TRAINING & CONSULTING Basisopleiding informatica - module 1 · Basisopleiding informatica - module...

TRAINING & CONSULTING Basisopleiding informatica - module 1ABIS Training & [email protected]

ABIS 2013

Document nummer: 1639_01n.fm25 maart 2014

Commentaren over deze publicatie kan u sturen naar:ABIS Training & Consulting, Postbus 220, B-3000 Leuven, BelgiumTel.: (+32)-16-245610, Fax: (+32)-16-245639

© Copyright ABIS N.V.

B iii

I

V

C

1

2

3

4

5

6

7

8

9

H

1

2

3

4

__________________________________________________ 43

ing _______________________________________________ 45

aatregelen _________________________________________ 46

ten_______________________________________________ 48

51

stem (OS) _________________________________________ 52

s van een OS _______________________________________ 53

assingen __________________________________________ 61

__________________________________________________ 65

en________________________________________________ 70

73

re niveau __________________________________________ 74

__________________________________________________ 75

temen ____________________________________________ 78

eschikbare informatie_________________________________ 84

rmatie_____________________________________________ 87

asisopleiding informatica - module 1

NHOUDSTAFEL

OORWOORD V

OMPUTERARCHITECTUUR 1

____Computer-evolutie_______________________________________________2

____Digitale informatie _______________________________________________6

____De processor (CPU) ____________________________________________14

____Intern geheugen (RAM)__________________________________________16

____Externe opslag: hard disks _______________________________________18

____Randapparatuur _______________________________________________22

____Bussen & I/O Subsystemen ______________________________________23

____Server vs. PC architectuur _______________________________________26

____Systeemsoftware vs. applicatiesoftware _____________________________27

ARDWARE 29

____Opbouw van een PC____________________________________________30

____Systeembus en controllers _______________________________________34

____Hardware interfaces ____________________________________________35

____Disks: IDE, SATA, SCSI _________________________________________38

5 ____RAID _____

6 ____Stroomvoed

7 ____Voorzorgsm

8 ____BIOS en boo

SOFTWARE

1 ____Operating sy

2 ____Basisfunctie

3 ____Netwerktoep

4 ____Virtualisatie

5 ____Programmer

DATA-OPSLAG

1 ____Disk hardwa

2 ____Partities ___

3 ____Bestandssys

4 ____Standaard b

5 ____Gewiste info

B iv

6

7

8

IN


____Informatie ‘in de marge’__________________________________________91

____Verstopte informatie ____________________________________________92

____Betrouwbaar kopiëren___________________________________________94

DEX 99

B v

V

Ohakuin

Dna

Inen

Vin


OORWOORD

m opsporingswerk op computers te kunnen verrichten, hebben we nood aan allerleirdware- en softwaretools, procedures en feitenkennis, maar om dat alles efficiënt tennen gebruiken moeten we ook een goed structureel inzicht hebben in computers en

formatica.

eze eerste module levert een conceptueel kader voor ICT in het algemeen en daar-ast concrete details en oefeningen specifiek over hardware en opslagsystemen.

de volgende modules zal nader worden ingegaan op diverse aspecten van software netwerken.

oor tal van de behandelde topics is de Wikipedia een goede bron van bijkomendeformatie en duiding.

B vi

ABIS Training & 1

Comp

Consulting

uterarchitectuur

Objectieven :

• computers

• data

• hardware

• software

Computerarchitectuur

1. Computer-evolutie2. Digitale informatie3. De processor (CPU)4. Intern geheugen (RAM)5. Externe opslag: hard disks6. Randapparatuur7. Bussen & I/O Subsystemen8. Server vs. PC architectuur9. Systeemsoftware vs. appli-

catiesoftware

B ABIS 2

Computer-evolutie 1

1960: mainframe

1970: mini

1

1

2

2


980: PC

990: netwerken & clients/servers notebooks

000: web PDA & smartphone, tablet > mobile computing

010: cloud



catiesoftware

B ABIS 3

Computer-evolutie (..)




catiesoftware

B ABIS 4

Gelijkheid in verscheidenheid

Vele verschijningsvormen, altijd hetzelfde basisprincipe

"Central Unit"


CPU

Input Output

Internalmemory

Externalstorage



catiesoftware

B ABIS 5

What’s in the box?




catiesoftware

B ABIS 6

Digitale informatie 2

Computers tellen binair (in bits en bytes)

8 bits = 1 byte --> 256 mogelijke waarden

x

.

.

.


decimal binary hex decimal binary he000 0000 0000 00 019 0001 0011 13001 0000 0001 01 020 0001 0100 14002 0000 0010 02 021 0001 0101 15003 0000 0011 03 022 0001 0110 16004 0000 0100 04 ... ... ..005 0000 0101 05 030 0001 1110 1E006 0000 0110 06 031 0001 1111 1F007 0000 0111 07 032 0010 0000 20008 0000 1000 08 033 0010 0001 21009 0000 1001 09 ... ... ..010 0000 1010 0A 072 0100 1000 48011 0000 1011 0B 073 0100 1001 49012 0000 1100 0C 074 0100 1010 4A013 0000 1101 0D 075 0100 1011 4B014 0000 1110 0E ... ... ..015 0000 1111 0F 252 1111 1100 FC016 0001 0000 10 253 1111 1101 FD017 0001 0001 11 254 1111 1110 FE018 0001 0010 12 255 1111 1111 FF



catiesoftware

B ABIS 7

Binaire voorstelling van data

Verschillende soorten data:

• getallen, datums, etc.

