Festplatten, Partitionen & Dateisysteme Flashcards
Was ist die von-Neumann-Architektur?
Ein Computerdesign, bei dem Programme und Daten im gleichen Speicher liegen, der von einer zentralen Verarbeitungseinheit ausgelesen wird.
Was ist das EVA-Prinzip?
(Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe): Ein Konzept, das die grundlegende Funktion eines Computers beschreibt, bei dem Daten eingegeben, verarbeitet und schließlich als Ausgabe präsentiert werden.
Was ist das Rechenwerk eines PCs?
Der Teil eines Computers, der für die Durchführung von arithmetischen und logischen Operationen verantwortlich ist.
Was ist das Steurwerk eines PCs?
Der Teil eines Computers, der den Ablauf von Befehlen und Operationen koordiniert und steuert
Was sind A/E-Geräte?
E/A-Geräte: Eingabe/Ausgabe-Geräte, wie Tastaturen und Bildschirme, die den Austausch von Informationen zwischen einem Computer und seiner Umgebung ermöglichen.
Welche besondere Eigenschaft hat der erste Sektor (LBA 0) einer Festplatte?
Der erste Sektor (LBA 0) einer Festplatte enthält den Master Boot Record (MBR) oder die GPT-Header-Informationen, abhängig vom Partitionschema. Diese Informationen sind entscheidend für den Startvorgang des Betriebssystems und enthalten Daten wie die Partitionstabelle und den Bootloader.
Wie viele Primäre Partitionen sind bei MBR-Festplatten möglich?
Bei MBR (Master Boot Record)-Festplatten sind maximal vier primäre Partitionen möglich.
Worin unterscheiden sich Logische Partitionen von Primären Partitionen?
Primäre Partitionen sind direkt bootfähig und auf MBR-Festplatten auf maximal vier beschränkt. Logische Partitionen befinden sich innerhalb einer erweiterten Partition, ermöglichen mehr als vier Partitionen und sind nicht direkt bootfähig.
Wozu wird die “Erweiterte Partition” benötigt und warum kann sie nicht formatiert werden?
“Erweiterte Partition” dient zur Organisation von logischen Laufwerken. Sie kann nicht direkt formatiert werden, da sie keine eigentlichen Daten enthält, sondern nur logische Laufwerke aufnimmt.
Die LBA-Einträge in MBR sind im Little-Endian-Format gespeichert. Was bedeutet Little-Endian?
Little-Endian bedeutet, dass das niederwertigste Byte zuerst gespeichert wird. In MBR-LBA-Einträgen ist die Reihenfolge der Bytes umgekehrt, wobei das Byte mit dem geringsten Gewicht zuerst steht.
Worin unterscheiden sich MBR- und GPT-Partitionstabellen?
MBR verwendet 32-Bit-Adressierung und unterstützt bis zu 2 TB, während GPT 64-Bit-Adressierung nutzt und deutlich größere Partitionen ermöglicht. GPT bietet auch Redundanz für Partitionsinformationen und unterstützt mehr Partitionstypen.
Nennen Sie den wichtigsten Vorteil von GPT-Partitionstabellen.
Der wichtigste Vorteil von GPT ist die Unterstützung von Partitionen größer als 2 TB aufgrund der Verwendung von 64-Bit-Adressierung.
Nennen Sie einige Nachteile von GPT-Partitionstabellen
Kompatibilitätsprobleme auf älteren Systemen, begrenzte Unterstützung in einigen Betriebssystemen, und geringfügig höherer Overhead im Vergleich zu MBR
Welchen Zweck erfüllt der Protective-MBR bei GPT-Partitionstabellen?
