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Festplatten Gliederung

Tutorial zu Windows-Systemen, und allgemein zu Windows.
Möchtet ihr eures eigenes Tutorial hier rein stellen, dann sagt mir bescheid.




Moderator: Luckyze

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Festplatten Gliederung

Beitragvon Luckyze » 21. Oktober 2006, 16:47

Hi

Aufbau / Funktion

In jeder Festplatte befindet sich ein sogenannter Spindelmotor.
Dieser Spindelmotor dreht die Aluminiumscheiben doppelseitig bis zu 12.000 U/min. oder mehr.
Unter und über so einer Scheibe befinden sich die Schreib- / Leseköpfe welche mechanisch verbunden sind.
Diese Schreib- / Leseköpfe werden mit einen Schrittmotor exakt millimetergenau positioniert.

Bild

Das Schreiben oder Lesen einer Festplatte funktioniert ähnlich wie das Schreiben oder Lesen von Disketten und einer CD.
Durch die schnelle Rotation entsteht ein Luftstrom um diese Köpfe von der jeweiligen Oberfläche fern zu halten.
Jede Erschütterung oder andere Störungen würde die Magnetschicht beschädigen was man auch Head Crash nennt.

Man sollte daher einen laufenden Computer nicht bewegen.
Festplatten sollte man auch nicht öffnen, da jedes noch so kleine Staubkörnchen oder Fingerabdruck die Schreib- / Leseköpfe beeinflussen könnten.

Es gibt aber mittlerweile moderne Festplatten ( besonders die Festplatten in einem Laptop ), die setzen bei Störungen einen so genannten Schutzmechanismus ein. Dadurch werden die Köpfe bei Erschütterungen auf einen Zylinder gebracht welcher nicht für Daten genutzt wird.
Das gleiche trifft bei allen Festplatten zu wenn der Computer ausgeschaltet wird um auch so Transportschäden zu vermeiden.

Dabei wird die kinetische Energie der rotierenden Aluminiumscheiben vom Spindelmotor elektrisch umgewandelt um die Köpfe in eine bestimmte Position zu bringen.

Weiterführende Lektüre

http://www.pcshow.de/artikel/wie_funkti ... te,34.html


Interleaving

Interleaving bezeichnet man als ein Fehlerkorrekturverfahren was zwischen ein Modem sowie einer Vermittlungsstelle zum Einsatz kommt.
Dadurch werden Datenpakete in veränderter Reihenfolge gesendet um eine höhere Datensicherheit zu garantieren.

Weiterführende Lektüre

http://de.wikipedia.org/wiki/Interleaving


Low-Level-Formatierung / High-Level-Formatierung

Hierbei unterscheidet man zwischen Low-Level ( physikalischer ), und High-Level ( logischer ) Formatierung.
Es wird bei Low-Level physikalischen Sektoren der Platte erstellt sowie markiert.
Vom Betriebssystem Windows wird High-Level durchgeführt es werden somit einzelne bereiche des Speichers gekennzeichnet und Bootsektor sowie FAT erstellt.

Von Hersteller sind die neuen Festplatten bereits physikalisch formatiert, weil aufgrund der Unterschiedlichkeit und Komplexität der heutigen Festplatten ( Moderne ) somit nicht vom Kontroller durchgeführt werden kann.

Selbst per BIOS ist eine Low-Level-Formatierung heute nicht mehr zu empfehlen.
Moderne Festplatten benötigen ein physikalisches Löschen der Daten nicht mehr.
Heute werden nur die Datenebereiche überschrieben.

Weiterführende Lektüre

http://www.at-mix.de/low_level_formatierung.htm http://de.wikipedia.org/wiki/Low-Level-Formatierung http://www.badenhausen.com/lolev3_5.htm


Cluster

Cluster bedeutet nichts anderes als ein Zusammenschluss von mehreren Einheiten.

Cluster => Festplatte => Hardware => Zuordnungseinheit

Bild

So werden Festplatten einer Gruppe zusammengehörender Sektoren von Cluster bezeichnet.
Es hängt von der Partitionsgröße sowie vom Dateisystem ab wie viele Sektoren in einen Cluster vorhanden sind.

Die maximale Größe unter Windows 95/98 liegt bei 64 Sektoren.
Wie groß eine Clustergröße ist kann man unter Start => Ausführen mit den Befehl => chkdsk ermitteln.
Das OS kann selber nur den Cluster und nicht einzelne Sektoren adressieren, was bedeteutet das nur eine Datei in Cluster geschrieben wird.
Bei vielen kleineren Dateien bringt so ein Datensystem welches mit kleinen Clustergrößen arbeitet einen Gewinn von Speicherplatz.

Weiterführende Lektüre

http://de.wikipedia.org/wiki/Cluster_(Festplatte)


Fragmentierung

Was ist Fragmentierung?

Fragmentierung ist ein Zustand wo Teile nicht zusammenhängende einzelner Dateien auf der Festplatte gesichert sind, sondern über das gesamte Laufwerk in Fragmenten verteilt sind.

Fragmentierung ist auch ein Zustand wo freie Speicherplätze nicht in größeren zusammenhängenden Speichersegmenten, sondern in vielen kleineren Speichersegmenten auf einer Festplatte verteilt sind.
Eine Festplattenfragmentierung kann man auch in zwei Kategorien aufteilen.

1; Ein Zugriff einer Datei erhöht sich weil Segmente einer Datei auf der Festplatte zusammengesucht werden so das auf der Festplatte mehrere Zugriffe dadurch möglich sind.

2; Es dauert länger Dateien zu Erstellen da der Speicherplatz für eine Datei zuerst an verschiedenen Stellen auf einer Festplatte gesucht werden muß, da nicht genügend zusammenhängender freier Speicher vorhanden ist.

Eine Fragmentierung setzt die Windows-Systemleistung stark herab.
Umso länger man mit einer Defragmentierung wartet, umso langsamer wird der Computer.
Für so eine Defragmentierung eignet sich am besten das Tool Diskeeper . Es ist ein ultimative Tool zur Defragmentierung von Festplatten.

Bild

Das Tool überwacht den Fragmentierungsgrad und übernimmt automatisch die Defragmentierung.
Das gilt für komprimierte sowie für verschlüsselte Laufwerke auch unter NTFS .

Diskeeper kann Problemlos in Hintergrund ausgeführt werden ob Manuell oder Automatisch.
Das Programm ordnet selbständig Dateien und auch den freien Speicher neu an so das es wenige Fragmente gibt.

Weiterführende Lektüre

http://download.pchome.de/download/diskeeper_537.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Horizontale_Fragmentierung
http://www.computerlexikon.com/begriff.php?id=266


Fehlerkorrektur

Fehlerkorrektur und Zuverlässigkeit

Viele moderne Festplatten sind in der Lage fehlerhafte Sektoren automatisch auszublenden sowie Ersatzsektoren bereit zu stellen.
So eine Fehlerkorrektur kann auch normalerweise Büschelfehler über etwa 200 bis 300 Bit hinweg während des Betriebes korrigieren.

Heutige Laufwerke verwenden die so genannte S.M.A.R.T. - Technik für eine Fehleranalyse und Behebung sowie Rückmeldungen an die Betriebssysteme.

Von Compaq wurde diese Technik eingeführt.
Heute wird diese Technik von jedem Hersteller verwendet.
Bei RAID Systeme benutzt man auch noch die SCSI Enclosure Services (SES).

Dabei werden hauptsächlich Umweltparameter wie Temperatur, Laufwerksausfall auch Lüfterdrehzahl über den SCSI- oder FC Kanal an das Betriebssystem gemeldet.

greetz Luckyze
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