termin 3: add storage media content from hauber reference
- add NVMe, PCIe, SATA slides (internal interfaces) - add NAS and cloud storage slides - add WLAN and Bluetooth slides (wireless) - deepen speaker notes (HDD/SSD, FAT, 3-2-1, USB-C) - fix email, remove forum references - simplify fleißaufgaben (no submission required) - update IMAGE_LIST.md with 2 new images 🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code) Co-Authored-By: Claude Opus 4.5 <noreply@anthropic.com>
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Claude Opus 4.5
+10
-2
@@ -187,6 +187,14 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
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- **Context**: Network connectivity
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- **AI Prompt**: Blue Ethernet cable with clear RJ45 connector showing gold pins, Cat6 or Cat7 network cable, technical product shot, networking infrastructure aesthetic
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### ⬚ wifi-bluetooth.png
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- **Context**: Wireless connectivity introduction (WLAN & Bluetooth slides)
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- **AI Prompt**: Modern Wi-Fi router with antenna and Bluetooth symbol overlay, wireless technology concept, clean product photography showing both standards, blue LED lights, home networking aesthetic
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### ⬚ nas-server.png
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- **Context**: Network Attached Storage introduction
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- **AI Prompt**: Synology or QNAP NAS device with multiple hard drive bays, blue LED status lights, home server setup in modern office environment, network storage infrastructure, clean product photography
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### ⬚ vintage-ports.png
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- **Context**: Legacy connector nostalgia/history
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- **AI Prompt**: Collection of vintage computer ports and connectors: VGA blue, PS/2 keyboard and mouse, serial DB9, parallel DB25, arranged like museum display, retro computing history, nostalgic tech photography
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@@ -304,9 +312,9 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
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| Intro | 1 | 1 | 0 |
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| Termin 1 (Grundlagen/Text/Audio) | 13 | 13 | 0 |
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| Termin 2 (Bild/Audio/Video) | 10 | 10 | 0 |
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| Termin 3 (Speichermedien) | 16 | 0 | 16 |
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| Termin 3 (Speichermedien) | 18 | 0 | 18 |
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| Termin 4 (Distribution/APIs) | 25 | 0 | 25 |
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| **Total** | **65** | **24** | **41** |
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| **Total** | **67** | **24** | **43** |
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**Note:** grayscale-gradient.png is marked ⚠️ NEEDS REGENERATION due to visibility issues at edges.
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@@ -68,11 +68,41 @@ Mechanisch vs. Elektronisch
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- Teuer (~80-150€/TB)
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- Write-Zyklen begrenzt
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<!--
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Wiederholung aus vorheriger Iteration (falls schon behandelt)
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Oder erste Einführung, falls Woche 5 Startpunkt für Speicher
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HDD: Platter, Lesekopf, 5.400-15.000 RPM
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SSD: NAND-Flash (SLC/MLC/TLC/QLC)
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<!--
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HDD: Magnetscheiben (Platter) rotieren mit 5.400-7.200 RPM
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Lesekopf schwebt nanometerdicht über Oberfläche
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"Head Crash": Berührung = Datenverlust (daher Stoßempfindlichkeit)
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Enterprise: 10.000-15.000 RPM (Server)
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SSD: NAND-Flash-Speicherzellen
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Typen: SLC (1 Bit), MLC (2 Bit), TLC (3 Bit), QLC (4 Bit)
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SLC = langlebig, teuer (Enterprise)
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QLC = günstig, weniger Schreibzyklen (Consumer)
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Write Amplification: Daten werden mehrfach intern geschrieben
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TRIM: Befehl, der SSD sagt, welche Blöcke frei sind
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-->
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---
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# NVMe: Die SSD-Revolution
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**NVMe = Non-Volatile Memory Express (2011)**
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**Unterschied zu SATA-SSD:**
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- SATA: Max. ~550 MB/s (AHCI-Protokoll)
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- NVMe: Bis zu 7.000+ MB/s (PCIe direkt)
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||||
**Formfaktoren:**
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- M.2 (Steckplatz auf Mainboard)
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- U.2 (Serverbereich)
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- PCIe-Karte (ältere Systeme)
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<!--
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SATA = Serial ATA, Protokoll von 2003 (für HDDs optimiert)
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AHCI = Advanced Host Controller Interface
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NVMe nutzt PCIe-Lanes direkt → weniger Overhead
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M.2-Slot kann SATA oder NVMe sein! (B-Key, M-Key, B+M-Key)
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||||
Praxistipp: Nicht jeder M.2-Slot unterstützt NVMe
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-->
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---
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@@ -164,11 +194,20 @@ Sicheres Löschen: DBAN, shred, eraser
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**Nachteil:** Keine Rechte, kein Journaling
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<!--
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FAT = Tabelle am Anfang der Partition
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Verkettete Liste von Clustern
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Fragmentierung: Cluster verstreut → langsam
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USB-Sticks heute meist FAT32 (Kompatibilität!)