• tekst

•


multimedia



catiesoftware

B ABIS 8

Getallen

(voorbeelden):

• gehele getallen (integers):

- 59 >> 00111011

•


- 3599 >> 00001110 00001111

komma-getallen (floating point numbers):

- 313.78 >> 10111011 11010001 00000000 00000011

- - 0.0231 >> 10110110 11010101 00000111 01110110



catiesoftware

B ABIS 9

Tekst

Tekst in één-byte codering: de ASCII code tabel (karakterset, tekenset)

Binary Dec Hex Character

01000001 65 41 A

(“0


01000010 66 42 B01000011 67 43 C...01100001 97 61 a01100010 98 62 b01100011 99 63 c01100100 100 64 d...00010000 32 20 <space>00010001 33 21 !00010010 34 22 "...00011000 48 30 000011001 49 31 100011010 50 32 2...10011001 153 99 Ö10011010 154 9A Ü10011011 155 9B ø...

voorbeeld:)Abis” in ASCII is1000001 01100010 01101001 01110011



catiesoftware

B ABIS 10

Tekst (..)

Verschillende karaktersets, code pages, vertaaltabellen, ...

• ASCII varianten: CP 437, ANSI 1252, ISO-8859 ...

• EBCDIC: IBM’s 1-byte code

•

A

• ad)

D

•

•

•


Unicode: de universele multi-byte code!

lleen de letters = ‘platte’ tekst (plain text)

te bekijken/editeren met simpele tekst-editor (bvb notep

ocument-formaten: meer dan alleen tekst (rich text):

stijl (font, size, color, alignment, ...)

+ beelden en meer

bvb. Microsoft Word, OpenDocument, ...



catiesoftware

B ABIS 11

Multimedia

Vele standaarden, voortdurend in evolutie

• beeld: BMP, GIF, JPEG, TIFF, ...

• geluid: WAV, MP3, ...

•

H

C

U

O

•

•


video: AVI, MPEG, SWF, ...

eel veel bytes nodig

ompressie met/zonder verlies

niversele compressieformaten: bvb ZIP

pmerkingen

aan de byte zelf kunt ge niet zien wat hij voorstelt...

tekst-bestand <--> ‘binair’ bestand



catiesoftware

B ABIS 12

Hoeveelheden

Verwarring i.v.m. standaarden:1 kilobyte = 1000 bytes ofwel 1024 bytes ??

Officieel (sinds 2008):

•

•


machten van 10:

- 1 KB = 1 000 bytes (Kilo)

- 1 MB = 1 000 000 (Mega)

- 1 GB = 1 000 000 000 (Giga)

- 1 TB = 1 000 000 000 000 (Tera)

- 1 PB = 1 000 000 000 000 000 (Peta)

machten van 2:

- 1 KiB = 1 024

- 1 MiB = 1 048 576

- 1 GiB = 1 xxx xxx xxx etc ...



catiesoftware

B ABIS 13

Hoeveelheden (..)

2 T

B

1,44

MB

700

MB

8 G

B


1 M

B20

KB

2 G

B

72 x

1 x

---

35 000 x

700 x

---

400 000 x

8 000 x

4 x

100 000 000 x

2 000 000 x

1 000 x



catiesoftware

B ABIS 14

De processor (CPU) 3

Werking van de CPU (Central Processing Unit):

• leest instructies uit het geheugen

• schrijft/leest data in/uit het geheugen

•


manipuleert data volgens instructies

CPU

Inst

ruct

ions

Dat

a

Internalmemory



catiesoftware

B ABIS 15

CPU (..)

Verzamelde instructies = software, programma’s

Instructieset: specifiek voor één processor(-familie)

V

• ook & Mac

•

K

M


oorbeelden:

Intel Pentium, Celeron, Core i3, ... / AMD >> PC & noteb

ARM >> smartphones & tablets

loksnelheid: bvb. 2 GHz = 2 miljard stappen per seconde

ultiprocessorsystemen



catiesoftware

B ABIS 16

Intern geheugen (RAM) 4

Werkgeheugen = een verzameling cellen:

• celinhoud: byte (=data of instructie)

• elke cel heeft een adres

•

R


CPU leest en schrijft bytes in de geheugencellen

AM chips (meerdere banken)



catiesoftware

B ABIS 17

RAM (..)

Omvang: 4GB (PC, Tablet) ... 1000 GB en meer (mainframes & servers)

Snelle toegang: (~ 0.000 000 001 sec! )

M

R


emory cache: (nog) sneller tussengeheugen

AM is vluchtig



catiesoftware

B ABIS 18

Externe opslag: hard disks 5

Roterend magnetisch medium

Lezen & schrijven (random access)

N


iet-vluchtig!



catiesoftware

B ABIS 19

Harde schijven (..)

Grote capaciteit: ~ 1000 GB

(Relatief) trage toegang (~milliseconden)

In

D

S ouwbaarder(


terne / externe disks (bvb. USB)

isk cabinets

olid-state disks: geen bewegende delen >> sneller & betrmaar ook duurder)



catiesoftware

B ABIS 20

Andere opslagmedia

Magneetbanden en -cassettes:

• vooral voor backup/restore & archivering

• grote capaciteit: ~ 1000 GB

•

•


goedkoop en robuust

uitermate trage toegang (sequentieel!)



catiesoftware

B ABIS 21

Andere opslagmedia (..)

Optische opslag:

• CD (700 MB):

• DVD (4.7 ... 8.3 GB)

•

F

•

•


Blu-ray Disc ( ... 50 GB)

lash memory:

memory cards

USB sticks



catiesoftware

B ABIS 22

Randapparatuur 6

Apparaten voor communicatie met de buitenwereld (I/O=input/output)

Intern verbonden met de CPU d.m.v. controllers & uitbreidingskaarten (‘tussen’-electronica)

V

•

•

•

•

•


oorbeelden:

beeldscherm en toetsenbord / terminal

aanwijsapparaat: muis, touchpad, aanraakscherm

printer

geluidssysteem

communicatie met andere computers (LAN / WAN):

- modem

- Bluetooth

- LAN adapter

- WiFi



catiesoftware

B ABIS 23

Bussen & I/O Subsystemen 7

Moederbord (systeembord): het centrum

Interne systeembus: connecteert CPU + memory + controllers naar randapparatuur (I/O):P

Ca

Inb eWire, ...


