Trotz des Themas haben wir es nicht geschafft, uns kurz zu fassen. Xyrill musste den Preis dafür zahlen. In dieser Sendung: Ein Einstieg mit flachen Witzen, gezinkte Münzen, naive Betrachtungsweisen und schwierige Abwägungen.

Einführungsbeispiel: simulierte schlechte Leitung ("xxxxxx heute xxxxxx Podcast xxxxxx Thema xxxxxx Kompression xxxxxx" -> "In unserer heutigen Folge unseres Podcasts ist das Thema die Datenkompression.")

theoretische Grundlagen

"naive" Kompressionsmethoden (die man auch als Mensch überblicken kann)

zwei fundamentale Abwägungen

Kompressionsmethoden im Audio-Video-Bereich beispielhaft anhand ihres Verlustverhaltens

theoretische Grenze: Kolmogorow-Komplexität

Fußnoten:

Diese Episode beschäftigt sich mit anderer Leute Computer: warum man die überhaupt benutzen kann, und unter welchen Voraussetzungen das sinnvoll ist.

Fünf Grundanforderungen gemäß Definition durch NIST (NIST ist dem Aufgabenspektrum nach mit der PTB und dem BSI vergleichbar):

On-Demand Self-Service: Nutzer kann selber Ressourcen klicken, ohne Mitarbeiter beim Dienstanbieter zu involvieren

Broad Network Access: Ressourcen sind über das Netz mittels "Standardmethoden" erreichbar, ohne durch eine anbieterspezifische Zugriffstechnologie gehen zu müssen

Resource Pooling: Ressourcen werden unter mehreren/allen Kunden nach Bedarf aufgeteilt

Rapid Elasticity: Ressourcen können kurzfristig zugeteilt und zurückgegeben werden

Measured Service: Messung und Abrechnung der genutzten Ressourcen mindestens zeitnah oder sogar in Echtzeit

Probleme mit Cloud Computing

Die Sendung mit der Quersumme 5 beschäftigt sich damit, wie Computer so

Virtualisierung bezeichnet in der Informatik die Nachbildung eines Hardware- oder Software-Objektes durch ein ähnliches Objekt vom selben Typ mithilfe einer Abstraktionsschicht.

verschiedene Arten von Virtualisierung je nachdem, wo die Abstraktionsschicht liegt

Anwendungsfälle für VM (OS als Anwendung innerhalb eines anderen OS)

Ansätze für VMs (Wie kann der Gast-Kernel seinen administrativen Aufgaben nachgehen, ohne selber vollen Zugriff auf das System zu erhalten?) anhand von Meilensteinen auf x86-CPUs

Container: isolierte Umgebungen innerhalb eines OS, aus denen Programme im Allgemeinen nicht ohne weiteres ausbrechen können

ausführliche Besprechung von Containern unter Linux (Docker/Kubernetes) siehe Pentaradio von 2022-05-24

Sandboxing: Container innerhalb einer Applikation

Simulation und Emulation

Heute geht es um das allseits bekannte und beliebte Interweb.

Geschichte des Internets

DNS: seit 1984, ausführlich siehe STP018

E-Mail: seit 1971

NTP (Network Time Protocol): seit 1985

Telnet, RSH (Remote Shell) und SSH (Secure Shell): seit 1974/1977/1995

IRC (Internet Relay Chat), XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol): seit 1988/1998

SIP (Session Initiation Protocol): seit 1999

FTP (File Transfer Protocol), NFS (Network File System), SMB (Server Message Block): seit 1985/1984/1996

LDAP (Lightweight Directory Access Protocol): seit 1993

und dann natürlich HTTP (Hypertext Transfer Protocol): seit 1991

Plot-Twist: Web ist nur ein Teil des Internets, aber alle anderen Teile des Internets werden immer webbiger

Wie sieht es mit den vorgenannten Protokollen aus?

ttimeless hat sich ein Thema gewünscht und mit Beginn von Xyrills Recherchen angefangen, es zu bereuen.

Siehe Wikipedia:

Grammatik bezeichnet in der Linguistik jede Form einer systematischen Sprachbeschreibung. Dabei steht der Begriff der Grammatik einmal für das Regelwerk selbst, auf der anderen Seite aber auch für die Theorie über eine bestimmte Sprache oder Sprachfamilie.

im Kontext der Informatik: formale Grammatiken für formale Sprachen

Chomsky-Hierarchie: Klassifikation von formalen Grammatiken in aufsteigender Striktheit und absteigender Flexibilität

Beispiel für grafische Repräsentation von Grammatiken: siehe SQLite-Dokumentation

reguläre Grammatiken im Alltag: reguläre Ausdrücke; formale Definition mit vier Grundbausteinen

Problem in der Praxis: Escaping

Regexen lernen

Strom an und Ohren auf! In dieser Episode nähern wir uns Computern im Dornröschenschlaf.

