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KN03/KN03.md
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@ -0,0 +1,236 @@
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[10]: https://git-scm.com/downloads
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# KN02 Inhaltsverzeichnis
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[TOC]
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## Intro
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Beachten Sie die [allgemeinen Informationen zu den Abgaben](../Abgaben.md).
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Wir nutzen **Amazon Web Services** oder abgekürt **AWS**. Alles was wir hier umsetzen, bieten allerdings auch andere public cloud Anbieter (z.B. Microsoft Azure, Google Cloud Platform oder Linode). Sämtliche Aufgaben in diesem Kompetenzband gehören zum Servicemodell **Infrastructure as a Service** (IaaS).
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Wir verwenden teilweise die AWS Schulungsumgebung für diese Kompetenz. Sie haben eine Einladung für die jeweiligen Kurse bekommen, die wir folgend verwenden werden.
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Ein paar zusätzliche notwendige Grundlagen finden Sie in der Datei [Cloud Computing](../CloudComputing.md).
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Sie erlernen den grundsätzlichen Umgang mit AWS. Anschliessend werden Sie lernen wie sie sich mit einem SSH Key einloggen, gefolgt vom Verständnis für Cloud-init. Am Schluss ergänzen Sie beide Kompetenzen in einer Konfiguration.
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## Challenges
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### A) AWS Kurs (Zwei Lab-Übungen)
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#### Ausgangslage:
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Die ersten drei Module sind informativ und sollten **schnell durchgegangen werden**. Im vierten Modul gibt es die ersten praktische Übungen. Diese sind Schritt für Schritt geleitet und werden mit den folgenden Übungen a) und b) durchgeführt. Dabei lernen grundsätzlich mit virtuellen Maschinen (EC2) und Storage Buckets (S3) umzugehen.
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- Öffnen Sie den Kurs **AWS Academy Introduction to Cloud: Semester 1**
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- Arbeiten Sie sich durch die ersten 4 Module (Global Infrastructure, Structures of the Cloud, AWS Console, Virtual Servers). Sie müssen die Knowledge Checks **nicht** durchführen, dürfen aber.
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- Das zweite Kapitel im Modul 4 heisst **Lab 4.1 - EC2**. Dieses Lab ist der erste Kompetenznachweis dieses Challenges (Details unten)
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- Das zweite Kapitel im Modul 4 heisst **Lab 4.2 - S3**. Dieses Lab ist der zweite Kompetenznachweis dieses Challenges (Details unten).
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- Führen Sie beide Labs durch und achten Sie auf die jeweiligen Punkte unter **Leistungsnachweis**
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#### a) Lab 4.1 - EC2
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Führen Sie alle Schritte durch. Sie erstellen die Screenshots der verschiedenen Bereiche für Ihre Abgabe **nachdem** Sie **alle** Schritte des Moduls durchgeführt haben.
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##### Leistungsnachweis
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- [ ] HTML-Seite, inkl. URL
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- [ ] Liste der EC2-Instanzen
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- [ ] Details der *Web Server*-Instanz (öffentliche IP sichtbar)
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- [ ] Security-Group: Liste der Inbound-Regeln.
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Beachten Sie ausserdem die [allgemeinen Informationen zu den Abgaben](../Abgaben.md).
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#### b) Lab 4.2 - S3
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Führen Sie alle Schritte durch. Sie erstellen die Screenshots der verschiedenen Bereiche für Ihre Abgabe **nachdem** Sie **alle** Schritte des Moduls durchgeführt haben.
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#### Ziel der Übung
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:bell: Erste Hands-on Erfahrung mit zwei der wichtigsten AWS-Services - **EC2** (VM) und **S3** (Object Storage)
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##### Leistungsnachweis
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- [ ] Liste der Buckets.
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- [ ] HTML-Seite, inkl. URL.
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- [ ] Liste der Dateien im Bucket.
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- [ ] Eigenschaften von "Static website hosting".
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Beachten Sie ausserdem die [allgemeinen Informationen zu den Abgaben](../Abgaben.md).
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### B) Zugriff mit SSH-Key
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#### Ausgangslage:
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Wechseln Sie nun den Kurs und verwenden Sie *"**Learner Lab**"*. Ab jetzt arbeiten Sie **immer** im **Learner Lab** - **Ausser explizit anders angegeben.**
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Unter [Quellen](./KN02.md#quellen) finden Sie ein Dokument, welches die Unterschiede zwischen Passwort und SSH-Key beschreibt. Lesen Sie sich **kurz** ein, wenn Sie möchten. Wir werden grundsätzlich **kein Passwort** verwenden, sondern **immer** SSH Keys.
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Sie werden nun gemäss der folgenden Anleitung eine EC2-Instanz und **zwei** Keypairs erstellen. Danach weisen Sie dieser EC2-Instanz einen der beiden Key pair Namen zu. Sobald die Instanz verfügbar ist, überprüfen Sie, ob Sie sich mit beiden Keys darauf einloggen können.