CI, PCI-X, PCI-Express

ontrollers en I/O subsystemen:fhandeling van de I/O taken (muis, disk, ...)

terne/externe Randapparatuur bussen & interfaces:vb. IDE, SATA, SCSI, USB, ExpressCard, CardReader, Fir



catiesoftware

B ABIS 24

Systeembus

Display

etc...

to LAN


RAM CPUDisplaycontr.

LANadapter

Keybdcontr.

Mousecontr.

SATAcontr.

Printercontr.

USBcontr.

Intern.disk

Externaldisk

Intern.disk

Printer

Keyboard MouseMouse

Scanner



catiesoftware

B ABIS 25

Moederbord




catiesoftware

B ABIS 26

Server vs. PC architectuur 8

Grotere systemen (mainframes en servers): soortgelijke structuur,maar:

• meer processoren en RAM geheugen

•

•

•

• id, etc...


meer I/O capaciteit

meer gebruikers en schermen

meer opslagcapaciteit (disks, tapes)

meer aandacht voor betrouwbaarheid, backup, veilighe



catiesoftware

B ABIS 27

Systeemsoftware vs. applicatiesoftware 9

Twee soorten software:

Toepassingssoftware, Applicaties(het uiteindelijke doel...) e.g.:

•

•

•

•

•

S

•

•

•

•


(Open)Office: Word, Excel, ...

besteladministratie, boekhouding, personeelsbeheer

ontwikkeltools

games

web etc ...

ysteem-software:

technische basis-software

vaak in de achtergrond

dichtbij de hardware

bvb: operating systeem (Windows, Unix), utilities, ...



catiesoftware

B ABIS 28

Hardware en software

vb:

applications FirefoxWord Winbooks

are


hardware disk memory CPUdisplay &keyboard

networkcard

etc...

operatingsystem

Windowssoftw

ABIS Training & 29

Hardw

ten

Consulting

are

Objectieven :

• moederbord en uitbreidingskaar

• schijven en andere media

• BIOS

• boot-proces

• veilig omgaan met hardware

Hardware

1. Opbouw van een PC2. Systeembus en controllers 3. Hardware interfaces4. Disks: IDE, SATA, SCSI5. RAID6. Stroomvoeding7. Voorzorgsmaatregelen8. BIOS en booten

B ABIS 30

Opbouw van een PC 1

Behuizing

Moederbord

U

D

C

V

V


itbreidingskaarten

isk drives

onnectoren naar buitenwereld

oeding

entilatie

Hardware


B ABIS 31

Computer case


Hardware


B ABIS 32

Moederbord

Verschillende vormfactoren (form factor): AT - ATX - BTX - ...

Bevat:

•

•

•

• k, sound, ...)

• , X16


CPU

RAM geheugen

systeembus + bus-controllers: ISA, PCI, PCI-X, PCIe, ...

geïntegreerde controllers (>disk, USB, graphics, networrechtstreeks op de systeembus

slots (> uitbreidingskaarten): bvb PCI + PCIe X1, X4, X8

Hardware


B ABIS 33

Moederbord (..)


Hardware


B ABIS 34

Systeembus en controllers 2

Display

etc...

to LAN


RAM CPUDisplaycontr.

LANadapter

Keybdcontr.

Mousecontr.

SATAcontr.

Printercontr.

USBcontr.

Intern.disk

Externaldisk

Intern.disk

Printer

Keyboard MouseMouse

Scanner

Hardware


B ABIS 35

Hardware interfaces 3

Hoe wordt wat aangesloten?

Interne disks (hard disk, CD/DVD drive):

•

•

•

[

U

• d


IDE / PATA

SATA

SCSI

zie verder]

itbreidingskaarten (in slots, busconnectoren):

PCI, PCI-X, PCIe (X1, X4, X8, X16), PCI Express Mini Car

Hardware


B ABIS 36

Hardware interfaces (..)

Externe apparaten (specifieke interfaces):

• printer: parallel port

• muis & toetsenbord: PS/2

•

E ter, ...):

•

•

•

•

N

•

•


beeldscherm: VGA, DVI, DisplayPort en HDMI

xterne apparaten (universele interfaces) (disk, muis, prin

USB

FireWire (IEEE 1394)

Thunderbolt

Bluetooth (draadloos)

etwerkverbinding:

Ethernet

WiFi (draadloos)

Hardware


B ABIS 37

Hardware interfaces (..)


Hardware


B ABIS 38

Disks: IDE, SATA, SCSI 4

Voor elk type: aangepaste controller en kabels nodig + voeding!

IDE (EIDE) (PATA):

•

•

• ontage!


parallel

2 disks per kabel (master/slave)

NB: bij inbouw in notebooks: compactere contacten & m

Hardware


B ABIS 39

Disk interfaces (..)

SATA

• serial >> eenvoudiger bekabeling

• 1 disk per connector (evtl tot 15)

•

•

•


recenter en sneller dan PATA: SATA3 tot 6 Gbps = 600 MB/sec (theoretisch!)

hot swappable

er bestaat ook een externe aansluiting: eSATA

Hardware


B ABIS 40

Disk interfaces (..)

