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. Aus dem Inhalt: - Überblick IT-Ausbildung - Mathematische und technische Grundlagen - Hardware und Betriebssysteme - Datenbanken - Windows, Linux, macOS - Grundlagen und Praxis - Netzwerktechnik und Netzwerkpraxis - IT-Sicherheit - Datenanalyse, Machine Learning, Künstliche Intelligenz (KI) - Programmierung in Java, Python, JavaScript und PHP - Software-Engineering - Algorithmen und Datenstrukturen - Prozessanalyse - Internet- und Webtechnologien
Die Fachpresse zur Vorauflage:
c't: 'Das riesige bis unüberschaubare Themenspektrum versteht Kersken gut transparent zu machen. Mit seinen verständlich und eingängig präsentierten umfassenden Informatik-Inhalten spricht sein Buch nicht nur Auszubildende an.'

Sascha Kersken arbeitet seit vielen Jahren als Softwareentwickler sowie als Trainer für EDV-Schulungen in den Themengebieten Netzwerke und Internet, interaktive Medien und Programmierung. Er hat zahlreiche Fachbücher und Artikel zu verschiedenen IT-Themen geschrieben.

Materialien zum Buch ... 17
Vorwort ... 19
1. Einführung ... 27
1.1 ... Informationstechnik, Informatik und EDV ... 27
1.2 ... Die Geschichte der Rechenmaschinen und Computer ... 38
1.3 ... Digitale Speicherung und Verarbeitung von Informationen ... 58
1.4 ... Übungsaufgaben ... 62
2. Mathematische Grundlagen ... 67
2.1 ... Einführung in die Logik ... 67
2.2 ... Mengenlehre und diskrete Mathematik ... 81
2.3 ... Mathematische Verfahren im Alltag ... 97
2.4 ... Grundlagen der Stochastik ... 101
2.5 ... Grundlagen der linearen Algebra ... 109
2.6 ... Grundlagen der Analysis ... 123
2.7 ... Informationsspeicherung im Computer ... 128
2.8 ... Übungsaufgaben ... 139
3. Technische und theoretische Grundlagen ... 147
3.1 ... Elektronische Grundlagen ... 147
3.2 ... Automatentheorien und -simulationen ... 156
3.3 ... Übungsaufgaben ... 175
4. Hardware ... 179
4.1 ... Grundlagen ... 179
4.2 ... Die Zentraleinheit ... 183
4.3 ... Die Peripherie ... 212
4.4 ... Übungsaufgaben ... 236
5. Netzwerkgrundlagen ... 243
5.1 ... Einführung ... 243
5.2 ... Funktionsebenen von Netzwerken ... 251
5.3 ... Klassifizierung von Netzwerken ... 260
5.4 ... Netzwerkkarten, Netzwerkkabel und Netzzugangsverfahren ... 269
5.5 ... Datenfernübertragung ... 280
5.6 ... Die TCP/IP-Protokollfamilie ... 284
5.7 ... Übungsaufgaben ... 336
6. Betriebssysteme ... 349
6.1 ... Entwicklung der Betriebssysteme ... 350
6.2 ... Aufgaben und Konzepte ... 358
6.3 ... Windows ... 380
6.4 ... Linux und Unix ... 402
6.5 ... Übungsaufgaben ... 433
7. Grundlagen der Programmierung ... 443
7.1 ... Python ... 445
7.2 ... Java ... 533
7.3 ... Übungsaufgaben ... 583
8. Algorithmen und Datenstrukturen ... 587
8.1 ... Algorithmen erarbeiten und implementieren ... 588
8.2 ... Datensammlungen sortieren ... 595
8.3 ... Nach Daten suchen ... 602
8.4 ... Bäume und Graphen ... 623
8.5 ... Bedingungserfüllungsprobleme ... 646
8.6 ... Übungsaufgaben ... 657
9. Weitere Konzepte der Programmierung ... 659
9.1 ... Reguläre Ausdrücke ... 659
9.2 ... Systemnahe Programmierung ... 677
9.3 ... Einführung in die Netzwerkprogrammierung ... 685
9.4 ... Externe Module und Abhängigkeiten ... 694
9.5 ... Übungsaufgaben ... 704
10. Datenanalyse, Machine Learning, künstliche Intelligenz ... 707
10.1 ... Einführung ... 708
10.2 ... Daten auswählen, aufbereiten und analysieren ... 715
10.3 ... Konkrete Machine-Learning-Verfahren ... 739
10.4 ... Künstliche neuronale Netzwerke ... 758
10.5 ... Übungsaufgaben ... 777
11. Software-Engineering ... 779
11.1 ... Überblick ... 780
11.2 ... Werkzeuge ... 797
11.3 ... Übungsaufgaben ... 831
12. Geschäftsprozessanalyse ... 835
12.1 ... Überblick ... 835
12.2 ... Prozesse modellieren mit BPMN ... 841
12.3 ... Mit einem ERP- und CRM-System arbeiten ... 851
12.4 ... Übungsaufgaben ... 858
13. Datenbanken ... 859
13.1 ... Die verschiedenen Datenbanktypen ... 860
13.2 ... Mit relationalen Datenbanken arbeiten ... 873
13.3 ... Mit NoSQL-Datenbanken arbeiten ... 887
13.4 ... Grundlagen der Datenbankprogrammierung ... 891
13.5 ... Übungsaufgaben ... 896
14. Server für Webanwendungen ... 901
14.1 ... HTTP im Überblick ... 901
14.2 ... Der Webserver Apache 2 ... 914
14.3 ... Übungsaufgaben ... 937
15. Weitere Internet-Serverdienste ... 941
15.1 ... Namens- und Verzeichnisdienste ... 941
15.2 ... Die 'Meta-Server' inetd und xinetd ... 956
15.3 ... Übungsaufgaben ... 960
16. Virtualisierung, Container und Cloud Computing ... 963
16.1 ... Virtualisierung ... 963
16.2 ... Container-Infrastrukturen ... 969
16.3 ... Cloud Computing ... 975
16.4 ... Übungsaufgaben ... 977
17. Datei- und Datenformate ... 979
17.1 ... Textdateien und Zeichensätze ... 979
17.2 ... Textbasierte Dateiformate ... 988
17.3 ... Binäre Dateiformate ... 1014
17.4 ... Übungsaufgaben ... 1026
18. Webseitenerstellung mit HTML und CSS ... 1031
18.1 ... HTML und XHTML ... 1032
18.2 ... Cascading Style Sheets (CSS) ... 1067
18.3 ... Webseiten-Layout und -Design ... 1081
18.4 ... Übungsaufgaben ... 1091
19. Webserveranwendungen ... 1099
19.1 ... PHP ... 1099
19.2 ... Eine REST-API implementieren ... 1166
19.3 ... Übungsaufgaben ... 1195
20. JavaScript und Ajax ... 1199
20.1 ... Grundlagen ... 1200
20.2 ... Das Document Object Model (DOM) ... 1240
20.3 ... Ajax und die Fetch API ... 1253
20.4 ... Die JavaScript-Bibliothek React.js ... 1264
20.5 ... Übungsaufgaben ... 1286
21. Sicherheit ... 1289
21.1 ... Endgeräte schützen ... 1290
21.2 ... Netzwerk- und Serversicherheit ... 1303
21.3 ... Übungsaufgaben ... 1317
Anhang ... 1321
A ... Glossar ... 1323
B ... Zweisprachige Wortliste ... 1337
C ... Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis ... 1349
Index ... 1363