storage-media #2
+10
-2
@@ -187,6 +187,14 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
|
||||
- **Context**: Network connectivity
|
||||
- **AI Prompt**: Blue Ethernet cable with clear RJ45 connector showing gold pins, Cat6 or Cat7 network cable, technical product shot, networking infrastructure aesthetic
|
||||
|
||||
### ⬚ wifi-bluetooth.png
|
||||
- **Context**: Wireless connectivity introduction (WLAN & Bluetooth slides)
|
||||
- **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
|
||||
|
||||
### ⬚ nas-server.png
|
||||
- **Context**: Network Attached Storage introduction
|
||||
- **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
|
||||
|
||||
### ⬚ vintage-ports.png
|
||||
- **Context**: Legacy connector nostalgia/history
|
||||
- **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
|
||||
@@ -304,9 +312,9 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
|
||||
| Intro | 1 | 1 | 0 |
|
||||
| Termin 1 (Grundlagen/Text/Audio) | 13 | 13 | 0 |
|
||||
| Termin 2 (Bild/Audio/Video) | 10 | 10 | 0 |
|
||||
| Termin 3 (Speichermedien) | 16 | 0 | 16 |
|
||||
| Termin 3 (Speichermedien) | 18 | 0 | 18 |
|
||||
| Termin 4 (Distribution/APIs) | 25 | 0 | 25 |
|
||||
| **Total** | **65** | **24** | **41** |
|
||||
| **Total** | **67** | **24** | **43** |
|
||||
|
||||
**Note:** grayscale-gradient.png is marked ⚠️ NEEDS REGENERATION due to visibility issues at edges.
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -68,11 +68,41 @@ Mechanisch vs. Elektronisch
|
||||
- Teuer (~80-150€/TB)
|
||||
- Write-Zyklen begrenzt
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
Wiederholung aus vorheriger Iteration (falls schon behandelt)
|
||||
Oder erste Einführung, falls Woche 5 Startpunkt für Speicher
|
||||
HDD: Platter, Lesekopf, 5.400-15.000 RPM
|
||||
SSD: NAND-Flash (SLC/MLC/TLC/QLC)
|
||||
<!--
|
||||
HDD: Magnetscheiben (Platter) rotieren mit 5.400-7.200 RPM
|
||||
Lesekopf schwebt nanometerdicht über Oberfläche
|
||||
"Head Crash": Berührung = Datenverlust (daher Stoßempfindlichkeit)
|
||||
Enterprise: 10.000-15.000 RPM (Server)
|
||||
|
||||
SSD: NAND-Flash-Speicherzellen
|
||||
Typen: SLC (1 Bit), MLC (2 Bit), TLC (3 Bit), QLC (4 Bit)
|
||||
SLC = langlebig, teuer (Enterprise)
|
||||
QLC = günstig, weniger Schreibzyklen (Consumer)
|
||||
Write Amplification: Daten werden mehrfach intern geschrieben
|
||||
TRIM: Befehl, der SSD sagt, welche Blöcke frei sind
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# NVMe: Die SSD-Revolution
|
||||
|
||||
**NVMe = Non-Volatile Memory Express (2011)**
|
||||
|
||||
**Unterschied zu SATA-SSD:**
|
||||
- SATA: Max. ~550 MB/s (AHCI-Protokoll)
|
||||
- NVMe: Bis zu 7.000+ MB/s (PCIe direkt)
|
||||
|
||||
**Formfaktoren:**
|
||||
- M.2 (Steckplatz auf Mainboard)
|
||||
- U.2 (Serverbereich)
|
||||
- PCIe-Karte (ältere Systeme)
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
SATA = Serial ATA, Protokoll von 2003 (für HDDs optimiert)
|
||||
AHCI = Advanced Host Controller Interface
|
||||
NVMe nutzt PCIe-Lanes direkt → weniger Overhead
|
||||
M.2-Slot kann SATA oder NVMe sein! (B-Key, M-Key, B+M-Key)
|
||||
Praxistipp: Nicht jeder M.2-Slot unterstützt NVMe
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
@@ -164,11 +194,20 @@ Sicheres Löschen: DBAN, shred, eraser
|
||||
|
||||
**Nachteil:** Keine Rechte, kein Journaling
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
FAT = Tabelle am Anfang der Partition
|
||||
Verkettete Liste von Clustern
|
||||
Fragmentierung: Cluster verstreut → langsam
|
||||
USB-Sticks heute meist FAT32 (Kompatibilität!)
|
||||
<!--
|
||||
FAT = File Allocation Table (Tabelle am Partitionsanfang)
|
||||
Wie ein Inhaltsverzeichnis: "Datei X ist in Clustern 5, 8, 12"
|
||||
Fragmentierung: Cluster verstreut → langsamer Zugriff
|
||||
Defragmentierung: Cluster zusammenrücken (bei HDD sinnvoll, bei SSD nicht!)