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<!--
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FAT = File Allocation Table (Tabelle am Partitionsanfang)
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Wie ein Inhaltsverzeichnis: "Datei X ist in Clustern 5, 8, 12"
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Fragmentierung: Cluster verstreut → langsamer Zugriff
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||||
Defragmentierung: Cluster zusammenrücken (bei HDD sinnvoll, bei SSD nicht!)
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FAT32-Limit: 4 GB = 32-Bit-Zahl für Dateigröße
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||||
2³² Bytes = 4.294.967.296 = 4 GB (daher die Grenze)
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||||
exFAT: 64-Bit → 16 Exabyte theoretisch
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||||
Warum FAT32 noch existiert:
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- Kameras, Dashcams, Game-Controller
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||||
- BIOS/UEFI-Bootpartitionen
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||||
- Maximale Kompatibilität (alle OS lesen es)
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||||
exFAT: Microsoft-Patent, seit 2019 in Linux-Kernel
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-->
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@@ -329,12 +368,28 @@ Wiederherstellung: Full = 1 Schritt, Inkr. = 7, Diff. = 2
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||||
**Beispiel:**
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Laptop + externe Festplatte + Cloud
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<!--
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3-2-1 ist MINIMUM, nicht Maximum!
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Medientypen: SSD, HDD, Optical, Cloud, Tape
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Offsite: Schutz vor lokalem Desaster
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Versionierung: Auch alte Versionen aufbewahren
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Automatisierung: Sonst vergisst man's
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<!--
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3-2-1-Regel Herkunft: US-Photograph Peter Krogh (2005)
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||||
Buch "The DAM Book" (Digital Asset Management)
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Warum 3 Kopien?
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- Original kann kaputtgehen
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- Backup 1 kann auch kaputtgehen
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- Backup 2 = Sicherheitspuffer
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Warum 2 Medientypen?
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- Gleiche Medien haben gleiche Schwachstellen
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- SSD + HDD: Unterschiedliche Ausfallmuster
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- Cloud + Lokal: Unterschiedliche Risiken
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Warum 1 Offsite?
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- Brand/Wasserschaden zerstört alles vor Ort
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- Ransomware verschlüsselt angeschlossene Laufwerke
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- Offsite = geografisch getrennt (oder Cloud)
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Erweiterung: 3-2-1-1-0
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- +1 Offline/Air-Gapped (Ransomware-Schutz)
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||||
- +0 Verified Backups (regelmäßig testen!)
