on 13-Feb-2024 (Tue)

2001 werden die Standards für das Semantischen Web entwickelt

REpresentational State Transfer (REST)

• ist ein Architekturstil für netzbasierte Systeme („Network-based Application Architectures“)
• Orientiert sich an Paradigmen und Verhalten des World Wide Web (HTTP-Protokoll)

Application Programming Interface (API)

JavaScript Object Notation (JSON)

• kompaktes Datenformat
• gültiges JavaScript →eval()

The first internet-capable virus is discovered in 1999

Verteilte Verarbeitung

Beschleunigung der Verarbeitung Prinzip (vgl. Map-Reduce, Hadoop):

1. Aufteilung der zu verarbeitenden Daten in (disjunkte) Teilmengen
2. Verteilung der Teilmengen über mehrere Rechner Processing Elements (PE)
3. Simultane Verarbeitung und Zusammenfassung der Teilergebnisse

Herausforderung Heterogenität verteilter Systeme

• Gemeinsame, standardisierte und offene Netzprotokolle
• Austauschbare, Hardware-unabhängige Formate für Daten
• Standards zum Austausch von Nachrichten, Datenbankabfragen, etc.
• Middleware
  • Softwareschicht, die eine Programmierabstraktion bereitstellt und die Heterogenität darunter liegender Komponenten verbirgt. Beispiele: CORBA, Web-Services
• Virtuelle Maschinen
  • Compiler erzeugt Code für eine „Software-Maschine“, nicht für die Zielhardware. Beispiele: Native Client, Java Virtual Machine

Ted Nelson proposes using hypertext to organize network information

Unix becomes popular for TCP/IP networks

Paul Mockapetris, Jon Postel and Craig Partridge create the Domain Name system, which uses domain names to manage the increasing number of users on the internet

Aspekte von Web-Technologien

• Rechnerkommunikation und Protokolle
  • Rechnernetze
  • Netzsoftware und Kommunikationsprotokolle
  • Client-Server-Interaktionsmodell
  • Hypertext-Transfer-Protokoll HTTP
• Sicherheitheitstechnologien
  • Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung
  • Public Key Infrastruktur
  • Digitale Signaturen
  • SSL und TLS
• Dokumentsprachen
  • HTML, Cascading Stylesheets CSS
  • XML-Grundlagen: Syntax, DTDs, Namensräume
  • XML-Schema
  • Die XSL-Familie: XPath, XSLT
  • XML-Erweiterungen: XLink, XPointer, XQuery
  • Document Object Model DOM, die Parser DOM und SAX
• Server-Technologien
  • Common Gateway Interface CGI
  • PHP Hypertext Processor PHP
  • Perl, Python, Ruby
  • Java-Servlets, Java-Server-Pages JSP
  • Node.js
• Client-Technologien
  • Skriptsprachen: JavaScript, VBScript
  • Java Applets
• Architekturen und Middleware-Technologien
  • (Muster für) Client-Server-Architekturen
  • RPC und RMI
  • CORBA
  • Message-oriented Middleware MOM
  • Web-Services: SOAP, WSDL, UDDI, WSFL
  • Enterprise Application Integration EAI
• Technologien für das Semantic Web
  • Hintergrund und Motivation
  • RDF, RDF-Schema, DAML+OIL
  • Ontologien, OWL

Aspekte von Web-Technologien (Vorlesung) (Fortsetzung) WT:I-2 Introduction © STEIN 2005-2015 Dokumentsprachen HTML, Cascading Stylesheets CSS XML-Grundlagen: Syntax, DTDs, Namensräume XML-Schema Die XSL-Familie: XPath, XSLT XML-Erweiterungen: XLink, XPointer, XQuery Document Object Model DOM, die Parser DOM und SAX

Server-Technologien Common Gateway Interface CGI PHP Hypertext Processor PHP Perl, Python, Ruby Java-Servlets, Java-Server-Pages JSP Node.js Client-Technologien Skriptsprachen: JavaScript, VBScript Java Applets

Architekturen und Middleware-Technologien (Muster für) Client-Server-Architekturen RPC und RMI CORBA Message-oriented Middleware MOM Web-Services: SOAP, WSDL, UDDI, WSFL Enterprise Application Integration EAI

Technologien für das Semantic Web Hintergrund und Motivation RDF, RDF-Schema, DAML+OIL Ontologien, OWL

Paketvermittlung:

• Zerlegung einer Nachricht in individuell adressierte Pakete
• Datenpakete werden in Netzknoten zwischengespeichert
  →Verzögerungen möglich, aber bessere Auslastung
• Für jedes korrekt empfangene Paket kann Quittung an den Sender geschickt werden; keine Quittung bei Fehlern oder Paketverlust → Paket wird erneut gesendet
• +faire Ressourcenzuteilung
• –aufwändiges Kommunikationsprotokoll
• +erhöhte Ausfallsicherheit
• –keine (unmittelbar) garantierte Dienstgüte

