Informationstechnik Flashcards
Ordnen Sie die Komponenten zu:
Tastatur – Festplatte – Mikroprozessor
– RAM – Drucker – DVD – USB – Digitalkamera
– Blu-ray-Disc – PCIe – Cache
– BIOS
a. Peripheriegerät
b. Teil des Mikrocomputers
c. Externe Speicher
a. Peripheriegeräte:
Tastatur, Drucker, Digitalkamera
b. Teil des Mikrocomputers:
Mikroprozessor, RAM, USB, PCIe, Cache, BIOS
c. Externe Speicher:
Festplatte, DVD, Blu-ray-Disc
Nennen Sie für jede Schnittstelle ein Anschlussbeispiel.
a. A USB B FireWire C Thunderbolt D RJ45 (Ethernet)
b. A Drucker, Scanner B Camcorder C Monitor, Festplatte D Netzwerk
Erklären Sie die Funktion folgender Bauelemente eines Mikroprozessors:
a. Cache
b. Register
c. Bus
d. Core
a. Cache
Schneller Zwischenspeicher zwischen RAM und Prozessorkern. Er dient zur Bereithaltung der Daten, die als Nächstes vom Mikroprozessor benötigt werden.
b. Register Speicherplätze des Prozessorkerns zur Aufnahme der aktuellen Befehle bzw. Operanden
c. Bus
Parallele Verbindungsleitungen des Mikroprozessors, ein 64-Bit-Prozessor besitzt einen Datenbus mit 64 parallelen Leitungen.
d. Core
Prozessorkern zur Verarbeitung der Befehle. Sie werden hierzu in Registern zwischengespeichert, decodiert und durch das Rechenwerk (ALU) verarbeitet.
Ordnen Sie die gegebenen Speicher nach den unten genannten Kriterien.
RAM – Festplatte – Register – Cache –
Streamer – Blu-ray-Disc
a. Geschwindigkeit des Datenzugriffs von langsam nach schnell
b. Kosten pro MB von niedrig bis hoch
c. Speicher, die keine Spannungsversorgung benötigen
d. (Elektronische) Halbleiterspeicher
a. Streamer – Blu-ray-Disc – Festplatte – RAM – Cache – Register
b. Streamer – Festplatte – Blu-ray-Disc – RAM – Cache – Register
c. Festplatte, Streamer, Blu-ray-Disc
d. RAM, Register, Cache
Zählen Sie fünf Komponenten eines
Mainboards auf und nennen Sie deren Funktion.
– Steckplätze
Aufnahme von zusätzlichen Karten,
z. B. Grafik- oder Soundkarten
– BIOS
Programmierbarer Baustein, der den
Bootvorgang des Rechners ermöglicht.
-- Chipsatz Bauelemente zur Steuerung des Datenflusses auf der Hauptplatine, insbesondere zwischen Prozessor, Speicher und den Schnittstellen.
– Schnittstellen
Verbindungsstellen für den Anschluss
externer Geräte
– Speicherbänke
Steckplätze für den Arbeitsspeicher (RAM)
– Controller
Bauelemente zur Steuerung der Kommunikation
mit externen Geräten z. B. Festplattencontroller, Mauscontroller
– CPU-Sockel
Steckplatz zum Einsetzen des Mikroprozessors
Grafik-Schnittstelle kennen
DVI (Digital Visual Interface)
Die DVI-Schnittstelle (DVI-I) Lösungen ermöglicht den digitalen oder analogen Anschluss eines Monitors oder Beamers. An die DVI-Schnittstelle (DVI-D) können nur digital ansteuerbare Monitore angeschlossen werden.
Thunderbolt, VGA, HDMI
Bei Speichern werden drei Verfahren unterschieden:
- Magnetische Speicher
- Optische Speicher
- Elektronische Speicher
a. Nennen Sie je zwei Vorteile.
b. Erklären Sie, weshalb die elektronischen Speicher zukünftig die größte Rolle spielen dürften.
a. Magnetische Speicher
- - Sehr große Datenmengen
- - Sehr geringe Kosten/MB
Optische Speicher
- Relativ unempfindlich gegenüber Störeinflüssen (Magnete, Wärme)
- Relativ geringe Kosten/MB
- Als Nur-Lese- und Schreib-Lese- Speicher verwendbar
Elektronische Speicher
- Sehr schneller Zugriff
- Lautlos, da keine mechanischen Teile
- Geringer Strombedarf
- Unempfindlich gegenüber Störeinflüssen
- Sehr kompakte Bauform
b. In den letzten Jahren wurden elektronische Speicher immer kostengünstiger. Ihre weiteren Vorteile sind oben aufgeführt.