SCSI

• vooral in servers

• parallel (maar evoluerend naar SAS = serial)

•


zowel interne als externe drives

Hardware


B ABIS 41

Disks: capaciteit en snelheid (typisch)

Desktop:

• 3.5” hard disk 2 TB

• 7200 rpm

•

N

•

•

•

S

•

•

•

•


SATA3: 6 Gbps (effectief 80 MB/sec)

otebook:

2.5” hard disk 500 GB

5400 rpm

SATA2: 3 Gbps (effectief 40 MB/sec)

olid-state disks (SSD)

geen mechanica >> sneller en betrouwbaarder

duurder

SATA3

effectieve snelheid tot 500 MB/sec

Hardware


B ABIS 42

Disk capaciteit & snelheid (..)

Lees het label ...


Hardware


B ABIS 43

RAID 5

Redundant Array of Independent Disks

Eén disk bestaande uit meerdere fysieke disks

V

Kin tem)

V

Oe chijven!


oordelen: foutbestendiger (+hot swap) en sneller

an gerealiseerd worden hardware (RAID controller) of in software (operating sys

erschillende tactieken (RAID0, RAID1, RAID2, etc...)

pgelet: lk bestand kan verspreid zijn over verschillende fysieke s

Hardware


B ABIS 44

RAID (..)


Hardware


B ABIS 45

Stroomvoeding 6

Conform aan moederbordstandaarden (ATX etc)

Zet netspanning (230V) om in laagspanning voor de PC onderdelen (3.3 V, 5V, 12V)

A

H , etc...

G


an/uit kan elektronisch en softwarematig

eeft standby mode (laag verbruik) > ‘sleep’, wake-on-lan

rote diversiteit aan connectoren

Hardware


B ABIS 46

Voorzorgsmaatregelen 7

(bij hardware werkzaamheden)

Bescherming vd persoon:

• 2V) aanwe-

• lvinnen)

B

• ttrekken

•

•

•


buiten de voedingseenheid is alleen laagspanning (tot 1zig, zelfs op de aan/uit knop

opletten voor ventilatoren en scherpe randen (kast, koe

escherming vd hardware (elektrische, mechanische):

power-off is niet genoeg (standby power!) >> stekker ui

?? batterij ??

metalen voorwerpen, ringen weg

vermijd statische elektriciteit:

- aarden/ontladen (chassis) alvorens vast te pakken

- evtl pols-aarding

- liefst niet vastpakken op contacten

Hardware


B ABIS 47

Voorzorgsmaatregelen (..)

• mechanisch:

- niet trekken aan kabels, maar (voorzichtig) aan connectoren

- niet te hard duwen op PC boards;

B

•

• move’)

•

•


- opletten voor ‘uitschuiven’ schroevendraaier e.d.

- geen schroefjes & moertjes achterlaten

escherming vd data en software:

meeste apparaten USB & FireWire: hot pluggable

wel opletten bij verwijderen removable disks (‘safely re

NB ?inhoud volatile memory RAM?

te kopiëren disks & data dragers: read-only??

- R/W switch (bvb floppy, SD card)

- write blockers (HW of SW)

Hardware


B ABIS 48

BIOS en booten 8

Bij het aanzetten (power-on) is het werkgeheugen (RAM) leeg (geen data, geen instructies)

Allereerste stappen:

•

• AM

•

D

•

•

•OM)

B


basis-hardware testen (POST = power-on self test)

operating system (OS) beginnen laden van schijf naar R

vorderingen melden op scherm etc.

e nodige data en instructies voor dit boot-proces

worden uitgevoerd door de CPU

bevinden zich in de BIOS (Basic Input Output System)

zijn niet opgeslagen in RAM, maar wel in ‘niet-vluchtig’ geheugen (flash NVRAM, of R

IOS updates: worden ‘geflashed’

Hardware


B ABIS 49

BIOS en boot (..)

BIOS setup utility (vóór het booten) o.a.:

• HW informatie (CPU, RAM, disks, ...)

• boot volgorde bepalen: bvb eerst CD, dan HD, dan USB disk

•


boot paswoorden

Hardware


B ABIS 50

Booten zonder harde schijf?

Als de BIOS het ondersteunt,kan men booten van externe drives (CD/DVD, USB disk, etc)

Bvb ‘Live CD’ met Linux (Knoppix, Ubuntu, ...) o

• hijven

• ysteem

• analyse


f Windows (WinPE, UltimateCD for Win, ...):

o.a. voor het bekijken / kopiëren van systeem- of datasc

zonder gebruik van / verstoring van het geinstalleerde s

kan gespecialiseerde tools bevatten voor datacaptatie &

ABIS Training & 51

Softw

Consulting

are

Objectieven :

• systeemsoftware

• applicaties

• programmeren

• clients en servers

Software

1. Operating system (OS)2. Basisfuncties van een OS3. Netwerktoepassingen4. Virtualisatie5. Programmeren

B ABIS 52

Operating system (OS) 1

Besturingssysteem = basis-systeemsoftware:

• bestuurt de hardware

• levert diensten (‘services’) aan andere software (applicaties)

• er

E

•

•

•


biedt allerlei utilities voor gebruik en beheer vd comput

nkele bekende besturingssystemen:

PC: MS Windows

Apple iPhone & iPad: iOS

allerlei computers groot & klein: UNIX (Linux, ...)

Software


B ABIS 53

Basisfuncties van een OS 2

•

•

•

•

•

•

N

1 2 3

File Memory ProcessGUI Networking

Applications

Operating


taak- of procesbeheer

geheugenbeheer

data-opslag of bestandsbeheer

(grafische) user interface: (G)UI

netwerking & datacommunicatie-ondersteuning

toegangscontrole

B: Application Programming Interface (API)

HardDisk

Memory DisplayNetworkAdapter

CPU

System Mgr MgrSystem

Hardware

TA

SK

S

etc.

etc.