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-->
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---
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@@ -479,7 +534,7 @@ Futuristische Darstellung
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Microsoft + Twist Bioscience
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Netflix "Biohackers"-Episode (2021)
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<!--
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<!--
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DNA = A, T, G, C (4 Basen)
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||||
Kodierung: Binär (00=A, 01=T, 10=G, 11=C)
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||||
Harvard (2017): Wikipedia (11 GB) in DNA
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||||
@@ -489,6 +544,67 @@ Anwendung: Langzeitarchivierung (nicht Live-Daten)
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---
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<!-- _header: '' -->
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||||
<!-- _footer: '' -->
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||||
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||||
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||||
<!--
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||||
NAS-Gerät (z.B. Synology)
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||||
Heimserver-Setup
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-->
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---
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# Network Attached Storage (NAS)
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**NAS = Festplatten im Netzwerk**
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**Vorteile:**
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- Zentraler Speicher für alle Geräte
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- RAID-Optionen (Redundanz)
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- Remote-Zugriff möglich
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- Eigene Cloud
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**Anbieter:** Synology, QNAP, TrueNAS
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||||
**Protokolle:** SMB/CIFS (Windows), NFS (Linux), AFP (Mac legacy)
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<!--
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RAID 1: Spiegelung (2 Platten = 1× Kapazität, aber sicher)
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||||
RAID 5: Striping + Parity (3+ Platten, 1 kann ausfallen)
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||||
Synology DSM: Einfache Web-Oberfläche
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||||
NAS ≠ Backup! (Ransomware kann NAS verschlüsseln!)
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||||
3-2-1-Regel: NAS + externe HDD + Cloud
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-->
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---
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# Cloud-Speicher: Pro & Contra
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**Vorteile:**
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✓ Überall verfügbar
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✓ Kein Hardware-Management
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✓ Automatische Backups
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✓ Skalierbar
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**Nachteile:**
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✗ Abhängigkeit vom Anbieter
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✗ Datenschutz-Bedenken (DSGVO!)
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✗ Laufende Kosten
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||||
✗ Internet-Abhängigkeit
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||||
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||||
**Anbieter:** iCloud, OneDrive, Google Drive, Dropbox, Nextcloud
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||||
<!--
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Nextcloud: Self-Hosted (Datenschutz!)
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AWS S3 Glacier: Archivierung ~$1/TB/Monat
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||||
DSGVO: US-Anbieter problematisch (Privacy Shield gekippt)
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||||
Zero-Knowledge: Cryptomator, Boxcryptor (Client-Verschlüsselung)
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||||
-->
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||||
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||||
---
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||||
# Hands-On: S.M.A.R.T. & Backup
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||||
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||||
**Aufgabe 1 (20 Min):**
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@@ -512,20 +628,20 @@ Backup-Test: Ungetestete Backups sind wertlos!
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---
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# Aufgabe bis nächste Woche
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# Fleißaufgabe bis nächste Woche
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**Analysiere dein System:**
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1. Welches Dateisystem nutzt deine Hauptpartition?
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2. Hast du ein Backup? Welche Art? Wo?
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||||
3. Poste im Forum: S.M.A.R.T.-Screenshot + Backup-Strategie
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||||
3. Lies deine S.M.A.R.T.-Daten aus (CrystalDiskInfo / smartctl)
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||||
**Bonus:** Richte automatisches Backup ein
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<!--
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||||
<!--
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||||
Selbstreflexion: 60-70% haben KEIN Backup!
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||||
Forum: Peer-Lernen, gegenseitige Motivation
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||||
Bonus: Wer's macht, hat echten Nutzen
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Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
|
||||
Nächste Woche kurz besprechen
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||||
-->
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||||
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---
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@@ -561,7 +677,7 @@ API (nächste Woche!)
