Hardware (Fach) / Festplatte (Lektion)

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• Welche unterschiedlichen Festplattentypen gibt es? EIDE(PATA) (3,5 ") IDE(2,5") SCSI (High End Geräte) SATA (Serial Attached SCSI, Nachfolger von SCSI ab 2004) SSD (Solid State Disk, Halbleiterlaufwerk)  
• Wozu dient eine Festplatte allgemein? als Massenspeicher für Anwender und System
• Woraus besteht eine Festplatte? aus Magnetscheiben, welche Daten dauerhaft speichern und Strom lediglich für den Antrieb von kleinen Motoren und der Elektronik benötigen.
• Welche Schnittstelle wird für SSD Platten verwendet? SATA Schnittstelle
• In welche Bereiche wird eine Festplatte grundsätzlich eingeteilt? Spuren Sektoren Zylinder Cluster    
• Was bedeutet Spur im Bezug auf eine Festplatte? Jede Festplatte wird in einzelne Spuren aufgeteilt, welche als konzentrische Kreise über die Oberfläche verteilt sind. Die Spuren werden mit den Nummern 0 bis N bezeichnet, wobei die äußerste Spur grundsätzlich die nummer 0 trägt. Die Anzahl der Spuren ist vom Laufwerksformat abhängig.                                            
• Was bedeutet Sektor in Bezug zur Festplatte? Jede Spur wird in die kleinsten mögliche les- oder schreibbaren Datenblöcke unterteilt, welche 512 Byte beträgt. Ein Sektor ist also ein Speicherbereich von 512 Byte auf einer Spur. Jeder Sektor verfügt über Kontrollinformationen über die sichergestellt wird, das die Informationen auch korrekt gelesen oder geschrieben wurden. Die Größe der Sektoren wird von innen nach außen immer größer(Wichtig: nicht die Dateigröße sondern lediglich die Fläche auf der 512 Byte bereitgestellt werden).
• Was bedeutet Zylinder in Bezug zur Festplatte? Die Summe aller identischen Spuren der einzelnen Magnetscheiben nennt man Zylinder. Die einzelnen Schreib-Leseköpfe können nicht individuell bewegt werden. Alle Köpfe befinden sich zur gleichen Zeit auf derselben Spur, also in einem Zylinder.
• Wie berechnet man die Größe einer Festplatte? Anzahl Zylinder *Anzahl Sektoren*Anzahl Köpfe*512/10242 C*S*H*512/10242          
• Was bedeutet Cluster in Bezug auf die Festplatte? Ein Cluster ist ein Zusammenschluss mehrerer Sektoren. Beim Partitionieren sowie Formatieren werden alle Sektoren zu Clustern zusammengefasst. Für den PC ist dann dann die Größe des Clusters die kleinste logische Einheit. Wählt man die Cluster zu klein aus, enstehen zu viele kleine Fragmente, was die Performance beeinträchtigt. Wählt man die Cluster zu groß aus, wird bei kleinen Dateien zu viel Speicherplatz verschwendet.
• Wieviel Magnetscheiben befinden sich in modernen Festplatten? drei oder mehr
• Darf man eine Festplatte zum Reinigen öffnen? Nein, eine Festplatte muss absolut rein sein und darf nie geöffnet werden.
• Wie nennt man den Lese-Schreibkopf noch? Head
• Welche Motoren gibt es in einer Festplatte? den Antriebsmotor der Magnetscheiben den Motor für den Head
• In welche Richtung bewegt sich der Head in einer Festplatte? von der Innen-zur Außenseite
• Welche Umdrehungsgeschwindigkeiten gibt es in einer Festplatte und auf welchen Motor bziehen sich diese? 4200 U/Min (Laptop) 5400 U/Min (Desktop-System) 7200 U/Min (Desktop-System) 10000 U/Min (Server, meist SCSI-Platten) 15000 U/Min (Server, meist SCSI-Platten) auf die Rotationsgeschwindigkeit der Magnetscheiben          
• Welche wichtigen Komponenten gibt es auf Magnetscheiben sowie Head noch auf einer Festplatte? integrierte Seuerelektronik Schnittstellen (wichtigste: IDE, EIDE(Erweiterung von IDE), SCSI, S-ATA)
• Wer legt fest wie groß die Cluster sind? Das Dateisystem.
• Welche Aufgaben hat das Dateisystem? die Größe der Cluster festlegen Sorge tragen das Daten in Form von Dateien auf die Platte abgelegt werden können das FAT verwalten
• Was ist das FAT? File Allocation Table. Inhaltsverzeichnis der Festplatte. Befindet sich immer auf der äußersten Spur.
• Wieviel Festplatten lassen sich an einem IDE-Port anschließen? Was ist dabei bezüglich der Geschwindigkeit zu beachten? je zwei Festplatten die Geschwindigkeit der Platten sollte gleich sein, da sonst die schnelle von der langsamen gebremst wird.
• Was ist ein IDE Anschluss? Integrated Drive Electronics. ein Standard für den Datentranfer zwischen Speichermedien bzw. Laufwerken und der entsprechenenden Schnittstelle eines Computers. IDE ist eine physikalische Datenleitung, die von IDE Controllern gesteuert wird. IDE Controller sind heute Onboard verbaut und werden seit neuestem von SATA Steuereinheiten abgelöst.  
