Protokollfragen Güting Flashcards
Protokollfrage Güting 50%
Was ist eine Datenbank
Eine Datenbank ist eine integrierte Ansammlung von Daten, die allen Benutzern eines Anwendungsbereiches als gemeinsame Basis aktueller Information dient.
Protokollfrage Güting 16%
Welche Probleme gab es bei Dateisystemen?
- Redundanz
- Inkonsistenz
- Daten-Programm-Abhängigkeit
- Inektivität
Protokollfrage Güting 80%
Zeichnen Sie die Schichten einer Datenbank, erklären Sie.
Jede der drei Datenebenen entspricht einer eigenen Schnittstelle und damit eine Eigene Schicht innerhalb der des Gesamtsystems.
Externe Modell
- Stell dem Benutzer seine eigene Sicht der Daten zur Verfügung
Transformationsregel Extern-Konzeptuell
Konzeptionelles Modell:
- Beschreibt Gesamtheit derjenigen Daten des Unternehmens, die in der Datenbank verwaltet werden.
Transformationsregel Konzeptuell-Intern
Internes Modell
- Physische Datenorganisation
Datenbankmanagement-System ist die Software, die jeglichen Zugriff auf die Daten übernimmt.
Prüfungsprotokoll Güting 100%
Was ist ein DBMS und welche Aufgaben hat es?
Software, die jeglichen Zugriff auf die Datenbank übernimmt.
weitere Aufgaben
- Datendefinition
- Integrität der Datenbank
- Datensicherung (Recovery)
- Koordination gleichzeitig auf der DB arbeitender Benutzer
- Schutz der Daten gegen unberechtigten Zugriff
Prüfungsprotokoll Güting 33%
Was ist ein DBS?
Datenbank und Datenbanksoftware bilden zusammen das Datenbanksystem
Prüfungsprotokoll Güting 50%
Was gibt es für Vorteile gegenüber der Datenhaltung in Dateien?
- gemeinsame Basis für alle Anwendungen
- überflüssige Redundanz entfällt - Kontrolle von Redundanz durch DBMS, wenn nötig
- Konsistenzprobleme entfallen
- Vereinfachung Anwendungsprogrammierung
- Daten-Programm-Abhängigkeit wird reduziert
- mehr Flexibilität bzgl. Datenauswertung
- zentrale Überprüfung Korrektheit (Integrität)
- Recovery
Prüfungsprotokoll Güting 33%
Welche Vorteile bietet das Konzeptuelle Modell?1
- Stabiler Bezugspunkt für Anwendungen
- einheitliche Dokumentation wesentlicher Aspekte des Unternehmens
- Kontrolle der Daten an zentraler Stelle
- Wesentliche Voraussetzung für Datenunabhängigkeit der Anwendungsprogramme
Protokollfrage Güting 100%
Was ist das Modell der konzeptuellen Schicht?
Beschreibt Gesamtheit der Unternehmensdaten.
Die Daten werden auf logischer Ebene beschrieben, ausgehend von den Strukturen in der Realwelt unabhängig von Gesichtspunkten der einzelnen Benutzer und physischen Speicherung.
Prüfungsprotokoll Güting 17%
Welche Arten von Datenunabhängigkeit gibt es?
Logische Datenunabhängigkeit:
Isolation Anwendungsprogramme von Änderungen im Konzeptuellen Modell
Physische Datenunabhängigkeit:
Isolation Anwendungsprogramme von Änderungen der physischen Datenorganisation
Statische Datenunabhängigkeit
Binden zur Übersetzungszeit
Dynamische Datenunabhängigkeit
Binden zur Laufzeit
Prüfungsprotokoll Güting 83%
Was ist das Entity-Relationship-Modell?
Ein Datenmodell für die konzeptuelle Ebene.
Prüfungsprotokoll Güting 66%
Schreiben sie ein Relationenschema auf
R(A_1,…,A_n)
Relation mit Name R und paarweise disjunkten Attributen.
Jedem Attribut ist ein Wertebereich dom(A_i) zugeordnet.
Prüfungsprotokoll Güting 33%
Welche Beziehungen gib es?
1: 1 - Bspl verheiratet(Person,Person)
n: 1 - Bspl in-Stadt-geboren(Person,Stadt)
n: m - Bspl spielt_in(Schauspieler,Film)
Prüfungsprotokoll Güting 83%
Schreiben Sie die Definition einer Relation auf
R Teilmenge dom(A_1) x dom(A_2) x … x dom(A_n)
Prüfungsprotokoll Güting 67%
Was ist ein Schlüssel?