Software


B ABIS 54

Taak- en procesbeheer

S

S

CPU


ysteemtaken + Applicatietaken (‘processen’)

ingle user < > multi-user

InternalMemoryO

S

Ap

p 1

Ap

p 2

Ap

p 3

MU

LT

ITA

SK

Software


B ABIS 55

Geheugenbeheer

Geheugenbescherming: elk proces zijn eigen ‘zone’ > geen conflicten

Virtueel geheugen =

•

• / partitie)


fysiek RAM

+ extra gesimuleerd werkgeheugen-op-schijf (swap file

Software


B ABIS 56

Opslagsystemen

Filing System (FS): opslag en beheer van gegevens:

• read/write, copy/move, delete/create

• files & directories (bestanden & mappen/folders)

•

•

•


naamgeving, max grootte, max aantal, ...

toegangscontrole, beveiliging

compressie & encryptie

Software


B ABIS 57

Opslagsystemen (..)

Voorbeelden van file systemen:

• PC: FAT, FAT32, NTFS, exFAT

• UNIX: ext2, ext3, ext4, jfs, nfs, ufs, sysv, ...

•

•

N

•


Apple Mac: HFS+

IBM mainframe: data sets, VSAM

B: Databasen: Oracle, SQL Server, DB2, dBase etc.:

opslag op ‘hoger’ niveau

Software


B ABIS 58

User Interfaces (gebruikersomgevingen)

•

• ..)

•


command-line (opdrachtregel)

niet-grafische full-screen interface (mainframe, AS/400.

grafische user interface (GUI)

Software


B ABIS 59

Toegangscontrole en beveiliging

• wie mag op deze computer (rechtstreeks of via netwerk)?

• wie mag welke programma’s en welke data gebruiken?

• policies (beleidsregels)

•

•


logging & auditing

...

Software


B ABIS 60

Netwerking

Hkm

Applications Applications


et OS zorgt ervoor dat computers en applicaties unnen communiceren et andere computers en applicaties...

Network ServicesProtocols

Drivers

Datacomm hardware(modems, LAN adapters, ...)

Network ServicesProtocols

Drivers

Datacomm hardware(modems, LAN adapters, ...)

Software


B ABIS 61

Netwerktoepassingen 3

Voorbeeld: surfen op het web

appl. Web Browser

disk

.

FS

p117.html


Internet

HW diskcomm

HW

OS

... CPU ...

FS commSW...

commHW

... CPU ...

commSW ...

Software


B ABIS 62

Clients en servers

Waar draait een applicatie? Verschillende mogelijkheden:

• alles op 1 computer = stand-alone

• op (minstens) 2 computers,

V

• r (Apache)

• mail server

• S)

•

• 3-tier!)

• t ...

•

> rdware?


verbonden door netwerk (intranet of internet) = client + server

oorbeelden:

surfen = web browser (IE, Firefox, Chrome) + web serve

mailen = mail client (Thunderbird, Win Mail, Outlook) +

printer/files delen = print/file client + print/file server (NA

facebooken = Facebook app + Facebook server

SAP = SAPGUI + SAP server + Oracle database server (

web applicaties: web browser als ‘universele’ GUI clien

evolutie >> cloud

forensic challenge: waar zitten data, programma’s en ha

Software


B ABIS 63

Clients en servers (..)

Surfen op het web (etc.): vele voorstellingswijzen:

Web Browser

p117.html


The Internet

Web ServerWeb Browser

Web Browser

Web Server

Internet

HW diskcomm

HW

OS

appl. Web Browser

... CPU ...

FS commSW...

diskcomm

HW

.Web Server

... CPU ...

FScommSW ...

p117.html

Web Browser Web Server

Software


B ABIS 64

Clients en servers (..)

disk ...

FS...

serverclient


HW diskcomm

HW

OS

appl.

... CPU ...

FS commSW...

commHW

... CPU

commSW

Software


B ABIS 65

Virtualisatie 4

Algemeen principe: het ‘platform’ is niet wat het lijkt te zijn

Voorbeelden:

•

•

•

•

V


virtueel geheugen

RAID disks, virtual disks, ...

virtuele machine

virtuele desktop

eel gebruikt in ‘cloud’ oplossingen

Software


B ABIS 66

HW Virtualisatie

Verschillende virtuele ‘Intel 80x86’ machines op 1 fysieke machine,elk apart opgestart met hun eigen OS

Verschillende tactieken: hostless (servers) vs. hosted (clients)

G

hardware

host OS

hypervisor

guest OSs


uest --> ‘image’ (= 1 file of folder)

hardware

hypervisor

guest OSs

appls

Software


B ABIS 67

HW Virtualisatie (..)

Hostless producten:

• VMWare ESX and GSX (server)

• Microsoft Hyper-V

•

H

• ux)

•

• in Win7)

•

•

F

•

•


Xen (open source) >> Citrix XenServer

osted producten:

VMWare Workstation/Player (hosted by Windows & Lin

VMWare Fusion (hosted by Mac OS X)

Microsoft Virtual PC (hosted by Windows) (bvb XPMode

Oracle Virtual Box

(IBM mainframe ‘Virtual Machine’ OS, sinds 1967!)

orensics toepassingen:

‘verborgen’ virtuele machines bij klant

run klant ‘image’ in eigen virtuele machine voor analyse

Software


B ABIS 68

HW Virtualisatie (..)

Virtuele machines goed van elkaar ‘geïsoleerd’ (apart booten, apart beheren, etc.)

Kunnen toch met elkaar communiceren doorheen de hypervisor, bvb:

•

•

•

V

•

•

• folder)

•


netwerking (virtueel en reëel)

shared disks

copy/paste clipboard

oordelen:

efficiënter & flexibeler gebruik vd hardware

centraal management

virtuele machine gemakkelijk te verplaatsen (= 1 file of

>> cloud

Software


B ABIS 69

Desktop-virtualisatie

Windows applicaties, maar minimaal op de client machine ...