Der Protective MBR (Schutz-MBR) bei GPT dient dazu, ältere Betriebssysteme oder Programme vor einer versehentlichen Partitionierung oder Änderung der GPT-Struktur zu schützen.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Zeitstempel
Zeitstempel: Speichert Informationen über die Erstellung, Änderung und Zugriff auf Dateien.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Komprimierung
Reduziert die Größe von Dateien, um Speicherplatz zu sparen.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: ACL-Unterstützung
Access Control Lists ermöglichen feinere Zugriffskontrolle auf Dateien und Ordner.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Online-Größenänderung
Ermöglicht das Ändern der Größe eines Dateisystems, während es in Benutzung ist.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Verschlüsselung
Schützt Daten durch Umwandlung in einen nicht lesbaren Zustand.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Snapshots
Erfasst den Zustand eines Dateisystems zu einem bestimmten Zeitpunkt für spätere Wiederherstellung oder Analyse
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Deduplizierung
Identifiziert und entfernt redundante Daten, um Speicherplatz zu sparen
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Alternative Datenströme
Erlaubt das Hinzufügen von zusätzlichen Datenströmen zu Dateien, die nicht direkt sichtbar sind.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Prüfsummen
Verwendet Hashfunktionen, um Integrität von Dateien zu überprüfen, indem eine feste Länge von Daten in eine kurze Zeichenfolge umgewandelt wird.
Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Selbstheilung
Dateisysteme können beschädigte Daten automatisch reparieren, wenn Fehler erkannt werden.
Welche sind die Kenngrößen von (Magnet-) Festplatten?
Schnittstellenstandard
Formfaktor
Speicherkapazität
Rotationsgeschwindigkeit
Zugriffszeit
Datentransferrate
Schnittstellengeschwindigkeit
Bitfehlerrate
Blockgrößen
interne Befehlsoptimierung
Was ist ein Volume, im Kontext von Festplatten/ Partitionen?
- Bezeichnung für Partitionen aller Art
- Partitionen, die aus einem Speicherpool heraus erstellt wurden
Was ist ein Volume-Manager, im Kontext von Festplatten/ Partitionen?
- zusätzliche Abstraktionsebene zwischen Festplatte und Dateisystem
- ermöglicht Größenänderung der Volumes im laufenden Betrieb
- oft mit Zusatzfunktionen: RAID, Prüfsummen, Fehlerkorrektur…
Fehlermöglichkeiten bei Festplatten?
- Bit-Rot (verrotten, Bit-Fäule) durch mech./thermische Einflüsse, Entladung, Höhenstrahlung, ..
non recoverable read error typ. Fehlerrate 10-14
–> ca. 1 Fehler pro 12 TiB - Fehlpositionierung:
falschen Block lesen - misdirected read
falschen Block schreiben - misdirected write
–> Block nicht mehr auffindbar - phantom write
Lösungen für gängige Fehler/Probleme bei Festplatten?
- zuverlässigere Platten einsetzen
- Überwachung mit S.M.A.R.T - Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology
Gründe für die Einführung der 4kiB-Blockgröße
Speicherdichte steigt, dadurch steigt Anzahl der nötigen ECC-Bits
ECC arbeitet effektiver mit mehr Daten
40 bis 80 ECC-Bits pro 512 Bit-Block gegenüber 100 ECC-Bits pro 4-kiB-Block
dadurch geringerer Overhead
Übertragung mit 4 kiB-Blöcken ist schneller
größere Platten mit MBR-Tabellen möglich
Was ist ECC?
ECC - Error Correction Code
Probleme bei 4 kiB-Blockgröße?
breite Einführung von Platten mit 4kiB-Blöcken ab 2014
native Unterstützung für 4-kiB-Blöcke ab Windows Vista
btw: inzwischen (2020) kommen alle Systerme mit 4-kiB-Blöcken zurecht!
Was ist GPT?
GUID Partition Table (ersetzt MBR)
Wofür steht VHD?
Virtual Hard Disk
Erkläre VHD…
Bisher bei Virtualisierung und Systemsicherung (Imaging) genutzt
Dateitypen: vhd, vhdx (ab Server2012), vmdk, vdi, v2i
VHD - Virtual Hard Disk
seit Windows 7 unterstützt
feste Größe oder dynamisches Anwachsen
differencing hard disk image
Windows ab 7 bzw. Server2008R2 können von VHD starten
Was ist SMR?
SMR - Shingled Magnetic Recording