Zustand bei frühen Rechenmaschinen und Computern

Zustand bei heutigen Computern

Phase 1: Firmware

Phase 2: Bootloader

Alternativen zum klassischen Bootloader

Phase 3: Betriebssystem

Phase 4: System-Manager

unter Unix meist als "PID 1" benannt, weil dieser erste Prozess mit der Prozess-ID (PID) 1 läuft

klassischerweise sysvinit, heute unter Linux meist systemd

startet alle Userspace-Programme, die als Teil des Betriebssystems aufgefasst werden können (im Unix-Sprech "Daemons": Disk And Execution MONitors)

auf Systemebene z.B. Druckwarteschlange, Bluetooth-Dienst, Netzwerk-Konfigurationsdienst, Zeitsynchronisation

auf der Ebene einer grafischen Sitzung z.B. Dienste zum Auswählen von Tastaturlayout/Netzwerk, Einstellen der Lautstärke, Screen-Reader

ChaosRadioExpress209 Das Linux System

Phase 5: Display-Manager

Phase 6: grafische Sitzung

Nach einem glorreichen Intro mit perfekter Vorbereitung befassen Xyrill und ttimeless sich mit Speicherschutz.

"Welchen Speicher müssen wir eigentlich schützen?"

Aufgaben des Betriebssystems: Prozessisolation und Vermittlung des Hardwarezugriffs

Antwort auf Frage 1: Prozessor-Ringe

Wie kommen wir von einem niedrigeren Ring wieder in einen höheren Ring?

Antwort auf Frage 2: Virtuelle Speicherverwaltung

Paging der MMU ermöglicht Swapping

wenn wir schon mal über Speicheradressen reden: Direct Memory Access

Nachdem wir das Thema in STP002 schon einmal gestreift haben, wollen wir in dieser Episode genauer darauf eingehen.

Rückbezüge

Grundaufgabe: Namensauflösung

Aufteilung des Internet in Domains (Domänen) und verschachtelte Subdomains (Unterdomänen)

Wurzelzone ist unter der Kontrolle der ICANN -> deswegen nicht dezentrale Datenbank

Einträge in einer DNS-Zone heißen Records (Datensätze), mehrere Record Types möglich:

Abfrage einer bestimmten Domain

Komplexbeispiel: Abfrage von de.wikipedia.org über die Root-Nameserver mit dem Unix-Tool dig (Ausgaben stark gekürzt)

Woher kommt der Resolver?

DNS selbst ist unverschlüsselt -> neuere Entwicklung: DNS-over-TLS und DNS-over-HTTP

alternative DNS-Roots: meist in privaten Netzen (z.B. Firmen-Intranet mit .corp-Domains), aber es gibt auch alternative Roots mit globalem Anspruch (z.B. Namecoin)

Mit den Eigenheiten verschiedener Kultur- und Sprachräume hat wohl jeder schon so seine Erfahrungen gesammelt.

vergleiche: Lokalisierung bei Filmen

Softwarelokalisierung: zwei getrennte Schritte

Aspekte von Internationalisierung anhand der Locale-Einstellungen in Unix-Systemen (siehe man 7 locale)

mögliche Werte für eine Locale-Wahl in Unix

Aufgaben des Softwareentwicklers bei i18n

Arbeitsablauf für Übersetzung am Beispiel GNU gettext

Fundstück: Amtssprachen der Europäischen Union

Heute brechen wir das fünfte Bit an.

Wie können Computer Zeit darstellen?

Option 1: separate Zahlen für Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde

Option 2: eine einzelne Zahl, die die vergangene Zeit in einer bestimmten Einheit (z.B. Sekunden oder Tage) seit einem Startzeitpunkt (der Epoche) angibt

Probleme durch Überlauf in Datumsfeldern

Probleme durch astronomische/politische Fakten

Probleme durch technische Einflüsse

positiver Ausblick: Es könnte noch viel schlimmer sein!

kryptografisch abgesicherte Zeitstempel: RFC Podcast #15 Crypto for the Masses