Grundlagen der Informationssysteme und IT-Infrastruktur

Der Systembegriff und seine Komponenten

Ein System ist eine Menge von Elementen, die ordentlich zusammenwirken, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.

Elemente eines Systems:

• System-Komponenten: Die einzelnen Bestandteile.
• Beziehungen: Die Verbindungen zwischen den Komponenten, welche die Struktur des Systems bestimmen.
• Zweck: Das Ziel, das das System verfolgt.
• System-Umgebung: Alles, was das System umgibt und in dem es sich befindet.
• Systemgrenzen: Die Trennung zwischen dem System und seiner Umwelt.

Datenverarbeitung und Informationsgewinnung

Damit Daten in Informationen umgewandelt werden können, sind Operationen erforderlich, die einen Mehrwert für den Benutzer schaffen.

• Erfassung (Catch It): Der Vorgang der Datenaufnahme.
• Überprüfung: Validierung der Daten.
• Klassifizierung: Trennung nach Kategorien.
• Sortierung: Festlegen einer logischen Reihenfolge.
• Zusammenfassung und Berechnung: Vermittlung eines logischen Sinns.
• Lagerung: Speichern der Daten.
• Wiederherstellung (Recover): Daten wieder verfügbar machen.
• Kopieren: Beispiel für die PC-Rolle.
• Verteilung (Distribution): Bereitstellung für den Benutzer.

Merkmale qualitativer Informationen

• Erreichbar: Einfach und schnell zugänglich.
• Präzise: Fehlerfrei.
• Relevant: Notwendig für die Entscheidungsfindung.
• Rechtzeitig: Zum benötigten Zeitpunkt verfügbar.
• Klar: Frei von mehrdeutigen Ausdrücken.
• Flexibel: Unterstützt mehrere Entscheidungen und Benutzer.
• Nachweisbar: Konsistente Ergebnisse für verschiedene Benutzer.

Computergestützte Informationssysteme (CIS)

Ein Informationssystem (IS) umfasst alle Funktionen, Prozesse und Daten einer Organisation. Es muss nicht zwingend computerbasiert sein, ist jedoch in modernen Organisationen meist mechanisiert.

Effekte computergestützter Systeme

Positive Auswirkungen:

• Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit.
• Präzision bei Berechnungen.
• Handhabung großer Datenmengen.
• Hohe Speicherkapazität und Präsentationsqualität.
• Langfristige Kostensenkung und schnelle Entscheidungsfindung.
• Erleichterter Informationsaustausch.

Negative Auswirkungen:

• Hohe Anschaffungskosten.
• Abhängigkeit von der Systemleistung.
• Schnelle Veralterung von Hard- und Software.
• Automatisierung von Mitarbeiteraufgaben.
• Notwendigkeit von Schulungen und Fachwissen.
• Anfälligkeit für Viren und Widerstand gegen Veränderungen.
• Gefahr der Geräteverschwendung.

Klassifizierung von Informationssystemen

Transaktionssysteme (TPS)

Diese Systeme automatisieren operative Aufgaben und dienen als Datensammler durch intensive Ein- und Ausgabeprozesse. Die Kosten sind durch spürbare Vorteile in der Verwaltung leicht zu rechtfertigen.

Management-Informationssysteme (MIS)

Sie versorgen das Management mit Informationsprodukten für die routinemäßige Entscheidungsfindung.

Executive Information Systems (EIS / GSS)

Diese Systeme bieten der Unternehmensleitung strategische Informationen. Ziel ist der sofortige Zugriff auf kritische Erfolgsfaktoren zur Erreichung strategischer Ziele.

Hardware-Grundlagen

Elemente der Hardware:

• Prozessor
• Hauptspeicher
• Eingabegeräte
• Ausgabegeräte
• Sekundärspeichermedien

Der Prozessor

Besteht aus zwei Hauptelementen:

• Rechenwerk (ALU): Führt arithmetische und logische Operationen aus.
• Steuerwerk (CU): Verwaltet Computer-Ressourcen und steuert den Datenfluss zur ALU.

Speichertypen

• ROM (Read Only Memory): Nur-Lese-Speicher.
• RAM (Random Access Memory): Arbeitsspeicher.
• BIOS (Basic Input/Output System): Firmware zum Laden des Betriebssystems und zur Hardwareprüfung.
• Cache-Speicher: L1-Cache (innerhalb der CPU) und L2-Cache (zwischen CPU und RAM).

Warum wird ROM als Firmware bezeichnet? Weil es die Integration von Hard- und Software darstellt.

Bussysteme

• Datenbus: Leitungen für den Datentransport zum und vom Prozessor.
• Adressbus: Überträgt Speicheradressen für den Zugriff auf Daten und Programme.

Software und Programmierung

Software-Klassifizierung

• Basis-Software: Ermöglicht die Nutzung der Ressourcen.
• System-Software: Verwaltung und Kontrolle des Computers.
• Anwendungs-Software: Softwarepakete, Expertensysteme und Künstliche Intelligenz.

Programmiersprachen

Programmiersprachen sind Regelwerke und Anweisungen, mit denen Menschen Befehle an den Computer übermitteln.

Klassifikation nach Abstraktion:

• Hochsprachen: Ähneln der menschlichen Schriftsprache.
• Mid-Level-Sprachen: Kombinieren Syntax von Hochsprachen mit Low-Level-Funktionen.
• Low-Level-Sprachen: Ähneln dem Binärcode (Nullen und Einsen).

Sprachtypen:

• Maschinensprache: Basiert direkt auf Binärfolgen.
• Prozedurale Sprachen: Nutzen zusammenfassende Anweisungen.
• Objektorientierte Sprachen: Fokus auf Objekten und hierarchischen Strukturen.

Netzwerktechnik

Netzwerk-Betriebssysteme

• Koordination der Geräteaktivitäten.
• Zugriff auf Netzwerk-Ressourcen und Datensicherheit.
• Unterstützung der Kommunikation zwischen Anwendungen.

Netzwerktypen und Reichweite

• Typen: Point-to-Point und Client-Server.
• LAN (Local Area Network): Lokales Netzwerk.
• WAN (Wide Area Network): Weitverkehrsnetz.
• MAN (Metropolitan Area Network): Netzwerk für ein Stadtgebiet, bestehend aus mehreren LANs.

Hardware und Topologien

Komponenten: Netzwerkadapter (Signalumwandlung) und Kabel (Koaxial, Twisted-Pair, Glasfaser).

Topologien:

• Linear (Bus): Alle Teilnehmer an einem Backbone-Kabel.
• Stern: Zentraler Konzentrationspunkt.
• Ring: Geschlossene Schleife von Host zu Host.
• Mesh (Vermascht): Maximaler Schutz gegen Ausfälle.
• Hybrid: Kombinationen wie Stern-Bus oder Stern-Ring.
• Erweiterter Stern: Verbindung mehrerer Sterne über Hubs oder Switches.
• Hierarchischer Stern: Steuerung durch einen zentralen Computer.

Netzwerkerweiterung

• Repeater / Hub
• Bridge / Switch
• Router / Gateway
• Remote Access Connectivity