Post Ankündigung

Mein Post zu den Schülervorträgen und den Protokollen, sowie zu Bits, Bytes, ASCII, Binär usw. kommt leider erst spätestens Donnerstag Nachmittag. Das liegt daran, dass wir bis jetzt noch keine Handouts zu den Schülervorträgen bekommen haben und ich nicht alles aus dem Kopf weiß. Bits, Bytes, ASCII usw. ist gerade in Arbeit, weil wir erst heute Ergebnisse verglichen haben.

Netzwerke mit Filius

Wie bereits im letzten Post erwähnt, haben wir begonnen, mit dem Programm Filius zu arbeiten. Nach dem ich im letzten Post die Grundlagen erklärt habe möchte ich nun einmal den gesamten Prozess vorführen, den man durchläuft, wenn man mehr oder weniger jedes Feature in Filius benutzt. 

Im letzten Post war ein Bild zu sehen, auf dem zwei Rechner mit einem Kabel direkt verbunden waren. Um weiter arbeiten zu können, muss man diese Verbindung zunächst einmal wieder löschen und einen sogenannten Switch zu den Rechner ziehen. Dieser Switch erlaubt es einem, mehr als zwei Rechner mit einander zu verbinden. An diesen Switch kann man nun per Kabel beliebig viele Rechner anschließen, bei einem Ping-Test wird deutlich, dass die Verbindung zwischen den einzelnen Rechnern nach wie vor funktioniert

Um nun ein zweites Netzwerk zu simulieren, erstellt man zuerst genau das gleiche wie oben beschrieben noch einmal. Hierbei ist wichtig, dass die IP-Adresse des zweiten Netzwerks eine andere vor letzte Ziffer hat. Wenn also das erste Netzwerk wie in meinem Beispiel die IP-Adresse 192.168.0.1X hat, bietet es sich an, dem zweiten die IP 192.168.1.1X zuzuweisen. Nun hat man zwei eigenständige Netzwerke, die allerdings noch nicht miteinander in Verbindung stehen. Das erreicht man durch einen sogenannten Vermittlungsrechner, auch Router genannt. Diesen platziert man zwischen die beiden Netzwerke und stellt durch Kabel jeweils eine Verbindung zu den Switches her. 

Zwei einzelne Netzwerke miteinander verbunden

Nun gilt es, am Router selber zu überprüfen, ob auf die IP-Adressen der beiden Netzwerke richtig eingegeben sind. Zuletzt muss nun bei jedem einzelnen Rechner ein sogenannter Gateway eingegeben werden, der sicher stellt, dass eine Nachricht auch weiß wo sie hin muss, sobald sie das Netzwerk verlässt. Dieser Gateway ist die IP-Adresse des jeweiligen Netzwerkes, jedoch mit lediglich einen Stelle hinter dem letzten Punkt, so z.B. 192.168.0.1 für das erste Netzwerk. 

Hat man all das erledigt sollten die beiden Netzwerke nun Verbunden sein. Man kann dies wie immer über ein kurzes an-pingen überprüfen. 

Website

Der nächste Schritt ist es, auf einem Server eine eigene Internet Seite zu erstellen, die im Anschluss von überall zugänglich sein soll. Dazu sollte man idealerweise einen Server hinzufügen. Darauf muss man einen Texteditor und ein Server Programm installieren. Es liegt bereits eine Vorlage für eine Internetseite im HTML Format vor, diese kann man ganz einfach verändern und somit personalisieren. Anschließend speichert man sie unter Index.html ab und starten den Web-Server.

Nun muss man noch auf einem beliebigen Rechner im Netzwerk den Webbrowser installieren. Man startet diesen und gibt in die Adresszeile die IP-Adresse des Servers ein, auf dem die Website gespeichert wurde, und schon befindet man sich auf der Website.