• s

• lDesktop

•

(G)UIprocess

data

)UIcessata


Microsoft Remote Desktop client < -- > Terminal Service

Citrix ICA client < -- > Xen Presentation Server of Virtua

VMWare VDI (Virtual Desktop Infrastructure)

HW

OS

(G)UIprocess

data

HW

OS

(G)UIprocess

data

HW

OS

HW

OS

(G)UIprocess

data

(G)UIprocess

data

(Gpro

d

Software


B ABIS 70

Programmeren 5

Software = instructies voor de CPU (‘machinetaal’)

Machinetaal: zelden met de hand geschreven, wegens moeilijk en veel.

O L, ...)

U

m

k


plossing: ‘hogere’ programmeer- en script-talen (3GL,4G

do 10 times read account add 3 % store accountnext

source code

4D 5A FE 0055 FB D2 39FF FF 00 00E3 3E FA 9A17 89 BB DD65 F7 F7 992A 3B 4C 5Eetc ...

machine code

runtime, interpreter

compiler

CP

me

disEXE, COM, DLL, ...Cobol, Basic, CC++, Java, C#, Perl, ...

Software


B ABIS 71

Programma- en andere bestanden (..)

Enkele populaire programmeer- en script-talen:

• Cobol, C, C++, Java, C#, VB (VisualBasic)

• Perl, Python

•

F

• py, ...

•

•

Fb

N(


‘shell’ programming

ile-extensies (Windows):

programma broncode: xxx.java, xxx.cob, .cs, .bas, .pl, .

machinecode: .exe, .dll, .com, ...

data: .txt, .doc, .docx, .html, .dbf, jpg, gif, mp3, ...

ile associaties (Windows Explorer):ij aanklikken opent de gewenste applicatie ...

B Soms zitten programma’s + data samen in 1 bestand bvb formules & macro’s in Excel, queries in MS Access)

Software


B ABIS 72

ABIS Training & 73

Data-o

rgen informatie

Consulting

pslag

Objectieven :

• opslagstructuren

• opzoeken van bestanden

• gewiste, achtergelaten en verbo

• (veilig) kopiëren

Data-opslag

1. Disk hardware niveau2. Partities3. Bestandssystemen4. Standaard beschikbare in-

formatie5. Gewiste informatie6. Informatie ‘in de marge’7. Verstopte informatie8. Betrouwbaar kopiëren

B ABIS 74

Disk hardware niveau 1

S

Sb ..)

RAM CPU

etc...


ATA host adapter vs. onboard disk controller

ATA, IDE, SCSI etc:ruikbaar voor verschillende soorten disk (HD, SSD, CD, .

SATAcontr.

USBcontr. di

skco

ntro

ller

disk

Data-opslag



B ABIS 75

Partities 2

Disk bevat opslagblokken (sectoren) van 512 bytes (standaard),

• bvb. disk 1 TB --> ca. 2 000 000 000 blokken.

O

•

• are & data)

M

•

•

B

• ten)

• tities.


pdeling in partities om meerdere redenen:

installatie meerdere OS (bvb. Windows én Linux)

overzichtelijke organisatie (> aparte partities voor softw

eest gebruikte partitionering in de PC wereld: MBR

verschillende MBR varianten (bvb. ‘dynamic disk’)

nieuwere standaard: GPT (vereist EFI)

asis MBR:

max 4 primary partitions, waarvan 1 ‘active’ (=om te boo

1 extended partition met daarin meerdere ‘logische’ par

Data-opslag



B ABIS 76

Partities: MBR (..)


Data-opslag



B ABIS 77

Tools i.v.m. schijfindeling

• Windows Disk Manager en (cmd-line: diskpart)

• Linux: fdisk, gParted

• Evtl vanaf live CD (Knoppix e.d.)

•


Byte level (raw): dskprobe.exe

Data-opslag



B ABIS 78

Bestandssystemen 3

File System = belangrijk onderdeel van het operating systeem.

Verzorgt opslag en beheer van bestanden binnen een partitie.

Sb

Ds

•

• ikte ruimte)

W

•

•

F en FS


oms meerdere filesystemen in één operating systeem: vb Windows FAT, FAT32, NTFS.

isk blokken/sectors (512 bytes) amengevoegd in allocation units /clusters (bvb 4 KB)

files kunnen over meerdere alloc units verspreid zijn

de laatste alloc unit bevat mogelijk slack space (ongebru

at staat waar? Elk FS heeft zijn eigen oplossing, bvb

FAT (File Allocation Table) in FAT

MFT (Master File Table) in NTFS

ormatteren = preparatie vd partitie voor opslag volgens e

Data-opslag



B ABIS 79

Voorbeeld: een FAT partitie (File Allocation Table)


Data-opslag



B ABIS 80

Filesystemen (..)

Elk filesysteem heeft zijn eigen structuur en inrichting:

• filenamen

• attributen: datums (creatie, laatste wijziging, laatste toegang)

• partitie, ...

•

• disk letters

•

•

•

•

•


limieten: filegrootte, aantal files, totaal aantal bytes per

directories/folders

hoe wordt de partitie toegankelijk gesteld (met logischeC: D: E:, of met mounting point)

toegangsbeveiliging: wie mag dit lezen, wijzigen, wissen, uitvoeren etc.?

compressie

encryptie

(automatische) herstelling (recovery)

ruimtebeheer (bvb. defragmentatie)

Data-opslag



B ABIS 81

Overzicht vd verschillende bestandssystemen

FAT(16)

• sinds MS-DOS

• OK voor floppies etc

F

•

•

•

•

N

•

•

•

•


AT32

vanaf Win95

files tot 2 GB, partities tot 32 GB / 2 TB (?)

langere namen

universeel ondersteund (Linux, Mac, ...)