Nennen Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Blu-ray-Disc und DVD.
Gemeinsamkeiten:
- Optische Speichermedien
- Scheiben mit 12 cm Durchmesser
- Schreiben/Lesen mit Laser diode
- Einlagig oder zweilagig erhältlich
- Als -ROM, -R und -RE (bzw. -RW) erhältlich
Unterschiede:
Blu-ray-Disc speichert einlagig 25 GB, zweilagig 50 GB,
DVD speichert einlagig 4,7 GB, zweilagig 8,5 GB.
- Geschwindigkeit:
„1x“ bedeutet bei Blu-ray-Disc 4,5 MB/s, bei DVD 1,1 MB/s.
Erklären Sie das Funktionsprinzip eines TFT-Bildschirms.
Das Funktionsprinzip eines TFT-Monitors besteht darin, dass organische Materialien (Flüssigkristalle) durch Anlegen eines elektrischen Feldes ihre Lage verändern und dabei lichtdurchlässig werden.
Über Farbfilter lassen sich die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erzeugen.
Erklären Sie den Unterschied zwischen
a. logischer Auflösung und
b. physikalischer Auflösung eines Monitors.
a. Logische Auflösung
Anzahl an Bildpunkten in horizontaler
und vertikaler Richtung z. B. 1.440 x 900 Pixel
b. Physikalische Auflösung
Anzahl an Bildpunkten bezogen auf die Längeneinheit Inch z. B. 96 ppi
Erklären Sie den Unterschied zwischen:
a. RAID Level 0
b. RAID Level 1
c. RAID Level 5
a. RAID Level 0 Aufteilung der Daten auf mehrere Platten, keine Erhöhung der Datensicherheit b. RAID Level 1 Doppelte Datenspeicherung auf mehreren Platten (Mirroring) c. RAID Level 5 Aufteilung der Daten auf mindestens drei Platten mit der Möglichkeit, alle Daten trotz Ausfall einer Platte zu rekonstruieren.
a. Wozu dient ein Grafikprozessor (GPU)?
b. Zählen Sie die drei Möglichkeiten auf, wo sich der Grafikprozessor befinden kann.
c. Wohin geht der Trend?
a. Ein Grafikprozessor (GPU) bereitet die Daten für die Ansteuerung des Monitors oder Displays vor. Dies
kann ein sehr rechenintensiver Vorgang sein, beispielsweise zur Berechnung der virtuellen Welten in
Computerspielen in Echtzeit.
b. Der Grafikprozessor:
• befindet sich auf einer eigenen Karte (Grafikkarte),
• ist Bestandteil der Hauptplatine,
• ist Bestandteil des Mikroprozessors
c. Der Trend geht immer mehr in Richtung kompakte, leichte, mobile Endgeräte wie Smartphones, Tablets
oder Ultrabooks. Schon aus Platzgründen muss hier der Grafikprozessor in den Mikroprozessor integriert werden.
Ein Monitor besitzt eine Auflösung von
1.920 × 1.200 Pixel.
Berechnen Sie die Datenmenge eines unkomprimierten
Bildes in MB.
1.920 · 1.200 · 3 Byte/Pixel
= 6.912.000 Byte = 6.750 KB = 6,59 MB
(Exakter müsste es MiB heißen,
Nennen Sie jeweils zwei Vorteile:
a. Tintenstrahldrucker
b. Laserdrucker
c. Nadeldrucker
d. Thermodrucker
a. Tintenstrahldrucker
• Sehr gute Farbwiedergabe
• Geringe Anschaffungskosten
• Keine Emissionen
b. Laserdrucker
• Hohe Geschwindigkeit
• Geringe Anschaffungskosten
• Geringe Verbrauchskosten bei S/W
c. Nadeldrucker
• Bedrucken von Endloslisten und von Durchschlägen
• Sehr robust
d. Thermodrucker
• Drucken echter Halbtöne
• Bedrucken von Etiketten, Aufkleber, Kassenbons usw.