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#### Anleitung:
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Erstellen Sie nun wieder eine neue **Ubuntu**-Instanz in AWS mit den Standard-Einstellungen und erstellen Sie dann **zwei Key pairs** wie folgt:
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- Ubuntu Server 22.04 AMI (Amazon Machine Image) auswählen.
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- Achten auf **Free tier eligible**.
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Auswahl AMI (Amazon Machine Image), **Free tier eligible** |
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:-------------------------:|
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- Bei "Key pair" erstellen Sie **zwei** Key-Value Pairs! Geben Sie Namen wie <Ihr-Name>-1 und & lt;Ihr-Name>-2.
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Create new Key pair | Felder ausfüllen / anwählen
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:-------------------------:|:-------------------------:
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- Stellen Sie sicher, dass Sie **beide Schlüssel** herunterladen.
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- Nachdem beide Keys erstellt wurden, wählen Sie bei "Key pair" dann den **ersten** Key aus. Belassen sie die restlichen Parameter so wie sie bereits eingestellt sind. Scrollen Sie bis ganz nach unten und klicken Sie auf **Launch instance**.
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Speicherort der privaten (und öffentlichen) Schlüssel muss ein Pfad sein, der eingeschränkte Rechte hat (nur Ihr persönlicher Account). Normalerweise wird der Pfad `C:\Users\<ihrBenutzer>\.ssh` verwendet.
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Der Befehl für den Zugriff sieht nun folgendermassen aus. Der Parameter -o verhindert, dass Sie ein Timeout kriegen.
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```bash
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ssh <user>@<server> -i <path-to-privatekey>\<private-key-file>.pem -o ServerAliveInterval=30
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# Standard-Benutzername ist ubuntu!
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# Beispiel: ssh ubuntu@121.12.3.1 -i c:\Users\nussle\.ssh\yves-1.pem -o ServerAliveInterval=30
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```
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Zeigen Sie, dass sie sich **nur** mit **dem ausgewählten** Schlüssel einloggen können.
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**Hinweis**: AWS speichert ihren privaten Schlüssel **nicht**. Sie können den nicht wiederherstellen. Auf dem Ubuntu-Server liegt immer nur der öffentliche Schlüssel. Seien Sie also vorsichtig und verlieren Sie den Schlüssel nicht.
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#### Ziel der Übung
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:bell: Sie verstehen, wie Key pairs erstellt und angewendet werden. Einer wird nicht funktionieren. Überlegen Sie sich, weshalb das so ist und wie die Authentifizierung durchgeführt wird. Wo werden die Keys (Private / Public) abgelegt?
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##### Leistungsnachweis
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- [ ] Screenshot mit dem ssh-Befehl und des Resultats unter Verwendung des **ersten** Schlüssels.
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- [ ] Screenshot mit dem ssh-Befehl und des Resultats unter Verwendung des **zweiten** Schlüssels.
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- [ ] Screenshot der Instanz-Detail (oder Liste), so dass der verwendete Schlüssel sichtbar ist.
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- [ ] Differenziert und nachvollziehbar im persönlichen Repository dokumentiert.
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- [ ] Fachgespräch mit Coach.
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Beachten Sie ausserdem die [allgemeinen Informationen zu den Abgaben](../Abgaben.md).
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### C) Installation von Web- und Datenbankserver
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#### Ausgangslage:
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Via SSH auf EC2-Instanz zugreifen und sämtliche Kommandos für das Setup des Webservers mit DB-Zugriff **manuell** (imperativ) der Reihe nach ausführen.
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Verwenden Sie die Instanz aus Aufgabe B) und gehen Sie wie folgt vor:
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#### Ports checken, Rule ergänzen (Security Group)
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- Stellen Sie sicher, dass die dazu notwendigen Ports in der ausgewählten Security-Group offen sind:
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- 22 für SSH Zugriff (sollte bereits vorhanden sein)
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- 80 für HTTP Zugriff (dazu müssen sie in der ausgewählten Security Group noch eine Inbound rule erstellen - gleich wie beim ersten Lab, siehe Bild unten)
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Inbound rule für HTTP hinzufügen |
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:-------------------------:|
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#### SSH-Verbindung aufbauen
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- Bauen Sie von Ihrem Laptop aus eine SSH-Verbindung auf Ihre EC2-Instanz auf (via Terminalfenster auf ihrem Laptop mit SSH auf die EC2-Instanz zugreifen). Kommandos auf Ihrer EC2-Instanz der letzten Übung auszuführen:
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**1.** Connect to instance | **2.** SSH Client auswählen
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:-------------------------:|:-------------------------:
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- Führen Sie wie folgt sämtliche Kommandos für das Setup des Webservers mit DB-Zugriff **manuell** (imperativ) der Reihe nach aus.
