Internet & Webtechnologien Zusammenfassung

Zusammenfassung Internet & Webtechnologien

• Internet: Ein globales, dezentrales Netzwerk miteinander verbundener Rechner
• TCP/IP: Grundlage der Kommunikation im Internet
• WWW: Ein Dienst, der es erlaubt, Daten zwischen Computern auszutauschen
• Internet und World Wide Web: Nicht dasselbe. Das Internet ist ein Netzwerk, das WWW ist ein Dienst
• Ursprünge: 1950er/60er, militärisch und wissenschaftlich motivierte Zwecke
• ARPANET: Erstes großes nationales Computernetzwerk (1969)
• WWW Erfindung: 1989

Statische vs. Dynamische Webseiten

• Statische Webseiten: Inhalte werden direkt vom Server an den Client (Browser) übertragen. Keine Interaktion oder Anpassung an den Benutzer.
• Dynamische Webseiten: Inhalte werden durch die Kombination von Komponenten (z.B. Datenbanken) dynamisch generiert. Anpassung an Benutzer und Interaktion.

Client-Server-Modell

• Client: Gerät, das Anfragen sendet, z.B. Laptop, Smartphone.
• Server: Gerät, das Anfragen empfängt und bearbeitet.
• Request (Anfrage): Anfrage vom Client an den Server.
• Response (Antwort): Antwort vom Server an den Client.
• Loop: Der Prozess wiederholt sich ständig beim Besuch von Webseiten oder Abruf von Daten.

Client-Server Modell (Peer-to-Peer Alternative)

• Peer-to-Peer: Jedes Gerät spielt die Rolle von Client und Server gleichberechtigt
• Keine zentrale Steuerung: Alle Geräte teilen Daten direkt.
• Direkte Kommunikation: Daten werden direkt zwischen den Geräten ausgetauscht.
• Vorteile: Entlastung eines zentralen Servers, bessere Lastverteilung.

Weitere Server Typen

• Webserver: Liefert Webseiten aus
• Datenbankserver: Speichert und ruft Daten ab
• Andere Servertypen: Application Server, Mail Server, Media Server, Authentication Server.

Real-World Server Installationen-Serverfarm

• Serverfarm: Eine Gruppe von Servern, die zusammenarbeiten.
• Load Balancer: Verteilt Anfragen gleichmäßig auf verschiedene Server.
• Vorteil: Hohe Verfügbarkeit und bessere Lastverteilung.

Rechenzentrum (Data Center)

• Rechenzentrum: Gebäude, das viele Server beherbergt.
• Server-Racks: Regale für die Server.
• Klimaanlage: Kühlung, um Überhitzung zu vermeiden.
• Backup-Generatoren/UPS: Sichern bei Stromausfall.
• Vorteil: Zuverlässigkeit und hohe Verfügbarkeit von Serverdiensten.

Internet-Verbindung (vom Computer zum lokalen Anbieter)

• Router: Verteilt Daten im Haushalt.
• Modem: Verbindet den Haushalt mit dem Internet Service Provider (ISP).
• ISP (Internet Service Provider): Anbieter des Internetzugangs.
• Glasfaserkabel: Schnelle Übertragungsmethode für Daten.
• Internetknoten: Verbindungspunkte zwischen Netzwerken.
• Endbenutzer: Person oder Gerät, welches das Internet nutzt.

IXP (Internet Exchange Point)

• IXP: Knotenpunkt für verschiedene Länder und Netzwerke.
• Datenverkehr: Austausch von Daten.
• Verbindung zwischen Ländern: Unterstützung von globalen Datenaustausch.
• Rechenzentren (Data Center): Große Datenspeicher und -Verarbeitung.

Verbindung zwischen Kontinenten

• Unterseekabel: Kabelverbindungen unter den Ozeanen für Datenübertragung zwischen Kontinenten.
• Globale Internetverbindung: ermöglicht Datenaustausch und schnelle Datenübertragung zwischen Kontinenten.