Nennen Sie die Tastenkombination
(Mac OS oder Windows) für folgende Funktionen:
a. Alles auswählen/markieren
b. Markierten Bereich löschen
c. Markierten Bereich in Zwischenablage kopieren
d. Inhalt der Zwischenablage einfügen
e. Datei speichern
f. Datei drucken
a. Strg + A bzw. cmd + A
b. Strg + X bzw. cmd + X
c. Strg + C bzw. cmd + C
d. Strg + V bzw. cmd + V
e. Strg + S bzw. cmd + S
f. Strg + P bzw. cmd + P
Ein 19“-Monitor besitzt ein Bildverhältnis von 16:10 (Breite zu Höhe) und eine logische Auflösung von 1.920 x 1.200 Pixel.
a. Rechnen Sie die Bilddiagonale in cm um.
b. Für gute Mathematiker: Berechnen Sie die Breite und Höhe des Monitors in cm.
c. Berechnen Sie die physikalische Auflösung des Monitors.
a. 19 · 2,54 cm = 48,25 cm
b. Satz des Pythagoras: (16 a)2 + (10 a)2 = 48,252 cm2 256 a2 + 100 a2 = 2328,1 cm2 356 a2 = 2328,1 cm2 a2 = 6,539 cm2 a = 2,56 cm Breite: 16 · 2,56 cm = 40,9 cm Höhe: 10 · 2,56 cm = 25,6 cm
c. Pixelanzahl in der Diagonale:
c2 = 1.9202 + 1.2002 = 5.126.400 px
c = 2.264 px
Auflösung = 2.264 px / 19 in = 119 ppi Alternative: Umrechnung der Breite in Inch (16,1 in), danach Division 1.920 px / 16,1 in = 119 ppi.
Erklären Sie die Bedeutung folgender Abkürzungen: a. UDF b. RAID c. GPU d. TDP
a. UDF – Universal Disc Format: Dateisystem für optische Datenträger
b. RAID – Redundant Array of Independent Disks: Konzept zur Datensicherung
c. GPU – Graphic Processor Unit: Prozessor auf Grafikkarte
d. TDP – Thermal Design Power, maximale
thermische Verlustleistung in Watt [W]
Nennen Sie wichtige Kennwerte bei der Auswahl eines/einer:
a. Mikroprozessors
b. Festplatte
c. Arbeitsspeichers
d. Grafikprozessors
e. Druckers
a. Mikroprozessor
• Anzahl an Kernen
• Taktrate in GHz
• TDP in W (Watt)
b. Festplatte
• Speicherkapazität in GB oder TB
• Datenrate in MB/s oder GB/s
• Format (Größe)
c. Arbeitsspeicher
• Speicherkapazität in GB
• Datenrate in GB/s
d. Grafikprozessor
• Taktrate in GHz
• Grafikspeicher in MB oder GB
e. Drucker
• Auflösung in dpi
• Seitenformat z. B. DIN A4
• Druckgeschwindigkeit (Seiten/min)
Beschreiben Sie vier Einsatz- bzw. Nutzungsmöglichkeiten von Datennetzen.
Gemeinsamer Zugriff auf Peripherie Gemeinsamer Zugriff auf Dateien Gemeinsamer Zugriff auf Programme – die Installation muss nur auf einem Rechner erfolgen Kommunikation untereinander z. B. via E-Mail Zentraler Internetzugang Gute Möglichkeiten der Datensicherung z. B. über ein RAID-System
Erläutern Sie, weshalb sich die Stern-
Topologie im Vergleich zur Bus- und
Ring-Topologie durchgesetzt hat.
Vorteile der Stern-Topologie: Flexible Netzstruktur, da neue Rechner per Stecker integriert werden. Gute Erweiterungsmöglichkeiten durch Hinzufügen eines weiteren Switches Kollisionsfreies Netz durch Switch- Technologie Kostengünstiges Netz Hoher Datentransfer durch 1-GBitund 10-GBit-Technik Ausbau zur Baum-Topologie möglich
Vergleichen Sie ein Peer-to-Peer- mit einem Client-Server-Netz hinsichtlich: a. Administrationsaufwand, b. Datenhandling/-verwaltung, c. Benutzerverwaltung, d. Datensicherheit/Backups.
a. Installation und Administration relativ einfach, da keine Kenntnisse
über Server notwendig sind. Installation und Administration erfordern Fachkenntnisse. Sind diese
vorhanden, bietet die Verwaltung des Netzes bessere Möglichkeiten als bei Peer-to-Peer.
b. Datenhandlingumständlich, da die Daten auf vieleRechner verteilt
sind. Datenhandling einfach, da die Datenzentral verwaltetwerden.
c. Benutzerverwaltung ist nicht möglich, da diese zentral erfolgen muss. Benutzerverwaltung mit Zuteilung von Zugriffsrechten zentral steuerbar.
d. Backups umständlich, da sie von jedem Arbeitsplatz
gemacht werden müssen. Backups einfach, da Daten zentral
gespeichert sind.