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||||
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||||
**Heute:** Hardware-Fokus
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<!--
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||||
<!--
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||||
Interface = Berührungspunkt zwischen Systemen
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||||
Definiert: Form, Pins, elektrische Signale, Protokoll
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||||
Ohne Standards: Jedes Gerät braucht eigenes Kabel
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||||
@@ -569,6 +685,68 @@ Ohne Standards: Jedes Gerät braucht eigenes Kabel
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---
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<!-- _class: lead -->
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# Interne Schnittstellen
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## PCIe, SATA & M.2
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---
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# PCIe: Der Daten-Highway
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**PCI Express (2003):**
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- Lanes: x1, x4, x8, x16
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- Gen 3: 1 GB/s pro Lane
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||||
- Gen 4: 2 GB/s pro Lane
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||||
- Gen 5: 4 GB/s pro Lane
|
||||
|
||||
**Nutzung:**
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- Grafikkarte (x16)
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||||
- NVMe-SSD (x4)
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||||
- Netzwerkkarte, Sound (x1)
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<!--
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||||
PCIe = Point-to-Point (vs. PCI shared bus)
|
||||
Lane = bidirektionale Verbindung
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||||
x16 Gen 4 = 32 GB/s (theoretisch)
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||||
GPU nutzt fast immer x16 Slot
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||||
NVMe nutzt 4 Lanes → daher ~7 GB/s max bei Gen 4
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-->
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---
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# SATA: Der Standard für Speicher
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**Serial ATA (2003):**
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- SATA I: 1,5 Gbps (~150 MB/s)
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- SATA II: 3 Gbps (~300 MB/s)
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- SATA III: 6 Gbps (~550 MB/s)
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||||
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||||
**Vorteile:**
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- Günstig, bewährt
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||||
- Hot-Swap möglich
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- Kabel bis 1m
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**Nachteil:** Bottleneck für moderne SSDs
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||||
<!--
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||||
SATA-Kabel: Dünn, 7-Pin Daten + 15-Pin Strom
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||||
IDE/PATA: Breite Flachbandkabel (Vorgänger)
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||||
SATA III = Maximum für HDD (100-200 MB/s)
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||||
SSD erreicht SATA-Limit leicht → daher NVMe
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-->
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||||
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||||
---
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||||
|
||||
<!-- _class: lead -->
|
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|
||||
# Externe Schnittstellen
|
||||
## USB, HDMI, DisplayPort & Co.
|
||||
|
||||
---
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||||
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||||
<!-- _header: '' -->
|
||||
<!-- _footer: '' -->
|
||||
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||||
@@ -657,12 +835,25 @@ Ein USB-C-Kabel kann sein:
|
||||
- Thunderbolt 3/4 (40 Gbps)
|
||||
- Oder nur Power Delivery (Laden, keine Daten!)
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||||
|
||||
<!--
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||||
USB-C = "Auto" (sagt nichts über PS, Hubraum)
|
||||
Kleingedrucktes lesen!
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||||
Billige Kabel oft nur USB 2.0 (Lade-Kabel)
|
||||
Teuer ≠ besser (aber oft ja)
|
||||
USB-IF Zertifizierung: Logo zeigt Spec an
|
||||
<!--
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||||
USB-C = nur der physische Stecker (24-Pin, reversibel)
|
||||
Wie "Steckdose" – sagt nichts über Spannung/Leistung
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||||
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||||
Das Problem: Kabel sehen identisch aus, können aber:
|
||||
- Nur laden (kein Daten-Pin verdrahtet)
|
||||
- USB 2.0 (480 Mbps – wie vor 20 Jahren!)
|
||||
- USB 3.2 Gen 2 (10 Gbps)
|
||||
- USB 4 / Thunderbolt 4 (40 Gbps)
|
||||
|
||||
Warum?
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||||
- Billige Kabel sparen Drähte (weniger Kupfer = billiger)
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||||
- USB-IF Zertifizierung = freiwillig
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||||
- Händler beschriften falsch oder gar nicht
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||||
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||||
Praxistipp:
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||||
- Kabel vom Gerätehersteller nutzen
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||||
- Thunderbolt-Logo = garantiert 40 Gbps
|
||||
- Im Zweifel: USB-IF zertifizierte Kabel kaufen
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
@@ -919,7 +1110,7 @@ Netzwerkkabel
|
||||
|
||||
**Stecker:** RJ45 (8P8C)
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
<!--
|
||||
Ethernet = IEEE 802.3 Standard
|
||||
BASE-T = Baseband, Twisted Pair (Kupfer)
|
||||
RJ45: Häufigste Bezeichnung (technisch 8P8C)
|
||||
@@ -932,6 +1123,67 @@ PoE = Power over Ethernet (Strom + Daten)
|
||||
<!-- _header: '' -->
|
||||
<!-- _footer: '' -->
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
WLAN-Router + Bluetooth-Symbol
|
||||
Drahtlose Verbindungen
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# WLAN (Wi-Fi)
|
||||
|
||||
**IEEE 802.11:**
|
||||
|
||||
| Standard | Jahr | Max. Speed | Frequenz |
|
||||
|----------|------|-----------|----------|
|
||||
| 802.11n (Wi-Fi 4) | 2009 | 600 Mbps | 2,4/5 GHz |
|
||||
| 802.11ac (Wi-Fi 5) | 2013 | 3,5 Gbps | 5 GHz |
|
||||
| 802.11ax (Wi-Fi 6) | 2019 | 9,6 Gbps | 2,4/5/6 GHz |
|
||||
| 802.11be (Wi-Fi 7) | 2024 | 46 Gbps | 2,4/5/6 GHz |
|
||||
|
||||
**Praxis:** Geteiltes Medium → Real-Speed oft 30-50%
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
Marketing-Namen: Wi-Fi 4, 5, 6, 6E, 7
|
||||
2,4 GHz: Bessere Reichweite, aber überlaufen (Mikrowelle!)
