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Lecture/course - german - Sommer 2005

Aufgrund der fortschreitenden Entwicklung des Internets und des WWW existieren heute zahlreiche Möglichkeiten, Inhalte multimedial und vielfältig verlinkt weltweit verfügbar zu machen, d.h. elektronisch zu publizieren. Um diese weitreichenden Potentiale und Möglichkeiten des elektronischen Publizierens richtig einschätzen und ausschöpfen zu können, bedarf es eines vertieften Verständnisses der technischen Grundlagen der Internet Technologie und der Konzepte des World Wide Web (WWW). Eine Vermittlung dieser Grundlagen ist das Ziel dieser Vorlesung.

In der Vorlesung werden Kommunikationsmedien und ihre Formate besprochen, Basics der Internet-Technolgie behandelt (Rechnernetze, LAN- und WAN-Technologien, IP/TCP-Protokolle und Internetworking, Internetdienste und -sicherheit) sowie Web-Technologien vorgestellt (URI, HTTP, HTML, CSS, XML, Skriptsprachen und CGI-Programmierung).

Als Literaturgrundlage wird das beim Springer-Verlag erschienene Buch "WWW" (Meinel, Sack) empfohlen.

Die Vorlesung wird in Zusammenarbeit mit Dr. Harald Sack von der Universität Jena als Teleteaching-Veranstaltung im Wechsel zwischen Potsdam und Jena abgehalten.

Authors

Prof. Dr. Christoph Meinel

Dr. Harald Sack

Duration

39:28 hours

Einführung

Einführung (I)

- Ziele der Vorlesung
- kurze Themenvorstellung
- Literatur
- Internet - das Netz der Netze
- Die Geburt des Internet...
- Netzwerk-Basiskomponenten
- Kommunikationsprotokolle
- TCP/IP Referenzmodell
- Internetdienste und Anwendungen

01:11:11 hours | play >

 

Einführung (II)

- World Wide Web, Hypermedia und HTML
- Browser / WWW-Server
- XML
- Webprogrammierung
- Who-is-Who im Internet
- Internet-Standards

01:31:13 hours | play >

 

Teil 1: Kommunikationsmedien und Digitalisierung

Geschichte der Kommunikationsmedien

- Entwicklung der Schrift
- Anfänge der Nachrichtenübertragung
- Buchdruck / Zeitungswesen
- Telegrafie
- Telefon
- Phonograph und Grammophon
- Fotografie
- Rundfunk
- Film und Kino
- Fernsehen
- Computer

01:34:00 hours | play >

 

Information und Kodierung

- Warum Kodierung ?
- vom Fernschreibcode zum Unicode
- Information und Redundanz
- verlustfreie Redundanz
- Lauflängenkodierung
- Huffmankodierung
- Arithmetische Kodierung
- verlustbehaftete Kodierung

01:26:14 hours | play >

 

Grafikkodierung und -komprimierung

- Grafikgrundbegriffe
- Raster- und Vektorgrafik
- BMP, GIF, PNG
- visuelle Wahrnehmung des Menschen
- JPEG und JPEG2000

01:30:50 hours | play >

 

Audiokodierung und -komprimierung

- Sampling und Quantifizierung
- Pulse Code Modulation
- Psychoakutstik und menschliche Wahrnehmung
- MP3-Kodierung

01:34:06 hours | play >

 

Videokodierung und -komprimierung

- Videoformate
- differentielle Kodierung und Subsampling
- prediktive Kodierung
- MPEG-Videokodierung
- MPEG2/MPEG4/H.264
- MPEG7 und MPEG21

01:33:47 hours | play >

 

Teil 2: Internet Grundlagen

Grundkonzepte der Rechnervernetzung

- Kommunikation und Datenübertragung
- Klassifikation von Rechnernetzen
- Paketvermittlung
- Sicherheit
- Leistungskennziffern

01:30:58 hours | play >

 

Lokale Netzwerke - LAN

- lokale Datenverwaltung
- LAN-Hardware
- LAN-Topologien
- Ethernet (1)

01:23:55 hours | play >

 

LAN (2)

- Ethernet (2)
- Token Ring / FDDI
- ATM
- WLAN
- PAN

01:30:09 hours | play >

 

WAN-Technologien

(1) Einführung
(2) Paketvermittlung im WAN
(3) Aufbau eines WAN
(4) Adressierung im WAN
(5) Routing
(6) Isoliertes Routing
(7) Distanzvektor-Routing - RIP
(8) Link-State-Routing - OSPF
(9) WAN - Technologiebeispiele
(10) ARPANET
(11) X.25
(12) ISDN
(13) Frame Relay
(14) Hochgeschwindigkeitsnetzwerke
(15) Zugang zum WAN

01:33:04 hours | play >

 

Internetworking - IPv4

- das Netz der Netze
- Aufgaben der Internetsoftware
- IPv4 Protokoll
- IPv4 Adressierung
- IPv4 Datagramme

01:31:56 hours | play >

 

