Festplatten, Partitionen & Dateisysteme Flashcards

1
Q

Was ist die von-Neumann-Architektur?

A

Ein Computerdesign, bei dem Programme und Daten im gleichen Speicher liegen, der von einer zentralen Verarbeitungseinheit ausgelesen wird.

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2
Q

Was ist das EVA-Prinzip?

A

(Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe): Ein Konzept, das die grundlegende Funktion eines Computers beschreibt, bei dem Daten eingegeben, verarbeitet und schließlich als Ausgabe präsentiert werden.

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3
Q

Was ist das Rechenwerk eines PCs?

A

Der Teil eines Computers, der für die Durchführung von arithmetischen und logischen Operationen verantwortlich ist.

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4
Q

Was ist das Steurwerk eines PCs?

A

Der Teil eines Computers, der den Ablauf von Befehlen und Operationen koordiniert und steuert

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5
Q

Was sind A/E-Geräte?

A

E/A-Geräte: Eingabe/Ausgabe-Geräte, wie Tastaturen und Bildschirme, die den Austausch von Informationen zwischen einem Computer und seiner Umgebung ermöglichen.

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6
Q

Welche besondere Eigenschaft hat der erste Sektor (LBA 0) einer Festplatte?

A

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.

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7
Q

Wie viele Primäre Partitionen sind bei MBR-Festplatten möglich?

A

Bei MBR (Master Boot Record)-Festplatten sind maximal vier primäre Partitionen möglich.

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8
Q

Worin unterscheiden sich Logische Partitionen von Primären Partitionen?

A

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.

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9
Q

Wozu wird die “Erweiterte Partition” benötigt und warum kann sie nicht formatiert werden?

A

“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.

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10
Q

Die LBA-Einträge in MBR sind im Little-Endian-Format gespeichert. Was bedeutet Little-Endian?

A

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.

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11
Q

Worin unterscheiden sich MBR- und GPT-Partitionstabellen?

A

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.

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12
Q

Nennen Sie den wichtigsten Vorteil von GPT-Partitionstabellen.

A

Der wichtigste Vorteil von GPT ist die Unterstützung von Partitionen größer als 2 TB aufgrund der Verwendung von 64-Bit-Adressierung.

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13
Q

Nennen Sie einige Nachteile von GPT-Partitionstabellen

A

Kompatibilitätsprobleme auf älteren Systemen, begrenzte Unterstützung in einigen Betriebssystemen, und geringfügig höherer Overhead im Vergleich zu MBR

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14
Q

Welchen Zweck erfüllt der Protective-MBR bei GPT-Partitionstabellen?

A

Der Protective MBR (Schutz-MBR) bei GPT dient dazu, ältere Betriebssysteme oder Programme vor einer versehentlichen Partitionierung oder Änderung der GPT-Struktur zu schützen.

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15
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Zeitstempel

A

Zeitstempel: Speichert Informationen über die Erstellung, Änderung und Zugriff auf Dateien.

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16
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Komprimierung

A

Reduziert die Größe von Dateien, um Speicherplatz zu sparen.

17
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: ACL-Unterstützung

A

Access Control Lists ermöglichen feinere Zugriffskontrolle auf Dateien und Ordner.

18
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Online-Größenänderung

A

Ermöglicht das Ändern der Größe eines Dateisystems, während es in Benutzung ist.

19
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Verschlüsselung

A

Schützt Daten durch Umwandlung in einen nicht lesbaren Zustand.

20
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Snapshots

A

Erfasst den Zustand eines Dateisystems zu einem bestimmten Zeitpunkt für spätere Wiederherstellung oder Analyse

21
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Deduplizierung

A

Identifiziert und entfernt redundante Daten, um Speicherplatz zu sparen

22
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Alternative Datenströme

A

Erlaubt das Hinzufügen von zusätzlichen Datenströmen zu Dateien, die nicht direkt sichtbar sind.

23
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Prüfsummen

A

Verwendet Hashfunktionen, um Integrität von Dateien zu überprüfen, indem eine feste Länge von Daten in eine kurze Zeichenfolge umgewandelt wird.

24
Q

Erkläre im Kontext von Dateisysteme diesen Begriff: Selbstheilung

A

Dateisysteme können beschädigte Daten automatisch reparieren, wenn Fehler erkannt werden.

25
Q

Welche sind die Kenngrößen von (Magnet-) Festplatten?

A

 Schnittstellenstandard
 Formfaktor
 Speicherkapazität
 Rotationsgeschwindigkeit
 Zugriffszeit
 Datentransferrate
 Schnittstellengeschwindigkeit
 Bitfehlerrate
 Blockgrößen
 interne Befehlsoptimierung

26
Q

Was ist ein Volume, im Kontext von Festplatten/ Partitionen?

A
  • Bezeichnung für Partitionen aller Art
  • Partitionen, die aus einem Speicherpool heraus erstellt wurden
27
Q

Was ist ein Volume-Manager, im Kontext von Festplatten/ Partitionen?

A
  • zusätzliche Abstraktionsebene zwischen Festplatte und Dateisystem
  • ermöglicht Größenänderung der Volumes im laufenden Betrieb
  • oft mit Zusatzfunktionen: RAID, Prüfsummen, Fehlerkorrektur…
28
Q

Fehlermöglichkeiten bei Festplatten?

A
  • 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
29
Q

Lösungen für gängige Fehler/Probleme bei Festplatten?

A
  • zuverlässigere Platten einsetzen
  • Überwachung mit S.M.A.R.T - Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology
30
Q

Gründe für die Einführung der 4kiB-Blockgröße

A

 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

31
Q

Was ist ECC?

A

ECC - Error Correction Code

32
Q

Probleme bei 4 kiB-Blockgröße?

A

 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!

33
Q

Was ist GPT?

A

GUID Partition Table (ersetzt MBR)

34
Q

Wofür steht VHD?

A

Virtual Hard Disk

35
Q

Erkläre VHD…

A

 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

36
Q

Was ist SMR?

A

SMR - Shingled Magnetic Recording