken und Multimedia. Mit vielen Prüfungsfragen und Praxisübungen.

Materialien zum Buch ... 17 Vorwort ... 19 1. Einführung ... 27 1.1 ... Informationstechnik, Informatik und EDV ... 27 1.2 ... Die Geschichte der Rechenmaschinen und Computer ... 37 1.3 ... Digitale Speicherung und Verarbeitung von Informationen ... 57 1.4 ... Übungsaufgaben ... 61 2. Mathematische Grundlagen ... 65 2.1 ... Einführung in die Logik ... 65 2.2 ... Mengenlehre und diskrete Mathematik ... 78 2.3 ... Mathematische Verfahren im Alltag ... 93 2.4 ... Grundlagen der Stochastik ... 97 2.5 ... Grundlagen der linearen Algebra ... 104 2.6 ... Grundlagen der Analysis ... 118 2.7 ... Informationsspeicherung im Computer ... 123 2.8 ... Übungsaufgaben ... 134 3. Elektronische und technische Grundlagen ... 141 3.1 ... Elektronische Grundlagen ... 141 3.2 ... Automatentheorien und -simulationen ... 149 3.3 ... Übungsaufgaben ... 168 4. Hardware ... 171 4.1 ... Grundlagen ... 171 4.2 ... Die Zentraleinheit ... 175 4.3 ... Die Peripherie ... 203 4.4 ... Übungsaufgaben ... 228 5. Netzwerkgrundlagen ... 235 5.1 ... Einführung ... 235 5.2 ... Funktionsebenen von Netzwerken ... 243 5.3 ... Klassifizierung von Netzwerken ... 252 5.4 ... Netzwerkkarten, Netzwerkkabel und Netzzugangsverfahren ... 261 5.5 ... Datenfernübertragung ... 271 5.6 ... Die TCP/IP-Protokollfamilie ... 275 5.7 ... Übungsaufgaben ... 327 6. Betriebssysteme ... 341 6.1 ... Entwicklung der Betriebssysteme ... 342 6.2 ... Aufgaben und Konzepte ... 350 6.3 ... Windows ... 371 6.4 ... Linux und Unix ... 394 6.5 ... Übungsaufgaben ... 424 7. Grundlagen der Programmierung ... 433 7.1 ... Python ... 435 7.2 ... Java ... 524 7.3 ... Übungsaufgaben ... 569 8. Algorithmen und Datenstrukturen ... 573 8.1 ... Algorithmen erarbeiten und implementieren ... 574 8.2 ... Datensammlungen sortieren ... 581 8.3 ... Nach Daten suchen ... 588 8.4 ... Bäume und Graphen ... 610 8.5 ... Bedingungserfüllungsprobleme ... 632 8.6 ... Übungsaufgaben ... 643 9. Weitere Konzepte der Programmierung ... 645 9.1 ... Reguläre Ausdrücke ... 645 9.2 ... Systemnahe Programmierung ... 663 9.3 ... Einführung in die Netzwerkprogrammierung ... 671 9.4 ... Externe Module und Abhängigkeiten ... 680 9.5 ... Übungsaufgaben ... 69010. Datenanalyse, Machine Learning, künstliche Intelligenz ... 693 10.1 ... Einführung ... 694 10.2 ... Daten auswählen und aufbereiten ... 699 10.3 ... Konkrete Machine-Learning-Verfahren ... 716 10.4 ... Übungsaufgaben ... 73011. Software-Engineering ... 733 11.1 ... Überblick ... 734 11.2 ... Werkzeuge ... 750 11.3 ... Übungsaufgaben ... 78412. Geschäftsprozessanalyse ... 787 12.1 ... Überblick ... 787 12.2 ... Prozesse modellieren mit BPMN ... 793 12.3 ... Übungsaufgaben ... 80313. Datenbanken ... 805 13.1 ... Die verschiedenen Datenbanktypen ... 806 13.2 ... MySQL - ein konkretes RDBMS ... 820 13.3 ... SQL-Abfragen ... 825 13.4 ... MySQL-Administration ... 838 13.5 ... Grundlagen der Datenbankprogrammierung ... 851 13.6 ... CouchDB im Überblick ... 856 13.7 ... Übungsaufgaben ... 86014. Server für Webanwendungen ... 865 14.1 ... HTTP im Überblick ... 865 14.2 ... Der Webserver Apache ... 879 14.3 ... PHP installieren und einrichten ... 899 14.4 ... Virtualisierung und Container ... 906 14.5 ... Übungsaufgaben ... 91715. Weitere Internet-Serverdienste ... 921 15.1 ... Namens- und Verzeichnisdienste ... 921 15.2 ... Die »Meta-Server« inetd und xinetd ... 938 15.3 ... Übungsaufgaben ... 94116. XML ... 945 16.1 ... Der Aufbau von XML-Dokumenten ... 947 16.2 ... DTDs und XML Schema ... 958 16.3 ... XSLT ... 974 16.4 ... Grundlagen der XML-Programmierung ... 981 16.5 ... Übungsaufgaben ... 98717. Weitere Datei- und Datenformate ... 993 17.1 ... Textdateien und Zeichensätze ... 993 17.2 ... Binäre Dateiformate ... 1015 17.3 ... Übungsaufgaben ... 102718. Webseitenerstellung mit HTML und CSS ... 1031 18.1 ... HTML und XHTML ... 1032 18.2 ... Cascading Style Sheets (CSS) ... 1074 18.3 ... Übungsaufgaben ... 109419. Webserveranwendungen ... 1103 19.1 ... PHP ... 1103 19.2 ... Eine REST-API implementieren ... 1171 19.3 ... Übungsaufgaben ... 120020. JavaScript und Ajax ... 1203 20.1 ... Grundlagen ... 1204 20.2 ... Das Document Object Model (DOM) ... 1244 20.3 ... Ajax ... 1257 20.4 ... Die JavaScript-Bibliothek React.js ... 1265 20.5 ... Übungsaufgaben ... 129021. Computer- und Netzwerksicherheit ... 1293 21.1 ... PC-Gefahren ... 1294 21.2 ... Netzwerk- und Serversicherheit ... 1307 21.3 ... Übungsaufgaben ... 1318 Anhang ... 1321 A. Glossar ... 1321 B. Zweisprachige Wortliste ... 1333 B.1 ... Englisch - Deutsch ... 1333 B.2 ... Deutsch - Englisch ... 1338 C. Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis ... 1345 C.1 ... Allgemeine Einführungen und Überblicke ... 1345 C.2 ... Mathematische Grundlagen ... 1346 C.3 ... Elektronische und technische Grundlagen ... 1347 C.4 ... Hardware ... 1348 C.5 ... Netzwerkgrundlagen ... 1348 C.6 ... Betriebssysteme ... 1348 C.7 ... Grundlagen der Programmierung ... 1350 C.8 ... Algorithmen und Datenstrukturen ... 1350 C.9 ... Weitere Konzepte der Programmierung ... 1351 C.10 ... Datenanalyse, Machine Learning, künstliche Intelligenz ... 1351 C.11 ... Software-Engineering ... 1353 C.12 ... Geschäftsprozessanalyse ... 1354 C.13 ... Datenbanken ... 1354 C.14 ... Server für Webanwendungen ... 1355 C.15 ... XML ... 1355 C.16 ... Webseitenerstellung mit HTML und CSS ... 1355 C.17 ... Webserveranwendungen ... 1356 C.18 ... JavaScript und Ajax ... 1356 C.19 ... Computer- und Netzwerksicherheit ... 1357 Index ... 1359