Welche Netzwerkkomponente benötigen Sie, um
a. ein Sternnetz zu realisieren,
b. die Anbindung ins Internet zu ermöglichen,
c. ein Laptop per Funk ins Netz zu
integrieren,
d. einen Rechner in ein bestehendes
Netz zu integrieren?
a. Switch
b. Router
c. WLAN-Adapter am Laptop und
WLAN-Access-Point
d. Netzwerkadapter
a. Geben Sie die Struktur einer IPv4- Adresse an. b. Wie viele Adressen sind (theoretisch) möglich? c. Erläutern Sie, weshalb die Adressen knapp werden.
a. Eine IPv4-Adresse besteht aus 4 x 8 Bit. In dezimaler Schreibweise ergibt sich: xxx.xxx.xxx.xxx (mit x aus: 0,…,9) b. 4 x 8 Bit = 32 Bit 232 = 4,29 Mrd. Adressen c. Große Adressbereiche sind reserviert oder bereits vergeben. Außerdem steigt der Bedarf an IP-Adressen ständig an, weil immer mehr Geräte am Internet partizipieren z. B. Laptops, Smartphones, Fernseher.
Erklären Sie den Unterschied zwischen
IP- und MAC-Adresse.
MAC-Adressen sind hardwaremäßig festgelegt und damit unveränderlich. IPAdressen hingegen können dynamisch zugeteilt werden, z. B. wenn Sie sich mit einem Computer am Netz anmelden. Nach Abschalten des Computers wird die IP-Adresse wieder frei. Auf diese Weise wird die Administration von Netzen wesentlich flexibler.
a. Begründen Sie die Notwendigkeit von Referenzmodellen. b. Erklären Sie den Begriff „Protokoll“. c. Nennen Sie zwei Referenzmodelle und geben Sie jeweils die Zahl der Schichten (Layer) an.
a. Durch Referenzmodelle lassen sich komplexe Zusammenhänge in kleinere, überschaubare Einheiten
(Schichten) zerlegen. Für jede dieser Schichten lassen sich Regeln (Protokolle) definieren, nach denen die
Informationen zu verarbeiten sind. Die Kenntnis des Gesamtsystems ist nicht erforderlich.
b. Ein Protokoll ist ein Regelwerk, das
festlegt, wie die Daten innerhalb einer
Schicht verändert und wie sie an die nächste Schicht weitergegeben werden.
c. Das OSI-Referenzmodell besitzt 7 Schichten.
Das TCP/IP-Referenzmodell kommt mit 4 Schichten aus.
Die vier Schichten des TCP/-IP-Modells lauten: Schicht 1: Netzzugangsschicht Schicht 2: Internetschicht Schicht 3: Host-zu-Host-Transport schicht Schicht 4: Anwendungsschicht Ordnen Sie den Schichten zu: a. Netzwerkkomponenten: Switch, Netzwerkadapter, Router, Gateway b. Protokolle: HTTP, IP, Ethernet, TCP, DHCP
1 Netzwerkadapter,
Switch
Ethernet
2 Router IP
3 – TCP
4 Gateway HTTP, DHCP
a. Erklären Sie die Aufteilung von IP Adressen
in Netz- und Host-ID.
b. Welche Funktion besitzt eine Subnetzmaske?
c. Notieren Sie die Subnetzmaske eines
Netzes mit der IP-Adresse:
192.168. 100. 0 / 20
a. Die Netz-ID kennzeichnet das Netzwerk, die Host-ID dient zur Identifikation des einzelnen Rechners in diesem Netz. b. Die Subnetzmaske ermöglicht das Erkennen des Netz- und Host-Teils einer IP-Adresse. c. Die Zahl 20 nach der IP-Adresse gibt die Anzahl an „Einsen“ der Subnetzmaske an: 11111111.11111111.11110000.00000000 oder dezimal: 255.255. 240.0
Gegeben ist ein Netzwerk mit folgender IP-Adresse: 192.168.178.248/29 a. Geben Sie die Subnetzmaske an. b. Wie viele Rechner lassen sich in diesem Netzwerk adressieren? Geben Sie die IP-Adressen an. c. Geben Sie die Broadcast-Adresse an.
IP-Adresse: 192.168.178.248 / 29 a. Subnetzmaske: 111111111.11111111.11111111.11111000 bzw. 255.255.255.248 b. 23 – 2 = 8 – 2 = 6 Rechner von 192.168.178.249 bis 192.168.178.254 c. 192.168.178.255
Erklären Sie in einem Satz die Funktion von: a. DHCP b. NAT c. ARP d. Proxy
DHCP Flexible (dynamische) Zuweisung von IP-Adressen b. NAT Umsetzung der nach außen sichtbaren IP-Adresse des Routers in die IP-Adresse des lokalen Netzes c. ARP Umsetzung von IP- in MAC-Adressen d. Proxy Dienst zur Kontrolle des Datenverkehrs zwischen lokalem Netz und Internet
Wozu benötigen Computer überhaupt
ein Betriebssystem?