|
||||
|
||||
FAT32-Limit: 4 GB = 32-Bit-Zahl für Dateigröße
|
||||
2³² Bytes = 4.294.967.296 = 4 GB (daher die Grenze)
|
||||
exFAT: 64-Bit → 16 Exabyte theoretisch
|
||||
|
||||
Warum FAT32 noch existiert:
|
||||
- Kameras, Dashcams, Game-Controller
|
||||
- BIOS/UEFI-Bootpartitionen
|
||||
- Maximale Kompatibilität (alle OS lesen es)
|
||||
exFAT: Microsoft-Patent, seit 2019 in Linux-Kernel
|
||||
-->
|
||||
|
||||
@@ -329,12 +368,28 @@ Wiederherstellung: Full = 1 Schritt, Inkr. = 7, Diff. = 2
|
||||
**Beispiel:**
|
||||
Laptop + externe Festplatte + Cloud
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
3-2-1 ist MINIMUM, nicht Maximum!
|
||||
Medientypen: SSD, HDD, Optical, Cloud, Tape
|
||||
Offsite: Schutz vor lokalem Desaster
|
||||
Versionierung: Auch alte Versionen aufbewahren
|
||||
Automatisierung: Sonst vergisst man's
|
||||
<!--
|
||||
3-2-1-Regel Herkunft: US-Photograph Peter Krogh (2005)
|
||||
Buch "The DAM Book" (Digital Asset Management)
|
||||
|
||||
Warum 3 Kopien?
|
||||
- Original kann kaputtgehen
|
||||
- Backup 1 kann auch kaputtgehen
|
||||
- Backup 2 = Sicherheitspuffer
|
||||
|
||||
Warum 2 Medientypen?
|
||||
- Gleiche Medien haben gleiche Schwachstellen
|
||||
- SSD + HDD: Unterschiedliche Ausfallmuster
|
||||
- Cloud + Lokal: Unterschiedliche Risiken
|
||||
|
||||
Warum 1 Offsite?
|
||||
- Brand/Wasserschaden zerstört alles vor Ort
|
||||
- Ransomware verschlüsselt angeschlossene Laufwerke
|
||||
- Offsite = geografisch getrennt (oder Cloud)
|
||||
|
||||
Erweiterung: 3-2-1-1-0
|
||||
- +1 Offline/Air-Gapped (Ransomware-Schutz)
|
||||
- +0 Verified Backups (regelmäßig testen!)
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
@@ -479,7 +534,7 @@ Futuristische Darstellung
|
||||
Microsoft + Twist Bioscience
|
||||
Netflix "Biohackers"-Episode (2021)
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
<!--
|
||||
DNA = A, T, G, C (4 Basen)
|
||||
Kodierung: Binär (00=A, 01=T, 10=G, 11=C)
|
||||
Harvard (2017): Wikipedia (11 GB) in DNA
|
||||
@@ -489,6 +544,67 @@ Anwendung: Langzeitarchivierung (nicht Live-Daten)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
<!-- _header: '' -->
|
||||
<!-- _footer: '' -->
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
NAS-Gerät (z.B. Synology)
|
||||
Heimserver-Setup
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Network Attached Storage (NAS)
|
||||
|
||||
**NAS = Festplatten im Netzwerk**
|
||||
|
||||
**Vorteile:**
|
||||
- Zentraler Speicher für alle Geräte
|
||||
- RAID-Optionen (Redundanz)
|
||||
- Remote-Zugriff möglich
|
||||
- Eigene Cloud
|
||||
|
||||
**Anbieter:** Synology, QNAP, TrueNAS
|
||||
|
||||
**Protokolle:** SMB/CIFS (Windows), NFS (Linux), AFP (Mac legacy)
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
RAID 1: Spiegelung (2 Platten = 1× Kapazität, aber sicher)
|
||||
RAID 5: Striping + Parity (3+ Platten, 1 kann ausfallen)
|
||||
Synology DSM: Einfache Web-Oberfläche
|
||||
NAS ≠ Backup! (Ransomware kann NAS verschlüsseln!)
|
||||
3-2-1-Regel: NAS + externe HDD + Cloud
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Cloud-Speicher: Pro & Contra
|
||||
|
||||
**Vorteile:**
|
||||
✓ Überall verfügbar
|
||||
✓ Kein Hardware-Management
|
||||
✓ Automatische Backups
|
||||
✓ Skalierbar
|
||||
|
||||
**Nachteile:**
|
||||
✗ Abhängigkeit vom Anbieter
|
||||
✗ Datenschutz-Bedenken (DSGVO!)
|
||||
✗ Laufende Kosten
|
||||
✗ Internet-Abhängigkeit
|
||||
|
||||
**Anbieter:** iCloud, OneDrive, Google Drive, Dropbox, Nextcloud
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
Nextcloud: Self-Hosted (Datenschutz!)
|
||||
AWS S3 Glacier: Archivierung ~$1/TB/Monat
|
||||
DSGVO: US-Anbieter problematisch (Privacy Shield gekippt)
|
||||
Zero-Knowledge: Cryptomator, Boxcryptor (Client-Verschlüsselung)
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Hands-On: S.M.A.R.T. & Backup
|
||||
|
||||
**Aufgabe 1 (20 Min):**
|
||||
@@ -512,20 +628,20 @@ Backup-Test: Ungetestete Backups sind wertlos!