Internetworking - IPv6

- Probleme von IPv4
- IPv6 Merkmale
- IPv6 Datagramme
- IPv6 Erweiterungsheader
- Fragmentierung / Jumbogramme ...
- IPv6 Adressierung
- Migration IPv4 -> IPv6

01:32:49 hours | play >

 

Internetworking - Mobile IP

- Einführung Mobile Computing
- Anforderungen an Mobile IP
- Prinzipieller Ablauf
- Senden und Empfangen im fremden Netzwerk
- Einsatz von Mobile bei IPv4 und IPv6
- weitere Techniken zur Unterstützung der Mobilität

01:12:53 hours | play >

 

Internetworking - TCP

- Protokolle der Transportschicht
- Eigenschaften von TCP
- Retransmission
- Flow Control
- Congestion Control
- Verbindungsauf- und abbau
- Ports
- Segmentaufbau
- API
- UDP-Protokoll

01:23:21 hours | play >

 

Internetanwendungen (I)

- Internetanwendungen im TCP/IP Modell
- Client-Server Prinzip
- Sockets
- Domain Name Service (DNS)
- E-Mail (Mime, SMTP, POP3, IMAP)

01:26:52 hours | play >

 

Internetanwendungen (II)

- Dateitransfer (FTP)
- Remote Login
- Internet Relay Chat
- Netzwerkmanagement
- Realtime-Kommunikation

01:02:26 hours | play >

 

Sicherheit im Internet (I)

- Sicherheitsanforderungen
- Vertraulichkeit und Verschlüsselung
- Authentifikation und Verschlüsselung
- Datenintegrität und Digitale Signaturen
- Schlüsselverteilung und Zertifizierung

01:26:48 hours | play >

 

Sicherheit im Internet (II)

- Absicherung der Protokolle
- Pretty Good Privacy
- SSL / TLS
- IPsec
- Paketfilter und Firewalls

01:32:21 hours | play >

 

Teil 3: World Wide Web Technologien

Uniform Resource Identifier

- Anforderungen an URI
- URI-Syntax
- URL-Uniform Resource Locator
- URN-Uniform Resource Name

00:27:18 hours | play >

 

Hypertext Transfer Protocol

- HTTP-Einführung
- Basisoperationen und Zwischensysteme
- Historische Entwicklung
- HTTP-Nachrichtenformat
- Content Negotiation
- Authentifikation
- Absicherung von HTTP
- Persistente Verbindungen
- Caching
- Cookies
- HTTP-Serverkonfiguration

01:08:15 hours | play >

 

Hypertext Markup Language

- SGML
- Grundstruktur eines HTML Dokuments
- Geschichte von HTML
- HTML 4.0 - Document Type Definition
- Dokumentenheader und Metatags
- Dokumentenbody
- Hyperlinks
- Bilder und Image Maps
- Frames
- Formulare
- Dynamisches HTML und Multimediaobjekte

00:59:36 hours | play >

 

Cascading Stylesheets

- Einführung in CSS
- Grundprinzipien von CSS
- CSS Syntax
- Exatktes Positionieren
- Mehrere Stylesheets

00:28:58 hours | play >

 

XML und XML Derivate

- Einführung in XML
- XML Grundlagen
- XML 1.0 Syntax
- XML Hyperlinks - XLink, XPointer, XPath
- XML Transformationen - XSLT
- spezielle XML-Entwicklungen

01:22:27 hours | play >

 

Webprogrammierung und Webservices (I)

1. Client-/Serverseitige Programmierung
- Dynamisches HTML und Domain Object Model
- CGI-Schnittstelle
- JavaServlets / Java Server Pages
- Session Management

2. Middleware-Architekturen
- Client/Server Architekturen
- Remote Procedure Call (RPC)
- Remote Method Invocation (Java RMI)
- CORBA
- Enterprise JavaBeans

01:27:33 hours | play >

 

Webprogrammierung und Webservices (II)

- Warum Web Services ?
- Web Services als Middleware
- Web Services Inventar
- SOAP
- Web Services Description Language (WSDL)
- Universal Discovery, Description & Integration (UDDI)

01:31:03 hours | play >

 

Suchmaschinen

- Allgemeine Anforderungen an Suchmaschinen
- katalogbasierte Suchmaschinen
- indexbasierte Suchmaschinen
- Struktur des WWW
- Arbeitsweise einer Suchmaschine
- Arbeitsweise eines WebCrawlers
- Invertierte Dateisysteme
- Ranking von Suchergebnissen
- Google PageRank-Algorithmus
- Alternativen und besser Suchergebnisse

01:33:45 hours | play >

 

P2P-Netzwerke und Gridcomputing

- Grundbegriffe
- Filesharingsysteme
- Hybrides vs. Reines P2P
- Effiziente Datenübertragung
- Gridcomputing
- Einführung in Semantic Web

01:31:23 hours | play >

 

Semantic Web

- Warum XML nicht ausreicht
- Mehr Semantik mit RDF und RDFS
- Warum RDFS noch nicht ausreicht
- Ontologien
- Ontologiebeschreibungsspprache OWL
- Ontotlogieentwurf mit protégé

01:29:04 hours | play >