Verbindungsorientierte Kommunikation

• Aufstellung einer definierten Verbindung zwischen Stationen notwendig
• Datenaustausch in drei Phasen:
  1. Verbindungsaufbau (connect, set-up). Sender spricht den Empfänger an, sendet Authentifizierungsdaten und verlangt den Verbindungsaufbau
  2. Uni- oder bidirektionalerDatenaustausch (data transfer).
  3. Verbindungsabbau (disconnect).
• Beispiel: Analogie Telefonieren
  Anrufen = connect, Abnehmen = Kommunikationserlaubnis, Stimme = Authentifizierung, Gespräch = Datenaustausch, Auflegen = disconnect
• + steht eine Verbindung, ist der Datenaustausch einfach: Empfänger gefunden, Reihenfolge bleibt erhalten, Ressourcen reserviert, etc.
• \– der Aufbau einer Verbindung ist komplex und zeitintensiv, insbesondere wenn viele Stationen involviert sind

• Einrichtung einer Verbindung stellt sicher, dass alle Daten den Empfänger erreichen – und in der richtigen Reihenfolge
• Herausforderung: verbindungsorientierte Dienste über paketvermittelte Netzwerke müssen auf den dort verfügbaren Diensten aufsetze
  →die Verbindung ist nur virtuell
• Für die Dauer einer Verbindung werden benötigte Ressourcen im Netz reserviert (Speicher in Zwischenknoten, Übertragungskapazität, etc.) →garantierte Dienstgüte, z.B. zur Auslieferung von Videos

Einrichtung einer Verbindung stellt sicher, dass alle Daten den Empfänger erreichen – und in der richtigen Reihenfolge Herausforderung: verbindungsorientierte Dienste über paketvermittelte Netzwerke müssen auf den dort verfügbaren Diensten aufsetze →die Verbindung ist nur virtuell Für die Dauer einer Verbindung werden benötigte Ressourcen im Netz reserviert (Speicher in Zwischenknoten, Übertragungskapazität, etc.) →garantierte Dienstgüte, z.B. zur Auslieferung von Videos

Verbindungsart und Zuverlässigkeit bedingen sich nicht

• Schicht: Struktursystem für die Architektur von Softwaresystemen. Einzelne Aspekte des Systems werden konzeptionell einer Schicht zugeordnet.
• Protokoll: exakte Vereinbarung, nach der Daten zwischen Computern bzw. Prozessen ausgetauscht werden, die durch ein Netz miteinander verbunden sind.
• Dienst: ermöglicht die Kommunikation zwischen zwei Systemen. Dienste gibt es zwischen dem Computer und einem Ein- oder Ausgabegerät, aber auch zwischen Hard- und Software-Komponenten des Computers.

Zusammenfassung: Internetschichten

• Anwendungsschicht: Sitzungen, Darstellung und Anwendung:
  Aufbau und Steuerung von Sitzungen, Umsetzung der Anwenderdaten (Text, Bilder, Töne) und deren Manipulation (Verschlüsselung, Kompression, Codewandlungen), Realisierung von Anwendungen im Netzwerk
• Transportschicht:
  Aufbau und Unterhaltung einer virtuellen Verbindung zwischen zwei Endgeräten, Transportmechanismus ist netzunabhängig
• Vermittlungs- / Netzwerkschicht:
  Auswahl und Steuerung des Transportweges für die Daten, Kopplung von Transportnetzen
• Host-zu-Host-Schicht Bitübertragung, Sicherung:
  Übertragung der Bitsequenzen durch ein beliebiges Medium, Auswahl einer möglichst fehlerfreien Verbindung, Zusammenfassung der Daten zu Blöcken, Fehlererkennung und -korrektur

Internetworking

• Zahlreiche Netzwerke mit unterschiedlichen Technologien sind im Internet zu einem homogen erscheinenden Netzwerk zusammengeschaltet.
  • Internetworking = Kommunikation über unterschiedliche Rechnernetze
  • Internetworking wird durch ein einheitliches Protokoll oberhalb der technologiegebundenen Schicht realisiert.

Vermittlungssysteme im Internet (Repeater, Bridge)

• Repeater
  Arbeitet auf der physikalischen Schicht (Schicht 1); bewirkt reine Signalverstärkung für größere Distanzen.
• Bridge
  Verbindet Netzsegmente auf der Sicherungs- bzw. Bitübertragungsschicht (Schicht 2); dient zur Erweiterung von LANs; leistet Verkehrsmanagement