Internetprotokolle

• Internetprotokollfamilie: Gruppe von 500 Protokollen, die die Kommunikation im Internet regeln (TCP/IP).
• TCP/IP-Protokollfamilie: Häufig verwendete Protokoll-Familie für Netzwerke.
• Netzwerkprotokolle: Regeln für Datenfluss zwischen Computern.
• OSI-Modell: 7-Schichten Modell.
• TCP/IP Modell: 4-Schichten Modell.

Internetprotokolle - Transport Layer

• TCP: Verbindsungsorientiertes Protokoll; sichert die fehlerfreie Übertragung von Datenpakete.
• UDP: Verbindungsloses Protokoll; schneller aber weniger sicher, Datenverluste sind möglich (z.B. Videostreaming).
• Datenpakete: Zerlegung der Daten in kleinere Pakete mit Sequenznummern.
• ACK: Bestätigung; bestätigt den Empfänger das Empfangssignal.
• Paketverlust: Wenn kein ACK erhalten wird, wird das Paket erneut gesendet.

Internetprotokolle - Application Layer

• Sitzungsschicht: Steuert Verbindungen und Datenaustausch zwischen zwei Systemen.
• Darstellungsschicht: Daten in ein verständliches Format für beide Systeme.
• Anwendungsschicht: Funktionen für Anwendungen, z.B. E-Mail, Webseiten (HTTP, SSH).
• HTTP: Protokoll für Webseiten.
• SSH: Protokoll für sichere Fernverbindungen.
• FTP: Dateitransfer zwischen Computern.
• POP/IMAP/SMTP: Protokolle für E-Mails.
• DNS: Übersetzt Domainnamen in IP-Adressen

Domain Name System (DNS)

• DNS: Übersetzt Domainnamen (z.B. example.com) in IP-Adressen.
• Wurzel: Oberste Ebene des DNS.
• Top-Level Domain (TLD): Endung (z.B. .com, .de).
• Second-Level Domain: Name der Webseite (z.B. funwebdev).
• DNS-Cache: Zwischenspeicher für IP-Adressen.
• Root-DNS-Server: Höchster Server in der DNS-Hierarchie.

Exkurs zu Cybersecurity: Sicherheitsrisiko (Hosts-Datei)

• Schadsoftware (Hosts-Datei): Verändert die Hosts-Datei, um Nutzer auf gefälschte Seiten zu leiten.
• Sicherheitsrisiko: Manipulation kann zu Problemen führen.
• Hosts-Datei: Eine Datei, in der IP-Adressen und Domainnamen abgelegt werden.
• DNS-Spoofing: Manipulation von DNS-Anfragen, um Nutzer auf gefälschte Seiten zu leiten.
• DNS-Hijacking: Umleitung von Usern durch Werbeanbieter zu anderen Seiten

URL (Uniform Resource Locator)

• URL: Adresse im Internet für die Zugriff auf Ressourcen.
• Protokolle: z.B. HTTP, FTP, HTTPS, angeben wie auf die Ressource zugegriffen wird.
• Domain: Identifiziert den Server.
• Pfad: Adresse der Ressource auf dem Server.
• Query-String: Parameter für die Anfrage.
• Fragment: Referenz innerhalb der Ressource (z.B. #anchor)

Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

• HTTP: Protokoll für die Kommunikation zwischen Browsern und Webservern.
• Anfrage (Request): Browser bittet Server um eine Ressource.
• Antwort (Response): Server liefert die gewünschte Ressource.
• Header: Informationen über Anfrage/Antwort
• Statuscode: Indiziert Erfolg oder Fehler der Anfrage.

Generative KI

• Generative KI: Programme, die Inhalte neu erstellen (Bilder, Texte, Musik)
• Neuronale Netzwerke / maschinelles Lernen: Basis der generativen KI, zum Lernen von Mustern in Daten.
• Trainingsdaten: Daten um KI-Systeme zu schulen (Bilder, Text, Musik).
• Beispiel: ChatGPT (Text), DALL-E (Bilder)
• Anwendungen: Kunst, Unterhaltung, Forschung, Simulationen.