Die Attributmengen, die eine Relation unterscheidbar machen, sofern sie minimal sind.
Protokollfrage Güting 67%
Was ist funktionale Abhängigkeit
Sei R(A_1,A_2,...,A_n) ein Relationenschema und X und Y Teilmengen von {A_1,A_2,...A_n}.
Dann ist Y funktional abhängig von X, geschrieben X->Y, wenn es keine Relation vom Typ R geben kann, in der zwei Tupel denselben Wert für X, aber verschiedene Werte von Y haben.Prüfungsprotokoll Güting 50%
Was für Abfragesprachen gibt es?
- Relationenalgebra
- Relationenkalkül
- SQL
Prüfungsprotokoll Güting 50%
Schreiben Sie die Grundform einer Abfrage in SQL auf und erläutern sie
SELECT Attribut(e) FROM Relation(en) WHERE Bedingung(en)
Prüfungsprotokoll Güting 33%
Was sind Relationenkalkül und Relationenalgebra?
relationale Datenmanipulationssprachen, Relationenkalkül ist hierbei der Maßstab, da beide Datenmanipulationssprachen gleichmächtig sind, so bezeichnet man sie als relational vollständig.
Prüfungsprotokoll Güting 33%
Wie arbeitet die Relationenalgebra?
Eine Relationenalgebra definiert eine Menge von Operationen auf Relationen, mit deren Hilfe neue Relationen erzeugt werden können.
Prüfungsprotokoll Güting 50%
Welche Operationen hat die Relationenalgebra?
- Vereinigung
- Differenz
- Kartesisches Produkt
- Projektion
- Selektion
(- Umbenennung) - Verbund
- natürlicher Verbund
Prüfungsprotokoll Güting 17%
Können alle Relationen vereinigt werden?
Nein- die Relationen müssen vereinigungsverträglich sein, d.h. sie müssen die selben Attributnamen und Wertebereiche besitzen.
Prüfungsprotokoll Güting 16%
Ähnelt eine SQL-Abfrage eher dem Relationenkalkül oder der Relationenalgebra?
SQL-Abfragen entsprechen eher Ausdrücken im Relationenkalkül.
Wie diese haben auch SELECT-Anweisungen deklarativen Charakter, d.h. sie beschreiben das Ergebnis (Was?), während mit der Relationenalgebra außerdem weitgehend die Berechnung des Ergebnisses beschrieben wird (Wie?)
Prüfungsfrage Güting 17%
Wie wird das Kartesische Produkt gebildet?
Das kartesische Produkt zweier Mengen ist die Menge aller geordneten Paare von Elementen der beiden Mengen, wobei die erste Komponente ein Element der ersten Menge und die zweite Komponente ein Element der zweiten Menge ist.
Allgemeiner besteht das kartesische Produkt mehrerer Mengen aus der Menge aller Tupel von Elementen der Mengen, wobei die Reihenfolge der Mengen und damit der entsprechenden Elemente fest vorgegeben ist.
Beispiel
A={a,b,c}
B={1,2,3}
A x B = (a,1) (a,2) (a,3) (b,1) (b,2) (b,3) (c,1) (c,2) (c,3)
Prüfungsprotokoll Güting 16%
Welche Bedingung muss gelten, damit das kartesische Produkt gebildet werden kann?
alle Attribute von beiden Relationen müssen verschieden sein.
Prüfungsprotokoll Güting 17%
Was ist ein Join?
Mit dem Verbund/Join werden diejenigen Tupel aus zwei Relationen kombiniert, die bzgl. jeweils eines Feldes aus beiden Relationen einem vorgegebenen Vergleich genügen.
Prüfungsprotokoll Güting 50%
Wie kann der Join in den Grundoperationen formuliert werden?
Selektion des Vergleichs, angewendet auf dem Kreuzprodukt zweier Relationen
Prüfungsprotokoll Güting 16%
Was ist ein Natural Join?
Mit dem natürlichen Verbund werden diejenigen Tupel aus zwei Relationen so kombiniert, dass jeweils die Were der Attribute gleichen Namens aus beiden Relationen übereinstimmen. Im Ergebnis sind diese Attribute nur einmal vorhanden.
Prüfungsprotokoll Güting 17%
Ws ist ein Natural Join?
Im Unterschied zu einem Join, ist ein Natural Join ein Verbund mit der Bedingung, das der = Vergleich auf zwei gleichnamigen Attributen stattfindet.