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- `sudo apt update` auf. Dieser Befehl aktualisiert die Pakete/Software.
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- `sudo apt install apache2`. Dieser Befehl installiert den Apache Webserver.
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- `sudo apt install php`. Dieser Befehl installiert den PHP Applikationsserver.
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- `sudo apt install libapache2-mod-php`. Dieser Befehl installiert die PHP-Erweiterung für Apache.
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- `sudo apt install php-mysqli`. Dieser Befehlt installiert das PHP-Modul, um Datenbank-Abfragen zu erstellen.
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- `sudo apt install mariadb-server`. Dieser Befehl installiert den Datenbankserver.
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- `sudo mysql -sfu root -e "GRANT ALL ON *.* TO 'admin'@'%' IDENTIFIED BY 'password' WITH GRANT OPTION;"`. Dieser Befehl erstellt einen neuen Benutzer *admin* mit dem Passwort *password*. Wir werden diesen gleich verwenden.
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- `sudo systemctl restart mariadb.service`. Dieser Befehl startet den DB Server neu.
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- `sudo systemctl status mariadb.service`. Dieser Befehl checkt, ob der DB Server läuft. Falls Anzeige grün **active (running)**, dann ok.
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- `sudo systemctl restart apache2`. Dieser Befehl startet den Webserver neu.
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- `sudo systemctl status apache2`. Dieser Befehl checkt, ob der Webserver läuft. Falls Anzeige grün **active (running)**, dann ok.
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- `cd ~`. Dieser Befehl stellt sicher, dass Sie sich in ihrem Home-Verzeichnis befinden
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- `git clone https://gitlab.com/ser-cal/m346-scripts.git`. Diesen Befehl sollten Sie bereits beherrschen.
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- `sudo cp ./m346-scripts/KN01/*.php /var/www/html/`. Dieser Befehl kopiert die beiden PHP-Dateien in das Verzeichnis des Webservers.
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- Rufen Sie von ihrem Rechner nun die folgenden Seiten auf:
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- *http://[Ihre-IP]/index.html*. Diese URL zeigt ihnen die Informationen von Apache an. Wenn die Seite funktioniert, zeigt dies, dass Apache installiert wurde und funktioniert.
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- *http://[Ihre-IP]/info.php*. Diese URL zeigt ihnen die Informationen von PHP an. Wenn diese Seite funktioniert, zeigt dies, dass das PHP-Modul funktioniert und Sie nun dynamische Seiten hosten können.
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- *http://[Ihre-IP]/db.php*. Diese URL zeigt ihnen die Datenbank-Benutzer. Wenn diese Seite funktioniert, zeigt es Ihnen, dass die Datenbank-Verbindung funktioniert.
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#### Ziel der Übung
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:bell: **Verständnisaufbau** für den Unterschied zwischen **imperativer** und **deklarativer** Plattformentwicklung.
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Bei dieser Übung setzen Sie auf einer bestehenden EC2-Instanz einen Webserver mit Datenbankanbindug auf. Sie installieren dazu **imperativ** (Eingabe einzelner Kommandos per Tastatur) folgende Software:
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- Apache Webserver
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- PHP und PHP-Erweiterung für Apache
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- PHP-Modul für Datenbankabfragen
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- Datenbankserver (MariaDB)<br>
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...des weiteren: <br>
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- erstellen Sie einen DB-Benutzer (inkl. Passwort)
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- restarten anschliessend den DB-Server
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- ...und den den Webserver
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Alle Commands schön der Reihe nach, sonst gibt es Probleme. Falls Sie **100** weitere Instanzen so aufsetzen müssten, würden Sie sämtliche Schritte 100x wiederholen :grimacing:. Gut also, dass das **imperative** Vorgehen vom **deklarativen** Vorgehen - auch **IaC** (Infrastructure as Code) genannt - abgelöst wird. Wie das geht, erfahren Sie schon bald :smiley:.
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##### Leistungsnachweis
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- [ ] Erstellen Sie Screenshots der **drei** Webseiten (mit sichtbaren URLs).
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- [ ] Differenziert und nachvollziehbar im persönlichen Repository dokumentiert.
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- [ ] Fachgespräch mit Coach.
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Beachten Sie ausserdem die [allgemeinen Informationen zu den Abgaben](../Abgaben.md).
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##### Beispiel-Abgabe:
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- Screenshots der drei URLs:
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Apache | PHP | DB-User
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:---:|:---:|:---:|
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### Quellen
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Thorntech: [Passwords vs. SSH keys - what's better for authentication?](https://thorntech.com/passwords-vs-ssh)
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> [⇧ **Zurück zu KN02**](./Readme.md)
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> [⇧ **Zurück zur Hauptseite**](https://gitlab.com/ser-cal/M346)
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