Das Betriebssystem schafft eine Verbindung
zwischen Hardware und Anwendersoftware.
a. Zählen Sie drei zentrale Aufgaben eines Betriebssystems auf. b. Wozu dient eine grafische Benutzeroberfläche? c. Braucht ein Betriebssystem eine grafische Benutzeroberfläche?
a. Prozessverwaltung, Speicherverwaltung, Dateiverwaltung, Benutzerverwaltung b. Eine grafische Benutzeroberfläche ermöglicht dem Nutzer einen komfortablen Zugriff auf die Daten und die Programme des Computers. c. Nein, ein Betriebssystem kann prinzipiell auch von der Konsole aus bedient werden.
a. Erklären Sie, weshalb bei der Dateiverwaltung
von einer hierarchischen
oder Baumstruktur gesprochen wird.
b. Erklären Sie in diesem Zusammenhang
den Begriff „Root“?
c. Weshalb ist es sinnvoll, Benutzerdaten
von Systemdaten zu trennen?
a. Die Gliederung und Strukturierung der Daten erfolgt durch eine immer feinere Verästelung wie bei einem Baum. b. Root ist das oberste Element einer hierarchischen Struktur, bei Windows ein Laufwerk. c. Da hierdurch ein wesentlich besserer Schutz der wichtigen Systemdaten möglich ist.
Nennen Sie das aktuelle System zur
Dateiverwaltung bei:
a. Mac OS X
b. Windows (7 und 8)
a. Mac OS X: HFS+
b. Windows (7 und 8): NTFS
a. Definieren Sie „Prozess“.
b. Welche Aufgabe übernimmt ein
„Scheduler“?
c. Wozu dient eine Auslagerungsdatei?
a. Unter Prozessen versteht man die Aufgaben, die ein Mikroprozessor in Bearbeitung hat. Dies sind insbesondere die (aktiven) Anwendungsprogramme. b. Ein Scheduler regelt, welcher Prozess wann und wie lange auf den Prozessor zugreifen darf. c. Prozesse, die im Arbeitsspeicher keinen Platz mehr haben, müssen auf die Festplatte ausgelagert werden.
In Ihrer Agentur werden täglich durchschnittlich 4,2 GB an Daten produziert. Berechnen Sie, wie groß eine Festplatte mindestens sein muss, damit ein ganzes Jahr (220 Arbeitstage) gespeichert werden kann.
4,2 GB/Tag x 220 Tage = 924 GB.
Eine 1-Terabyte-Platte (1.024 GB) reicht
für diese Anforderung aus.
Zählen Sie, ohne links zu spicken, die zurzeit drei wichtigsten Betriebssysteme auf für:
a. Desktop-Geräte
b. Mobile Endgeräte
a. Desktop-Geräte: Windows XP, Vista, 7, 8, Apple Mac OS X
b. Mobile Endgeräte: Android, iOS,
Windows Phone
Nennen Sie drei unterschiedliche
Anforderungen an ein mobiles Betriebssystem
im Vergleich zum Desktop-
Betriebssys tem.
• Bedienung über Touchscreen mit Finger oder Sprachsteuerung
• Hohe Energieeffizienz für eine möglichst lange Akkulaufzeit
• (Zumindest momentan) Einbenutzer- Systeme
• Weniger Speicherplatz, da keine Festplatte vorhanden
• Schnelles Booten bzw. Reaktivieren aus dem Ruhestand notwendig, da häufiges Ein- und Ausschalten
• Kleine Abmessungen der Gerätedisplays
erfordern eine übersichtliche
und gut strukturierte grafische Oberfläche.
Netzwerk planen
• Die Integration der Rechner innerhalb eines Raumes erfolgt mit Hilfe von Switches. Diese arbeiten kollisionsfrei. Das Hinzufügen oder Entfernen von Rechnern ist möglich.
• Für jeden Raum ist ein separater Switch vorzusehen. Dies hat den Vorteil, dass ein Raum auch genutzt
werden kann, falls ein Switch ausfällt. Außerdem wird hierdurch der Verkabelungsaufwand geringer.
• Für die Verbindung der Switches zum Fileserver sollte eine schnelle Leitung (z. B. 10 GBit) als Backbone
genutzt werden, da hier der größte Datentransfer zu erwarten ist.