TFS

vanaf WinNT

geschikt voor grote bestanden en partities

toegangcontrole, encryptie, compressie

MFT (Master File Table)

Data-opslag



B ABIS 82

Overzicht bestandssystemen (..)

exFAT

• Microsoft proprietair

• goed afgestemd op flash disks

•

L

•

•

•


minder volledig dan NTFS

inux ext2 / ext3 / ext4

tot 32 TB

journaling systeem biedt goede recovery

fsck --> lost & found folder

Data-opslag



B ABIS 83

Diverse soorten bestanden en informatie

Elk met hun eigen doel, inhoud en opsporingswijzen:

• normale bestanden

• gewiste bestanden

•

•


bestanden ‘in de marge’ (temp e.d.)

verborgen bestanden

Data-opslag



B ABIS 84

Standaard beschikbare informatie 4

Bestanden & folders met hun inhoud

Metadata (attributen) bvb NTFS:

•

•

• ag wat?)

•

• rer):


‘timestamps’ (creatie, laatste wijziging, laatste toegang)

lange naam + korte (8.3) naam + ...

security info: owner en ACL (Access Control List: wie m

extra1 (als NTFS attributen):auteur, commentaar, titel, categorie, keywords, ...

extra2 (in het bestand zelf, ook getoond door WinExplocamera details, geolocatie, softwareversie, ...

Data-opslag



B ABIS 85

File metadata (..)

Ub en?


itdaging: ? welke metadata overleven ij het kopiëren, verplaatsen, archiveren, bewerken, email

Data-opslag



B ABIS 86

Bestanden zoeken

Windows Verkenner (WinExplorer)

• verschillende ‘views’ (icoon, detail, thumbnail, ...)

• met/zonder filenaam-extensie ( hello.txt vs. hello )

•

W

•

•

• t!

C

•

•


hidden & system files?

indows zoekfunctie (‘Search’)

zoeken op naam, datum, inhoud

indexering voor snellere opzoeking

opgelet: niet alle bestanden (+inhoud) worden doorzoch

ommand-line bvb:

Win: dir, find, findstr

- dir e:\*.* /s/a > dir_E.txt

Linux: ls, stat, find, file

- ls -l -R /home > dir_home.txt

Data-opslag



B ABIS 87

Gewiste informatie 5

Gewiste bestanden: verschillende ‘graden’ van delete:

• originele FAT delete = ‘soft’ delete: alleen ‘uit het zicht gezet’standaard undelete commando...

•

•

!

N ).


Windows Recycle Bin: zelfde effect (‘restore’)

standaard ‘harde’ delete (bvb Shift-Del):

- metadata aangepast

- allocated clusters vrijgegeven, maar data niet gewist

- recupereerbaar met tools, geheel of fragmentair,indien niet te lang geleden ...

- bvb Unerase tool, of ‘file carving’ tools

B Linux ext3 doet echte ‘wipe’ (overschrijving met nullen

Data-opslag



B ABIS 88

Gewiste informatie (..)

Unerase tools: bvb. Unerase, Recuva, ...

‘D et x00)v


ata shredder’ tools: overschrijven elke databyte (bvb. mb: Eraser, shred

Data-opslag



B ABIS 89

Gewiste partities

Partities wissen: vaak worden alleen de metadata aangepast(bvb partition table) --> veel is recupereerbaar met tools

Ook (her)formatteren vd partitie verwijdert de data niet altijd,b

•

•

E of disk ...


vb. in Windows:

quick format: nooit

full format: alleen vanaf Win Vista

r bestaan tools voor volledige overschrijving vd partitie

Data-opslag



B ABIS 90

Speciaal geval: solid-state disks

Flash memory: werkt anders dan bvb RAM:

• wissen en herschrijven moet omzichtig gebeuren

• verouderingseffect: wordt trager, en stukken vallen uit

Ra

E- tiger.


eorganisatie (‘garbage collection’)angestuurd door bestandssysteem: TRIM commando

lke fabrikant doet het (intern) op zijn eigen manier-> het terugvinden van gewiste info, slack space etc is las

Data-opslag



B ABIS 91

Informatie ‘in de marge’ 6

Gewoon terug te vinden als bestanden:

• temp files

• cache files, history files, logfiles

•

W

•

• en

• ten...):

• h

•


(automatische) backup files

at dieper te zoeken:

slack space: de bytes tussen EOF en end-of-cluster:kan sporen bevatten van vorige files

swap space: stuk vd disk, gebruikt voor virtueel geheug

- swap partitie (Linux)

- pagefile.sys file (Windows)

hibernation file (de hele RAM inhoud net voor het afsluihiberfil.sys

(memory) dumps t.g.v. systeem crash of applicatie cras

en nog veel meer (zie module 2 e.v.)

Data-opslag



B ABIS 92

Verstopte informatie 7

Hidden files & folders (attribuut hidden/system)

Hidden partitions:

•

E

• em)

• ie

•

•

S

•

•


zonder drive-letter

ncryptie

via bestandssysteem (NTFS EFS = Encrypting File Syst

TrueCrypt: encrypted virtual disk in bestand of in partit

in de hardware (bvb. encrypting USB disk)

via applicaties, per bestand (PKZIP, MS Office, ...)

teganografie

informatie verstopt/verpakt in andere informatie, bvb in multi-media bestanden.

ook gebruikt voor bvb watermarking (voor opsporing copyright inbreuken en lekken)

Data-opslag



B ABIS 93

Verstopte informatie (..)

Camouflage door ‘verkeerde’ filenaam of -extensie

Verbergen in archief: ZIP, TAR, ...