Prüfungsprotokoll Güting 17%
Definition der 3 Normalformen
1NF: Attribute sind Elementar
2NF:
jedes Nichtschlüsselattribut ist voll funktional abhängig von jedem Schlüssel.
3NF:
Für alle X->A mit A≠X gilt X enthält einen Schlüssel für die Relation oder A ist Schlüsselattribut
BCNF:
für jede funktionale Abhängigkeit X->A gilt X enthält einen Schlüssel für R
Protokollfragen Güting 30%
Was macht ein Betriebssystem?
- Bereitstellung von Schnittstellen für Anwendungen und Benutzer
- Aufteilung der CPU-Zeit für die einzelne Prozesse
- Hauptspeicherverwaltung
- Steuerung von Ein-/Ausgabegeräten
Protokollfragen Güting 10%
Welche Probleme sind bei der Verwaltung von Prozessen zu bewältigen?
- faires Scheduling zu ermöglichen - Zuteilung Zeitscheiben
- Adressraumzuteilung
- Synchronisation bei Paralellisierung
Protokollfragen Güting 10%
Wie wird einem Prozess Hauptspeicher zugeteilt?
bei Kompilierung wird relative Adresse zugeteilt
Die Absolute Adresse ergibt sich dann erst durch Laufzeit und wird vom Betriebssystem festgelegt:
absolute Adresse = Basisregister + relative Adresse
Protokollfragen Güting 10%
Wie funtkioniert die Hauptspeicherverwaltung?
Jeder Prozess darf nur auf seinen eigenen Adressraum zugreifen, dieser Adressraum wird physisch zur Laufzeit durch das Betriebssystem festgelegt.
Eine zusammenhängende Hauptspeichervergabe wäre eine einfach Implementierungsform. Jedoch entsteht hierbei interne und externe Fragmentierung, weshalb diese Forderung aufgegeben wurde.
Weitere Möglichkeiten sind Paging oder ein virtueller Hauptspeicher - diese Formen der Hauptspeicherverwaltung vermeiden zumindest die externe Fragmentierung.
Protokollfrage Güting 10%
Beschreibung der Verwaltung zusammenhängender Speicher.
- Hauptspeicher wird fest in Bereiche unterschiedlicher Größe aufgeteilt.
=>interne Fragmentierung - Jeder Prozess bekommt genau soviel Platz wie er braucht
=> durch swapping entsteht exerne Fragmentierung
Lösung nur mit Kompaktifizierung oder Segmentation
=>Forderung zusammenhängender Haupstpeicher aufgegeben
Protokollfragen Güting 10%
Beschreibung von Paging
Logischer Hauptspeicher wird in gleich große Stücke geteilt => Pages
physischer Speicher wird in Seitenrahmen geteilt => Frames
Seitentabelle im Prozesskontext enthält Seitennummer und Seitenrahmennummer
Protokollfrage Güting 10%
Wie wird die Seitennummer von Paging bestimmt?
Logische Adresse dividiert mit Rest durch Seitengröße.
Quotient = Seite
Rest = relative Position inerhalb der Seite
Protokollfrage Güting 10%
Wie funktioniert ein virtueller Speicher?
Kombiniert Paging mit auslagern von Seiten in Sekundärspeicher, die gerade nicht benötigt werden.
In der Seitentabelle befindet sich ein Present-Bit, das angibt ob die Seite im HS ist oder im Sekundärspeicher
Einlagern der Seiten macht die MMU mit Unterbrechung.
Protokoll Güting 30%
Was sind parallele Prozesse?
Prozesse haben ihr eigenes Register und Prozessraum. Ein Kontextwechsel kostest Zeit. Damit man mehrere Prozesse (quasi)parallel ablaufen lassen kann, gibt es das Konzept der Threads, sogenannter leichtgewichtiger Prozesse.
Sie teilen sich den selben Speicherbereich und sparen damit die Zeit der Einrichtung neuer Adressräume während des Kontextwechsels.
Protokollfrage Güting 70%
Was ist ein Semaphor?
Ein Semaphor ist ein Mittel zur Prozesssynchronisation.
Er besitzt eine globale Variable und eine Warteschlange.
Protokollfrage Güting 60%
Wie funktioniert ein Semaphor?
