IT-Handbuch für Fachinformatiker

1. Vorwort ... 17


1. Einführung ... 25


1.1 ... Informationstechnik, Informatik und EDV ... 25

1.2 ... Die Geschichte der Rechenmaschinen und Computer ... 33

1.3 ... Digitale Speicherung und Verarbeitung von Informationen ... 52

1.4 ... Übungsaufgaben ... 56



2. Mathematische und technische Grundlagen ... 59


2.1 ... Einführung in die Logik ... 59

2.2 ... Informationsspeicherung im Computer ... 74

2.3 ... Elektronische Grundlagen ... 84

2.4 ... Automatentheorien und -simulationen ... 91

2.5 ... Übungsaufgaben ... 107



3. Hardware ... 115


3.1 ... Grundlagen ... 115

3.2 ... Die Zentraleinheit ... 119

3.3 ... Die Peripherie ... 146

3.4 ... Übungsaufgaben ... 171



4. Netzwerkgrundlagen ... 179


4.1 ... Einführung ... 179

4.2 ... Funktionsebenen von Netzwerken ... 186

4.3 ... Klassifizierung von Netzwerken ... 195

4.4 ... Netzwerkkarten, Netzwerkkabel und Netzzugangsverfahren ... 204

4.5 ... Datenfernübertragung ... 216

4.6 ... Die TCP/IP-Protokollfamilie ... 223

4.7 ... Übungsaufgaben ... 275



5. Betriebssystemgrundlagen ... 287


5.1 ... Entwicklung der Betriebssysteme ... 288

5.2 ... Aufgaben und Konzepte ... 296

5.3 ... Übungsaufgaben ... 317



6. Windows ... 323


6.1 ... Allgemeine Informationen ... 323

6.2 ... Windows im Einsatz ... 329

6.3 ... Windows-Netzwerkkonfiguration ... 356

6.4 ... Übungsaufgaben ... 364



7. Linux ... 369


7.1 ... Arbeiten mit der Shell ... 371

7.2 ... Konfigurations- und Administrationsaufgaben ... 403

7.3 ... Automatisierung ... 408

7.4 ... Editoren ... 415

7.5 ... Grafische Benutzeroberflächen ... 429

7.6 ... Netzwerkkonfiguration unter Linux ... 435

7.7 ... Übungsaufgaben ... 442



8. macOS ... 447


8.1 ... Mit Aqua arbeiten ... 451

8.2 ... Systemkonfiguration ... 459

8.3 ... macOS-Netzwerkkonfiguration ... 461

8.4 ... Übungsaufgaben ... 464



9. Grundlagen der Programmierung ... 467


9.1 ... Die Programmiersprache C ... 469

9.2 ... Java ... 497

9.3 ... Python ... 520

9.4 ... Übungsaufgaben ... 585



10. Konzepte der Programmierung ... 589


10.1 ... Algorithmen und Datenstrukturen ... 589

10.2 ... Reguläre Ausdrücke ... 610

10.3 ... Systemnahe Programmierung ... 628

10.4 ... Einführung in die Netzwerkprogrammierung ... 637

10.5 ... GUI- und Grafikprogrammierung ... 647

10.6 ... Übungsaufgaben ... 671



11. Mobile Development ... 673


11.1 ... iOS-Apps mit Xcode und Swift ... 674

11.2 ... Eine einfache Android-App ... 693

11.3 ... Übungsaufgaben ... 701



12. Software-Engineering ... 703


12.1 ... Überblick ... 704

12.2 ... Werkzeuge ... 720

12.3 ... Übungsaufgaben ... 741



13. Datenbanken ... 745


13.1 ... Die verschiedenen Datenbanktypen ... 746

13.2 ... MySQL -- ein konkretes RDBMS ... 760

13.3 ... SQL-Abfragen ... 764

13.4 ... MySQL-Administration ... 776

13.5 ... Grundlagen der Datenbankprogrammierung ... 789

13.6 ... CouchDB im Überblick ... 793

13.7 ... Übungsaufgaben ... 796



14. Server für Webanwendungen ... 801


14.1 ... HTTP im Überblick ... 801

14.2 ... Der Webserver Apache ... 814

14.3 ... PHP installieren und einrichten ... 836

14.4 ... Virtualisierung und Container ... 843

14.5 ... Übungsaufgaben ... 852



15. Weitere Internet-Serverdienste ... 857


15.1 ... Namens- und Verzeichnisdienste ... 857

15.2 ... Sonstige Server ... 873

15.3 ... Übungsaufgaben ... 878



16. XML ... 881


16.1 ... Der Aufbau von XML-Dokumenten ... 883

16.2 ... DTDs und XML Schema ... 893

16.3 ... XSLT ... 909

16.4 ... Grundlagen der XML-Programmierung ... 916

16.5 ... Übungsaufgaben ... 930



17. Weitere Datei- und Datenformate ... 937


17.1 ... Textdateien und Zeichensätze ... 937

17.2 ... Binäre Dateiformate ... 949

17.3 ... Übungsaufgaben ... 962



18. Webseitenerstellung mit HTML und CSS ... 967


18.1 ... HTML und XHTML ... 968

18.2 ... Cascading Style Sheets (CSS) ... 1008

18.3 ... Übungsaufgaben ... 1028



19. Webserveranwendungen ... 1037


19.1 ... PHP ... 1037

19.2 ... Eine REST-API implementieren ... 1099

19.3 ... Übungsaufgaben ... 1121



20. JavaScript und Ajax ... 1125


20.1 ... Grundlagen ... 1126

20.2 ... Das Document Object Model (DOM) ... 1156

20.3 ... Ajax ... 1168

20.4 ... jQuery ... 1185

20.5 ... Übungsaufgaben ... 1199



21. Computer- und Netzwerksicherheit ... 1201


21.1 ... PC-Gefahren ... 1202

21.2 ... Netzwerk- und Serversicherheit ... 1214

21.3 ... Übungsaufgaben ... 1225



A. Glossar ... 1229


B. Zweisprachige Wortliste ... 1241


B.1 ... Englisch-Deutsch ... 1241

B.2 ... Deutsch-Englisch ... 1244



C. Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis ... 1247


C.1 ... Allgemeine Einführungen und Überblicke ... 1247

C.2 ... Mathematische und technische Grundlagen ... 1248

C.3 ... Hardware ... 1248

C.4 ... Netzwerktechnik ... 1248

C.5 ... Betriebssystemgrundlagen ... 1249

C.6 ... Windows ... 1249

C.7 ... Linux ... 1250

C.8 ... macOS ... 1250

C.9 ... Grundlagen der Programmierung ... 1251

C.10 ... Konzepte der Programmierung ... 1251

C.11 ... Mobile Development ... 1252

C.12 ... Software-Engineering ... 1252

C.13 ... Datenbanken ... 1253

C.14 ... Server für Webanwendungen ... 1254

C.15 ... Weitere Internet-Serverdienste ... 1254

C.16 ... XML ... 1254

C.17 ... Webseitenerstellung mit HTML und CSS ... 1255

C.18 ... Webserveranwendungen ... 1255

C.19 ... JavaScript und Ajax ... 1255

C.20 ... Computer- und Netzwerksicherheit ... 1256



Index ... 1257