N

• ntje

•

• hecksum)

F

• MFT record)

•

N t systeem:

•


TFS Alternate Data Streams (ADS)

hello.txt, maar ook hello.txt:vervolg en hello.txt:nogee

niet te zien in bvb WinExplorer, wél via Win API

ook gebruikt voor eerzame doeleinden (bvb Antivirus c

iles verstoppen in ‘uithoeken’ vd disk, bvb:

in slack space in de MFT (verloren ruimte achteraan de (>slacker.exe)

in NTFS ‘bad blocks’

B Gebruik van removable disks laat ook sporen na in he

bvb Win Registry (‘mounted devices’)

Data-opslag



B ABIS 94

Betrouwbaar kopiëren 8

Zoveel manieren om informatie te verstoppen / op te sporen:

Het zoeken en analyseren

•

•

•

O

• f-site’


kan lang duren

kan de originele data veranderen en sporen vernielen

waardoor ook bewijskracht in het gedrang komt

plossing:

een betrouwbare kopie nemen voor verdere analyse ‘of

Data-opslag



B ABIS 95

Betrouwbaar kopiëren (..)

Voorzorgsmaatregelen:

• read-only technieken (bvb write blocker HW en/of SW)

• een bit-per-bit kopie (‘disk image’) vd hele schijf

•

•

N

•


bvb Forensic Toolkit (FTK) Imager

met bewijs van authenticiteit d.m.v. hash (bvb. MD5)

de kopie zelf ook encrypteren (HW/SW) (privacy!)

oot:

‘warm’ vs. ‘koud’ kopiëren

Data-opslag



B ABIS 96

Minder grondig kopiëren ...

Kan soms voldoende zijn (en sneller gaan)

• WinExplorer (copy/paste, drag/drop, etc.)

• command-line:


- copy

- xcopy (krachtiger)· lege folders· security info· overleeft ‘gelockte’ bestanden en andere accidenten

- nog vollediger tools:· robocopy· xxcopy

Data-opslag



B ABIS 97

Minder grondig kopiëren (..)

Uitdagingen:

• de juiste files capteren (en niet te veel)

• alle attributen capteren (bvb. creatiedatum?)

• cessed’?)

• ing

•

•

• deren

• e toestand


geen attributen wijzigen tijdens de kopieeractie (‘last ac

security beperkingen (bvb ACL) aan de bron of bestemm

gelockte bestanden

bewijs van authenticiteit vd kopie

de juiste applicatie/versie om bestanden off-site te bena

attributen (bvb ACL) kunnen interpreteren in ontkoppeld

Data-opslag



B ABIS 98

B 99

I

N3

AAAAAAaAAaA

BbbbbBBbbb

, 95

0

gParted 77GPT 75GUI 58

Hharde schijf 18hash 95HDMI 36hex 6hexadecimaal 6hibernation 91hidden file 92Hyper-V 67hypervisor 68

II/O 22IDE 23, 35, 38IE 62IEEE 1394 36image 66, 95interface 35iOS 52

JJava 71journaling 82


NDEX

umericsGL, 4GL 70

ccess Control List 84CL 84DS 93lternate Data Stream 93PI 53pplicatie 52S/400 58SCII 9ttribuut 80, 92TX 45

ad block 93estandssysteem 78esturingssysteem 52inair 6IOS 48luetooth 22, 36oot 48oot volgorde 49ytes 6

CC 71C# 71cache 91cache memory 17carving 87Chrome 62Citrix 69client 62cloud 62, 65Cobol 71command-line 58compressie 11, 56, 80controller 34CPU 14crash 91

DData Stream 93database 57DB2 57defragmentatie 80dir 86Disk Manager 77DisplayPort 36dskprobe.exe 77DVI 36

EEBCDIC 10encryptie 56, 80, 92Ethernet 36ExpressCard 23ext2/3/4 82ext3 87

FFAT 78file carving 87file shredder 88file system 56, 78file-extensie 71find 86findstr 86Firefox 62FireWire 23, 36, 47flash memory 90formatteren 78FS 56fsck 82FTK 95

Ggarbage collection 9geheugenbeheer 55

B 100

KkaK

LLLLlivlo

MmMmMmmm

NNnNN

OooOO

93

1, 90

27

Virtual PC 67virtualisatie 65virtueel geheugen 55VMWare 67, 69

Wwake-on-lan 45WAN 22web browser 62werkgeheugen 16WiFi 36Wifi 22Windows 52write blocker 95

XX1 35xcopy 96Xen 67


rakter-set 9noppix 50

AN 22inux 52ive CD 50e CD 77st & found 82

ainframe 2, 58BR 75emory dump 91FT 78ini 2oederbord 23, 25, 32ounting point 80

AS 62etwerk 60TFS 78, 81, 84VRAM 48

perating system 52pslagsystemen 56racle 57S 48, 52

Ppartitie 75partition table 89PATA 35PCI 23, 35Perl 71plain text 10POST 48power supply 45proces 54processor 15programmeertaal 70programmeren 70PS/2 36Python 71

Qquick format 89

RRAID 43RAM 16, 48randapparatuur 22recovery 80, 82Recycle Bin 87registry 93remote desktop 69rich text 10robocopy 96ROM 48

SSAP 62SATA 23, 35, 39, 74

script 70SCSI 23, 35, 40server 62service 52slack space 90–91,software 15solid-state disk 19, 4SQL Server 57SSD 41standby 46steganografie 92swap space 91systeembus 23, 34systeem-software 27

Ttemp files 91Thunderbolt 36toegangscontrole 59toepassingssoftwareTRIM 90

UUbuntu 50Unicode 10UNIX 52USB 23, 36, 47user interface 58utilities 52

VVB 71VGA 36Virtual Box 67virtual desktop 69

TRAINING & CONSULTING Basisopleiding informatica - module 1 · Basisopleiding informatica - module...

Documents

Transcript of TRAINING & CONSULTING Basisopleiding informatica - module 1 · Basisopleiding informatica - module...