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Aufgabe bis nächste Woche
|
||||
# Fleißaufgabe bis nächste Woche
|
||||
|
||||
**Analysiere dein System:**
|
||||
|
||||
1. Welches Dateisystem nutzt deine Hauptpartition?
|
||||
2. Hast du ein Backup? Welche Art? Wo?
|
||||
3. Poste im Forum: S.M.A.R.T.-Screenshot + Backup-Strategie
|
||||
3. Lies deine S.M.A.R.T.-Daten aus (CrystalDiskInfo / smartctl)
|
||||
|
||||
**Bonus:** Richte automatisches Backup ein
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
<!--
|
||||
Selbstreflexion: 60-70% haben KEIN Backup!
|
||||
Forum: Peer-Lernen, gegenseitige Motivation
|
||||
Bonus: Wer's macht, hat echten Nutzen
|
||||
Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
|
||||
Nächste Woche kurz besprechen
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
@@ -561,7 +677,7 @@ API (nächste Woche!)
|
||||
|
||||
**Heute:** Hardware-Fokus
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
<!--
|
||||
Interface = Berührungspunkt zwischen Systemen
|
||||
Definiert: Form, Pins, elektrische Signale, Protokoll
|
||||
Ohne Standards: Jedes Gerät braucht eigenes Kabel
|
||||
@@ -569,6 +685,68 @@ Ohne Standards: Jedes Gerät braucht eigenes Kabel
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
<!-- _class: lead -->
|
||||
|
||||
# Interne Schnittstellen
|
||||
## PCIe, SATA & M.2
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# PCIe: Der Daten-Highway
|
||||
|
||||
**PCI Express (2003):**
|
||||
|
||||
- Lanes: x1, x4, x8, x16
|
||||
- Gen 3: 1 GB/s pro Lane
|
||||
- Gen 4: 2 GB/s pro Lane
|
||||
- Gen 5: 4 GB/s pro Lane
|
||||
|
||||
**Nutzung:**
|
||||
- Grafikkarte (x16)
|
||||
- NVMe-SSD (x4)
|
||||
- Netzwerkkarte, Sound (x1)
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
PCIe = Point-to-Point (vs. PCI shared bus)
|
||||
Lane = bidirektionale Verbindung
|
||||
x16 Gen 4 = 32 GB/s (theoretisch)
|
||||
GPU nutzt fast immer x16 Slot
|
||||
NVMe nutzt 4 Lanes → daher ~7 GB/s max bei Gen 4
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# SATA: Der Standard für Speicher
|
||||
|
||||
**Serial ATA (2003):**
|
||||
|
||||
- SATA I: 1,5 Gbps (~150 MB/s)
|
||||
- SATA II: 3 Gbps (~300 MB/s)
|
||||
- SATA III: 6 Gbps (~550 MB/s)
|
||||
|
||||
**Vorteile:**
|
||||
- Günstig, bewährt
|
||||
- Hot-Swap möglich
|
||||
- Kabel bis 1m
|
||||
|
||||
**Nachteil:** Bottleneck für moderne SSDs
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
SATA-Kabel: Dünn, 7-Pin Daten + 15-Pin Strom
|
||||
IDE/PATA: Breite Flachbandkabel (Vorgänger)
|
||||
SATA III = Maximum für HDD (100-200 MB/s)
|
||||
SSD erreicht SATA-Limit leicht → daher NVMe
|
||||
-->
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
<!-- _class: lead -->
|
||||
|
||||
# Externe Schnittstellen
|
||||
## USB, HDMI, DisplayPort & Co.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
<!-- _header: '' -->
|
||||
<!-- _footer: '' -->
|
||||
|
||||
@@ -657,12 +835,25 @@ Ein USB-C-Kabel kann sein:
|
||||
- Thunderbolt 3/4 (40 Gbps)
|
||||
- Oder nur Power Delivery (Laden, keine Daten!)
|
||||
|
||||
<!--
|
||||
USB-C = "Auto" (sagt nichts über PS, Hubraum)
|
||||
Kleingedrucktes lesen!
|
||||
Billige Kabel oft nur USB 2.0 (Lade-Kabel)
|
||||
Teuer ≠ besser (aber oft ja)
|
||||
USB-IF Zertifizierung: Logo zeigt Spec an
|
||||
<!--
|
||||
USB-C = nur der physische Stecker (24-Pin, reversibel)
|
||||
Wie "Steckdose" – sagt nichts über Spannung/Leistung
|
||||
|
||||
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?
|
||||
- Billige Kabel sparen Drähte (weniger Kupfer = billiger)
|
||||
- USB-IF Zertifizierung = freiwillig
|
||||
- Händler beschriften falsch oder gar nicht
|
||||
|
||||
Praxistipp:
|
||||
- Kabel vom Gerätehersteller nutzen
|
||||
- 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:**
|
||||
|
||||
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
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user