Semaphor besitzt eine globale Variable und zwei Operationen, down und up
die globale Variable (count) wird mit der Anzahl der verfügbaren Ressourcen initialisiert
down:
- prüft ob count>0
- then: Zählt Betriebsmittel herunter
- else: Prozess geht in Warteschlange - blockiert
up:
- wenn Warteschlange nicht leer
- then Wecke Prozess aus Warteschlange - bereit
- else zähle count hoch
Prüfungsprotokoll Güting 40%
Prozesszustände aufzeichnen
erzeugt -> zugelassen
bereit -> CPU zugeteilt
rechnend-> Unterbrechung -> bereit
rechnend-> Ein/Ausgabeanforderung; Warten auf Ereignis -> blockiert
blockiert -> Ein/Ausgabe beendet, Ereignis eingetreten -> bereit
rechnend-> fertig -> beendet
Prüfungsprotokoll Güting 10%
Was gibt es für Scheduling-Strategien?
präemtiv:
Shortest Job first: nicht fair; effizient bei Batch/Stapelbetrieb
First Come First Served: fair; leicht zu implementieren -> früher Prozess mit hohem Rechenaufwand blockiert alle anderen
nicht präemtiv:
Round Robin: Jeder Prozess Zeitscheibe; reihum bedient
Round Robin mit Priorisierung
Round Robin mit dynamischer Priorisierung
Prüfungsprotokoll Güting 10%
Welche Auslagerungsstrategie gibt es?
dirty-Bit Markierung von Seiten auf die schreibend zugegriffen wurde
Least recently used: ausgelagert wird die Seite, deren letzte Benutzung am weitesten zurück liegt
Prüfungsprotokolle Güting 10%
Was ist ein Deadlock?
Eine Verklemmung.
Zyklische Wartesituation mehrer Prozesse.
Beispielsweise kann einem Prozess p1 der Bildschirm zugeteilt worden sein. Gleichzeitig benötigt p1 allerdings den Drucker. Auf der anderen Seite ist der Drucker dem Prozess p2 zugeteilt, der wiederum den Bildschirm fordert
Prüfungsprotokoll Güting 10%
Zusammenhang zwischen URL, IP-Adresse und DNS
URL besteht aus Protokoll, DNS-Name/IP-Adresse und lokalen Pfad
DNS-Name ist eine mnemonische Bezeichnung für den Internethost. Der Router kann nur mit IP-Adressen umgehen, daher benötigen wir eine Übersetzung.
Dies ermöglicht das Domain-Name-System, ein Protokoll der Anwendungsschicht.
DNS realisiert eine verteilte Datenbank, bestehend aus einer Hierarchie von Name-Servern.
Root-Level-Nameserver - iterativ - gibt nur zurück wers wissen kann
Top-Level Nameserver - de - iterativ
Autoritative Nameserver - Institution fernuni-hagen - iterativ
Lokale Name-Server - rekursive Namensauflösung (gibt Ergebnis zurück)
Prüfungsprotokoll Güting 10%
Wie wird ein Dienst auf einem Server identifiziert?
Mithilfe von IP Adressen und Portnummern
Protokollfrage Güting 10%
Wie setzt sich eine IP Adresse zusammen?
Bei IPv4:
32 Bit lang in Punktdezimal-Notation geschrieben.
Besteht aus Netzwerkteil (Präfix) und Hostteil
Prüfungsfrage Güting 60%
Unterschied TCP und UDP
TCP zuverlässige Datenübertragung - Daten kommen Vollständig - in der richtigen Reihenfolge - Fehlerfrei an
UDP unzuverlässig Datenübertragung
- Pakete können verloren gehen, falsche Reihenfolge, Fehler..
TCP verbindungsorientiert - Datenstrom
UDP verbindungslos - Nachrichten
TCP vollduplex-Verbindung
Vorteile UDP:
- Initial schneller - weil kein Verbindungsaufbau
- speichert keinen Verbindungszustand - einfachere Implementierung und mehr Clients können bedient werden
- kleiner Header 8Byte - Mehr Daten pro Segment
- erlaubt Anwendungen so viele Daten pro Zeiteinheit zu versenden, wie sie generieren
Nachteile TCP:
- initiale Verzögerung durch 3-Wege Handschlag
- 20 Byte Header - verbraucht mehr Bandbreite für Verwaltung
- Speichert Verbindungszustand - weniger Clients können bedient werden
- TCP bietet Flusskontrolle - Senderate langsam
Prüfungsprotokoll Güting 10%
Was heißt TCP bzw. UDP ausgeschrieben
Transmission Control Protokoll
User Datagram Protokoll
Protokollfrage Güting 40%
Wie wird mit TCP ein zuverlässiger Datentransfer bewerkstelligt?