• Was sind Jumper? Bei IDE Standard befinden sich zwei IDE Anschlüsse auf dem Mainboard, an welchen man jeweils zwei Laufwerke anschließen kann. Der Jumper (Steckbrücke) teilt dem BIOS mit, welches der zwei Laufwerke an dem Anschluss als Master und welches als Slave gesetzt wurde.
• Welche verschiedenen Einstellmöglichkeiten bieten die Jumper an einer Festplatte? Master Slave Cable Select  
• In welche Möglichkeiten lassen sich Master und Slave unterteilen? Primary Master Primary Slave Secundary Master Secundary Slave  
• Was bedeuted Cable Select? die automatische Auswahl von Master bzw. Slave. Diese wird vom BIOS gesteuert.
• Welche Jumper Möglichkeiten bietet S-ATA? keine. Bei der S-ATA Technik kann man nur ein Laufwerk pro Anschluss betreiben, wodurch Master und Slave entfällt.
• Wie werden die angeschlossenen Geräte beim SCSI Bus verwaltet? Durch eine Identidy (ID)
• Wie werden die ID`s bei SCSI Platten eingestellt? Durch Schalter oder Jumper.
• Wieviel Geräte kann man an einem 16 BIT SCSI Bus anschließen? 15 + 1 Controller (Hostadapter)
• Was muss man am Ende eines SCSI Busses beachten? Das Ende muss mit einem Terminator abgesichert werden, damit es nicht zu Fehlern durch Rückkopplungen kommt.
• Welche gängigen Festplattengrößen gibt es zur Zeit? 2,5" und 3,5"
• Was ist eine SSD Festplatte? Solid State Disc. Eine Halbleiterfestplatte ohne rotierende Magnetscheiben oder andere beweglichen Teilen. Hohe Datentransfergeschwindigkeit, sehr robust, leise, niedriger Verbrauch.
• Wie ist die mittlere Zugriffszeit bei SSD Platten? ca. 0,25 ms
• Was ist eine Hybridfesplatte (HHD)? Eine herkömmliche Festplatte mit einem SSD Speicher kombiniert.
• Was bedeutet Average Seek Time und wie groß ist diese bei modernen HD´s? Mittlere Zugriffszeit. unter 10 ms ATA unter 5 ms SCSI ca. 0,25 ms SSD Es ist die Zeit, die benötigt wird um den Schreib-Lesekopf zur gwünschten Spur zu bewegen und abzuwarten, bis durch die Rotation der Scheibe der gewünschte Block unter dem Kopf vorbeigeführt wird.
• Was versteht man unter der Datentransferrate? Die Datenmenge, die die Festplatte beim Lesen aufeinanderfolgender Sektoren im Mittel pro Sekunden überträgt. Die Werte beim Schreiben sind ähnlich und werden üblicherweise nicht angegeben.
• Was bedeutet RAID? Redundant Arry of Inexpensiv Disk. Ein zusammenhängender Verbund einzelner Festplatten. Meist IDE Laufwerke. Im Vordergrund steht die Redundanz: Die gleichen Daten sind auf verschiedenen Festplatten mehrfach vorhanden, um einem Datenverlust vorzubeugen.
• Welche RAID Systeme haben sich am Markt durchgesetzt? RAID 0 RAID 1 RAID 5 RAID 0+1  
• Was bedeutet RAID 0? - Data Striping Mindestens zwei Festplatten werden zu einem logischen System zusammengefasst. Es besteht eine optimale Nutzung der gesamten Kapazität aller beteiligten Laufwerke und ein hoher Datendurchsatz. Die zu speichernden Daten werden in Blöcke aufgteilt und auf die Festplatten verteilt gespeichert.. Dadurch schnelle Zugriffe. Im eigentlichen kein RAID, da keine Redundanz (Spiegelung). Fällt eine Platte aus, sind alle Daten verloren.
• Was bedeuted RAID 1? Disk-Mirroring Mindestens zwei Festplatten die gespeicherten Daten sind auf den Festplatten gespiegelt hohe Sicherheit. Fällt eine Platte aus, kann das defekte Laufwerk im laufendem Betrieb ausgetauscht werden. hohe Kapazität Nachteil: hoher Preis. zwei Laufwerke. Man kann jedoch nur eins nutzen.  
• Was bedeutet RAID 5? Stripe Set mit verteilten Redundanz Daten (Parity Informationen) mindestens drei Festplatten erfolderlich ein RAID-Controller ist für die Berechnung der Redundanzdaten verantwortlich auf zwei Platten werden die Daten verteilt gespeichert (RAID 0), auf einer dritten werden die Parityinformationen gespeichert. man sollte Platten gleicher Größe verwenden, idealerweise sogar baugleiche Typen. werden unterschiedliche Größen verwendet bestimmt die kleinste Platte die Größe des Verbundes  
• Was bedeutet RAID 10? Kombination aus RAID 0 und RAID 1 mindestens vier Festplatten erforderlich jeweils zwei sind identisch, wodurch sich zusammen die Kapazität von zwei Festplatten ergibt  
• Was bedeutet JBOD? Disk Spanning Just a Bunch of Disks kein RAID System die einzelnen Festplatten werden hintereinandergschaltet und ergeben somit ein großes Laufwerk die Kapazitäten der Laufwerke addieren sich dabei bei Ausfall einer Platte sind sämtliche Daten verloren      

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