|
||||
5 GHz: Schneller, aber kürzere Reichweite
|
||||
Wi-Fi 6E: 6 GHz-Band (mehr Kanäle, weniger Störungen)
|
||||
Mesh-Systeme: Mehrere Access Points, nahtloses Roaming
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Bluetooth
|
||||
|
||||
**Bluetooth (1999):**
|
||||
|
||||
| Version | Jahr | Speed | Reichweite |
|
||||
|---------|------|-------|------------|
|
||||
| 4.0 (BLE) | 2010 | 1 Mbps | 100m |
|
||||
| 5.0 | 2016 | 2 Mbps | 400m |
|
||||
| 5.3 | 2021 | 2 Mbps | 400m |
|
||||
|
||||
**Anwendungen:**
|
||||
- Audio (Kopfhörer, Lautsprecher)
|
||||
- Peripherie (Maus, Tastatur)
|
||||
- IoT (Sensoren, Smart Home)
|
||||
|
||||
**Codecs:** SBC (Standard), AAC, aptX, LDAC
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
BLE = Bluetooth Low Energy (Fitness-Tracker, AirTags)
|
||||
Classic Bluetooth: Höherer Stromverbrauch, für Audio
|
||||
aptX/LDAC: Bessere Audioqualität als SBC
|
||||
Bluetooth-Interferenz: Auch 2,4 GHz (wie WLAN)
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
<!-- _header: '' -->
|
||||
<!-- _footer: '' -->
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
@@ -981,14 +1233,13 @@ Dokumentation: Verstehen, was man hat
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Aufgabe bis nächste Woche
|
||||
# Fleißaufgabe bis nächste Woche
|
||||
|
||||
**Analysiere deine Kabel:**
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||||
|
||||
1. Liste alle Kabel (USB, HDMI, etc.)
|
||||
2. Identifiziere: Standard, Geschwindigkeit, Features
|
||||
3. Ist es beschriftet? Verständlich?
|
||||
4. Poste im Forum: Foto + das verwirrendste Kabel
|
||||
3. Finde das verwirrendste Kabel
|
||||
|
||||
**Bonus:** Finde USB-C-Kabel, das nur USB 2.0 kann
|
||||
|
||||
@@ -996,7 +1247,7 @@ Dokumentation: Verstehen, was man hat
|
||||
Kabel-Sammlung durchgehen
|
||||
Bewusstsein schaffen: Was habe ich eigentlich?
|
||||
Viele Lade-Kabel: USB-C, aber nur USB 2.0 (langsam!)
|
||||
Forum: Erfahrungsaustausch, lustige Fundstücke
|
||||
Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
@@ -1005,7 +1256,7 @@ Forum: Erfahrungsaustausch, lustige Fundstücke
|
||||
|
||||
# Fragen & Diskussion
|
||||
|
||||
**Kontakt:** czechowski@hdm-stuttgart.de
|
||||
**Kontakt:** mail@librete.ch
|
||||
**Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
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