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Prof. Dr. Christoph Meinel
Hasso-Plattner-Institut
an der Universität Potsdam
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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
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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 >


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 >










