Lektion2: Aufbau und Organisation von Informationssystemen

Allgemeine: Digitale Systeme Speichern und verarbeiten Informationen in binär

• also in Form von 1 und 0 (Ein Bit)

Ein Bit ist die kleinstmögliche EInheit einer Information

Eine Bitfolge ist:

• wenn es eine Abfolge von 1 und 0 gibt

• Dienen zur Speicherung von Informationsmengen welcher größer sind als ein Bit

Boolsche Algebra UND, ODER und NICHT gemeint

Boolsche Algebra:

• algebraische Struktur

Boolsche Operator UND

• zweistelliger Operator

• wertet aus ob beide werte 1 sind

Boolsche Operator ODER

• zweistelliger Operator

• wertet aus ob ein Wert 1 ist

Boolsche Operator NICHT

• einstelliger Operator

• negiert den Wert jeweils zum anderen (1 wird zu 0)

allgemeines Archtitekturkonzept

• zur Konstruktion universeller Rechnersystemen

Idee gemeinsame Daten in Speicherwerk zu legen

• ermöglichte erst das Programmieren und Neuprogrammieren von Programmen

Speicherwerk

Steuerwerk (als Teil der CPU)

Rechenwerk (als Teil der CPU)

Ein-/Ausgabewerk

BUS-System

dienst zur Aufbewahrung binär codierten Daten und Programmen

nur ein Speichertyp (EPROM)

• trennt nicht zwischen Daten- und Prgammspeicher

Speicherbereich in kleine Speicherbereiche aufgeteilt

• diese sind fortlaufend nummeriert

• Durch die Adresse, können Daten gezielt aufgerufen werden

Der Zugriff auf Daten erfolgt:

• Lokalisieren der Speicherzelle im Speichermedium

• Auslesen und oder verändern des Speicherihaltes

Speicherwerk besteht aus dem Eigebtlichen RAM und Speicherlogik

Verbund aus

• Steuer und Rechenwerk Hauptbestandteil einer CPU (Central Processing Unit)

Übernimmt die Rolle des Koordinators

sorgt dafür die Befehele aus einem Program in der richtigen Reihenfolge aus dem Speicher in die CPU zu laden, zu interpretieren, Quelle und Ziel der Daten mit dem Rechenwerk zu verschalten

Rechenwerk mitteilen, welche Berechnung durchgeführt werden soll

steuert interene Operationen der entraleinheit

• sowei den Datentransportüber den Steuerbus zwischen Speicher und Peripherie Geräten

wie Steuerwerk Bestandteil des Hauptprozessors

Komponenten für die Berechnung

besitzt eine Menge von ausführbaren rithmetischen und logischen Funktionen

wird daher auch als Arithmetic Locival Unit (ALU) bezeichnet

Schnittstelle des Systems zu einer Umgebung

zuständig für Ein- und Ausgaben von Daten und Programmen

Umfasst Kommunikation mit dem Anwender

• aber auch die Kommunikation mit anderen Systemen

von allen genutzen Komponenten Datenübertragungssystem

Dient für die Kommunikation zwischen den Bestandteilen

Bestimmt die Geschwindigkeit des Rechners Maßgeblich

• da hier die Bereitstellung der Daren sowie Programmen erfolgen

Anweisungen werden durch ein Befhel von der CPU ausgeführt

ein system welches nur eingesetzt werden kann

• wenn über ein Kommunikationsnetz mehrere Rechner eingesetzt werden

Beispielsweise ein Onlineshop

• Rechner der Kunden sind über das Internet mit dem Rechner der Onlinehändler verbunden

besteht mindestens aus

• einem Server

• einem Client

• einem Kommunikationsnetz

• Vereinbarung über die Struktur der zu senden Nachrichten

werden Rechner bezeichnet

• welche Funktionen anbieten die von anderen Rechner über ein Kommunikationsnetz aufgerufen werden können

werden Rechner bezeichnet

• welche die angebotenen Funktionen von Servern in Anspruch nehmen

Beispiel:

• Netzwerkdrucker:

  • Bietet den Dienst ,,Drucken’’ an

  • Jeder Rechner kann so über einen Kommunikationsnetz Drucken

Infrastruktur

• über die Rechner Infromationen austauschen können

Clients und Server werden darüber verbunden

• Physikalische Komponenten: Kabel

• technisch Komponenten: Router

• Netzwerkschnittstellen: Ethernet oder Bluetooth

stellt eine Verbindung zu einem Kommunikationsnetzwerk auf

Oft auch port oder Netzwerkanschluss betitelt

versetzt ein Rechner in der Lage mit anderen Rechner zu kommunizieren

Erforderlich dafür ist:

• physikalische Verbindung (Kabel)

  • oder Funkchip (Hardware)

• Unterstützung durch das Betriebssystem

eine Information

• welche über ein Kommunikationsnetz versendet wird

• besteht aus logisch zusammenhängende Informationen

Eine Nachricht wird je nach Datengröße

• in Datenparkete unterteilt, falls die zulässige größe eine Kommunikationsnetzes für ein Datenpaket überschritten ist

Transportbehältnis für Nachrichten durch das Kommunikationsnetz

Ofi-Referenzmodell

TCP/IP Referenzmodell

Nachrichten die einen Rechner erreichen sollen werden unterschiedlich je nach Kommunikaitonsnetz verarbeitet