Meine Bespielseite, auf der man Drogen kaufen kann, verfügt auch über eine Weiterleitung zur Produktauswahl

Um das ganze noch etwas angenehmer zu gestalten, kann man jetzt noch einen DNS-Server hinzufügen. Diesen verbindet man, wie es auf dem Bild zu sehen ist, direkt mit dem Verbindungsrechner. Nun installiert man das Programm DNS-Server und fügt für die IP-Adresse des Servers mit der Website eine entsprechende Internetadresse hinzu, die man sich frei ausdenken kann. Ab jetzt kann die Internetseite auch über diese Adresse erreicht werden, die man sich natürlich deutlich leichter merken kann als eine unübersichtliche IP-Adresse. Außerdem simuliert Filius dieses Feature natürlich, weil auch im echten Internet den verschiedenen IP-Adressen der Webseiten Namen zugeordnet sind, die beim DNS-Server abgefragt werden können.

                              

Neben einer Website, ist es in Filius auch möglich Mailverkehr zu simulieren. Da ich bis jetzt, selbst nach mehrmaligem ausprobieren, am Ende immer Fehlermeldungen bekommen habe, kann ich dies leider hier noch nicht vorstellen.

Wie man sieht, simuliert Filius echte Netzwerke ziemlich gut auf eine stark vereinfachte Weise. Es werden aber trotzdem alle wichtigen Punkte abgedeckt, so war der Einstieg in unsere neues Thema Netzwerke sehr einfach und intuitiv gewesen.

Informatikstunde am 13.02.2015

Netzwerke mit Filius

In dieser Stunde haben wir zunächst einen Schülervortrag zum Thema Clientserver gehört und dann damit begonnen, mit dem Programm Filius zu arbeiten, dass einem ermöglicht virtuell ein Netzwerk mit mehreren Rechnern, Servern, Modems usw. zu erstellen. Eine Anleitung dazu lag auf unserer PB-Works Seite vor.

Filius hat zwei verschiedene Arbeitsbereiche, einen, in dem man die Verschiedenen Rechner und Modems arrangiert und genauere Einstellungen tätigen kann und einen Abspielmodus, der das tatsächliche Netzwerk simuliert. So fängt man in Filius z.B. damit an, im ersten Modus, dem "Hammer-Modus", einen Rechner auf die Arbeitsfläche zu ziehen. Per Doppelklick auf diesen Rechner erscheint ein Eingabefenster, auf dem man unter anderem den Namen und die IP-Adresse ändern kann. 

Zu den verschiedenen Einstellungsfenstern auf dem ersten Bild:

Name

Der Name ist frei wählbar, es bietet sich aber der Übersicht wegen an, ihn nach einem gewissen System zu wählen, am meisten Sinn macht es, die letzten zwei Zahlenkombinationen aus der IP-Adresse mit einzubringen.

IP-Adresse

 Die IP-Adresse ist die Adresse, die der Rechner trägt und über die er später auch von anderen Rechnern aus erreichbar ist. Der Rechner auf diesem Bild trägt die IP-Adresse 192.168.0.10. Die ersten zwei Zahlenkombinationen werden auch bei allen folgenden Rechnern in meinem Netzwerk vorerst gleich bleiben, aber die letzten beiden Kombinationen sind sehr wichtig. Die "0" gibt das spezifische Netzwerk an, hier drin befindet sich auch der auf dem Bild sichtbare zweite Rechner. Die "10" ist die Nummer des Rechners, hier wird nicht von 0 hochgezählt, es kann eine beliebige Nummer zwischen 10 und 19 sein. 

Der zweite Rechner auf dem Bild hat also sinnvollerweise die IP 192.168.0.11. Auf dem Bild ist es noch nicht zu sehen, aber ich habe die beiden Rechner anschließend Rechner 0.10 und Rechner 0.11 genannt, das sorgt für eine sehr gute Übersicht, gerade weil im weiteren Verlauf noch deutlich mehr Geräte hinzukommen werden.