- Verbindungsaufbau mit 3-Wege Handschlag
- Flusskontrolle
- Prüfsumme
Prüfungsprotokoll Güting 10%
Was sind Protokolle der Anwendungsschicht
- HTTP,
- SMTP
- IMAP
- POP3
- FTP
- DNS
Protokollfrage Güting 10%
Was sagt ihnen TCP/IP?
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) ist eine Gruppe von Netzwerkprotokollen. Im Kern handelt es sich um das Internet Protocol (IP), das Transmission Control Protocol (TCP), das User Datagram Protocol (UDP) und das Internet Control Message Protocol (ICMP). Im weiteren Sinne wird auch die gesamte Internet-Protokollfamilie als TCP/IP bezeichnet
Protokollfragen Güting 30%
Internetprotokollschichten erklären
Anwendungsschicht - Anwendungen kommunizieren mit Nachrichten
Transportschicht - Prozesse kommunizieren mit Segmenten
Vermittlungsschicht - Hosts kommunizieren mit Datagrammen
Sicherungsschicht - Knoten kommunizieren mit Rahmen
Bitübertragungsschicht - 1PDU
Protokollfragen Güting 30%
Anwendungen TCP - UDP
TCP:
- E-Mail - SMTP
- Remote Terminal Access - Telnet
- WWW - HTTP
- File Transfer - FTP
UDP
- Remote file server - NFS
- Streaming Multimedia Anwendungen
- Internet Telphony Anwendungen
- Network Management Anwendungen
- Routing Protokoll - RIP
- Domain Name System
Protokollfrage Güting 20%
Was sind Protokolle?
Ein Protokoll ist eine Vereinbarung zwischen kommunizierenden Parteien über den Ablauf der Kommunikation.
Es definiert
- Nachrichtentypen
- Syntax
- Semantik der Nachrichtentypen und Felder
- Regeln wann und wie ein Prozess Nachrichten eines bestimmten Typs sendet bzw. wie er auf diese Nachrichten reagiert.
Protokollfrage Güting 10%
Was bedeutet HTTP?
HyperText Transfer Protokoll
Protokoll der Anwendungsschicht
Definiert Nachrichtentypen und die Art der Weiterleitung von Nachrichten zwischen Web-Browsern und Web-Servern
Protokollfrage Güting 10%
Wie funktioniert HTTP?
Nutzt TCP
Zwei Typen Nachrichten Anfragenachricht - Antwortnachricht
Web-Seiten werden üblicherweise als Dokumente bezeichnet. Diese Seiten bestehen aus Objekten. Ein Objekt ist einfach eine Datei z.B. eine HTML-oder GIF-Datei, die mit einer eigenen URL zugänglich ist. Viele Web-Seiten bestehen aus einer Basisdatei, die Referenzen auf weitere Objekte, z.B. Bilder, enthält. Um eine Web-Seite aufzubauen, muss ein Browser also gegebenenfalls mehr als ein Objekt von Servern anfordern. Für jedes dieser Objekte muss eine eigene HTTP-Anfragenachricht erzeugt und abgeschickt werden.
Protokollfrage Güting 10%
Erklären Sie den Verbindungsaufbau mit TCP
3-Wege-Handschlag: 1. Client-TCP sendet SYN-Segment an Server-TCP - SYN-Bit=1 - Initiale Sequenznummer 2. Server-TCP erzeugt neue Verbindung Zuweisung Puffer + Variablen - SYN-Bit=1 - ACK Client-ISN+1 - Sequenzummernfeld Server-isn 3. Client-TCP erzeugt Verbundung Zuweisung Puffer + Variablen - ACK: Server-isn +1 - SYN-Bit=0
Protokollfrage Güting 10%
Wie funktioniert die Flusskontrolle?
Empfänger drosselt Senderate des Sender.
Empfangsfenster: zeigt freien Pufferplatz beim Empfänger an
Wenn Sender Daten sendet, zieht er den zur Speicherung notwendigen Platz vom Empfangsfenster ab.
Kein Platz => Sender sendet keine weiteren Daten
Protokollfrage Güting 10%
Warum braucht man Rechnernetze?
Motive Rechner miteinander zu vernetzen:
- Betriebsmittel oder Funktionsverbund (resource Sharing)
- Last und Leistungsverbund
- Rechnernetze als Kommunikationsmedium