• um dieses zu visualisieren verwendet man sogenannten Referenzmodelle

  
  

allgemeingültiges Referenzmodell für die Architektur von Netzwerken

Hat sieben Schichten und somit mehr als das tcp/ip

• dadurch detallierter

1. Anwendungsschicht

2. Darstellungsschicht

3. Sitzungsschicht

4. Transportschicht

5. Vermittlungsschicht

6. Sicherungsschicht

7. Bitübertragungsschicht

ein in der Praxis häufig verwendetetes Referenzmodell für die Architektur von netzwerken

hat 4 Sichten

1. Anwendungsschicht

2. Transportschicht

3. Internetschicht

4. Host-zu-Netz-Schicht

stellt Funktionen für die Anwenungs zur Verfügung

Dienst zum Aufbau und Austausch von Nachrichten

• z.B.: Hyper Text Transfer Protocol (HTTP)

bereitet Daten so vor, dass diese für den Nutzer angezeigt werden können

Zuständig für die komprimierung und Dekomprimierung von Daten

• für die Pbertragung von Geräten

ermöglichts die Verbindung zwischen Endsystemen

• Die Zeit zwischen dem Öffnen und Schließen der Kommunikation nennt man Sitzung (Session)

stellt sicher das die Sitzung lang genug geöffnet bleibt

für die End-to-End Kommunikation zwischen zwei Geräten zuständig

Bindeglied zwischen Transportorientierten und Anwendungsortientieren Schichten

Gesamtpaskete werden ind kleine Datenpakete zerlegt

• segmente beinhalten:

  • Header-Informationen und Fehlerkontrolle

  • Falls es zu Fehlern kommt werden die Datenpakete erneut versendet

reguliert den Datentransfer zwischen zwei verschiednen Netzwerken

• im faller im gleiche Netzwerk fällt diese Schicht weg

• Gibt die Route (Weg) zum Netzwerk an

Wie beim OSI Vermittlungsschicht

• für den Transport der Datenpakete über den richtigen Weg (Route)

ermöglicht eine zuverlässige und funktionierende Verbindung zwischen Endgeräten und Übertragungsmedium

sorgt für Datentransfer für eine vollständige und fehlerfreie Übertragung der Daten

• bedient sich dabei der Fehlererkennung, Fehlerbehebung und Datenflusskontrolle

Geschäftsprozess-Architektur

• Teilbreich der Unternehmensarchitektur

• Geschäftsprozesse werden so dargestellt wie sie Organisation des Unzernehmens aufgebaut ist

Applikationsarchitektur

• IT-Anwendungen beschrieben welche im Unternehmen genutzt werden

  • z.B.: ERP

Datenarchitektur

• beschreibt grundlegende Strukturen und Prinzipien von Daten und Informationen

Systemarchitekru

• zusammenspiel einzelner Komponenten, Module oder Sub-Module verstanden

  • oft werden dafür Modellierungstools verwendet

modular aufgebaut

Module bestehen aus einzelnen Subsyetmen welche eine Reihe von Services anbieten

• Modul: Systemkomponente welche ein oder meherere Services für andere Module bereitstellt

• Subsystem: kann unabhängig von anderen Subsystemen arbeiten

Service: Eine Art Dienstleitzung welche von anderen Systemen bereitsgestellt wird

Services (Dienste) welche die Geschäftsprozesse eines unternehmen Abbildet

• werden zenral bereitgestellt und nach Bedarf kombiniert

Dabei handelt es sich um eine individuelle Abbildung eines Geschäftsprozesses

ein SOA muss immer auf die Bedürfnisses des Unternehmens zugeschnitten werden und in die eigenes Infratruktur einbinden

stehen im Mittelpunkt eines SOA

beiten eine Funktion an

• welche über eine defineirte Schnittstelle abegrunfen werden kann

unterschieden zwischen Dienstanbieter und Dienstanwender

Dienste müssen bekannt gemacht werden in einem Serviceverzeichnis

REST (Representional State Transfer)

• umfasst eine Reihe von Softwarearchitecktur Prinzipien

• zielen auf Definition von APIs für Webservices ab

• Datenanforderung erfolgt meist über HTTP oder HTTPS

• Ausgabe erfolgt meist als HTML, XML oder JSON

SOAP (Simple Object Access Protocol)

• standardisiertes Netzwerkprotokoll

• ermöglicht das Austauschen von Daten zwischen Systemen

• ermöglicht Remote Procedure Calls

• XML meist als Datenaustauschformat

IT Infrastruktur wird über das Internet bereitgestellt

Cloud Anbieter stellen Rechenleistung berei, Speicherplatz und Softwareanwendung

Modelle gibt es:

• Saas, PaaS, IaaS

SaaS - Software as a Service

• Software auf Anfrage über das Internet bereitgestellt

• Zugriff erfolgt meist über den Browser

PaaS - Platform as a Service

• Bereitstellung einer kompletten Platfform

  • beinhaltet Hardware, Software und Infrastruktur

IaaS - INfreastrukt as a Service

• Sockel der angebotenen Cloud Dienstleistungen

• IT Infrastrukt wird im Rechenzentrum gemietet

• man ist anders als bei den anderen selber für die Wartung der Systemen verantworktlich

Bereitstellungsansätze von Cloud Lösungen

• Public Cloud

  • Dienste werden für jedermann bereitsgestellt

  • kostenlos oder kostenpflichtig

  • bso.: Web.de Email

• Private Cloud

  • nur auf eine Organisation beschränkt

  • kann innerhalb der Organisation von mehreren Nutzern verwendet werden

• Hybrid Cloud

  • mehrere Private Clouds oder Public Clouds werden für die Kundenanforderung kombiniert

  • werden über Schnittstellen und Kommunikationsprotokolllen verbunden

• Community Cloud

  • von einer interressen gemeinschaft verwenden

  • die sich die Kosten Teilen