Netzmaske

Die Netzmaske kommt hier nicht direkt ins Spiel sie ist bei jedem Rechner und Server auf 255.255.255.0 eingestellt.

Da ich nun zwei Rechner mit verschiedenen IP-Adressen erstellt habe und sie mit einem Kabel direkt verbunden habe, kann ich die Verbindung der beiden testen. Dafür schalte ich aus dem "Hammer-Modus" in die "Play-Modus". Wenn ich nun auf Rechner 0.11 klicke öffnet sich ein kleines Fenster, dass den Desktop des Rechners 192.168.0.11 darstellt. Mit Hilfe des vorinstallierten Programms Software-Installation kann man nun das Programm Befehlszeile auf seinen Rechner installieren. 

Wie man auf dem Bild in der Kopfzeile lesen kann, befindet man sich gerade auf Rechner 192.168.0.11. Man will nun also die Verbindung zu Rechner 0.10 herstellen. Dazu gibt man in der Befehlszeile den Befehl ping 192.168.0.10 ein. "Ping" sagt dem Rechner, dass er eine Anfrage herausschicken soll und die dahinterstehende IP-Adresse gibt das Ziel an. Wenn man Enter drückt schickt der Rechner 0.11 insgesamt vier Pakete an Rechner 0.10 und zeigt es einem wie auf dem Bild zu sehen ist an. Wenn wie dort "4 Pakete gesendet, 4 Pakete empfangen" steht, weiß man das die Verbindung funktioniert hat.

In den nächsten Stunden werden wir uns weiter mit Filius beschäftigen und z.B. Web- und Mailserver einrichten.

Informatikstunde am 2.2.2015

Semesterthema verteilte Systeme

In der ersten Informatikstunde im zweiten Semester sind wir in das Thema verteile Systeme eingestiegen. Wir sollten zuerst einmal selber überlegen, was wir uns unter einem verteilen System vorstellen. Schnell wurden Begriffe wie Internet, Server und auch die sogenannten Cloud-Speicherdienste genannt. Nach einer kurzen Gruppenarbeit wurden verschiedene Definitionen zu verteilen Systemen vorgestellt. Hier ist meine eigene Definition:

Ein verteiltes System ist ein System, dass aus mehreren mit einander verbundenen Komponenten wie z.B. Großrechner, Heim-PCs aber auch Drucker oder Messgeräte. All die einzelnen Komponenten in einem verteilten System arbeiten zusammen und erscheinen so dem Nutzer als ein einziges System. Dabei gibt es einige wichtige Anforderungen, die das System erfüllen sollte: Wie bereits gesagt müssen alle Komponenten reibungslos zusammen arbeiten, sodass der Nutzer im Idealfall gar nicht bemerkt, dass er ein verteiltes System benutzt. Außerdem muss das System auch funktionieren, wenn ein, oder mehrere Teile z.B. aus wartungstechnischen Gründen ausfallen. Dies ist wichtig, damit das System nicht ganz abgeschaltet werden muss nur um eine einzige Komponente zu tauschen oder zu warten. So wird auch eine einfache Skalierbarkeit erreicht, das heißt, dass das System problemlos erweitert werden kann. 

Ein Beispiel für ein verteiltes System ist das Internet, aber auch unser Schulserver. Dieser ist mit allen PCs im Computerraum verbunden und ermöglicht so ein einfaches Verschieben von Dateien von Computer zu Computer sowie ein zentrales Speichern. Auch beim Schulserver ist es kein Problem wenn ein Rechner nicht aktiv ist oder ausfällt, ebenso kann man sehr einfach neue hinzufügen. Der Schulserver erfüllt also alle Anforderungen die an ein verteiltes System gestellt werden. 

Erklärungen zu wichtigen Begriffen in Bezug auf Verteilte System finden sich in meinem Glossar, den man über die Seitenleiste auf der rechten Seite des Blogs erreicht.