storage-media #2

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@@ -87,6 +87,14 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
- **Context**: Demonstrating compression quality loss - **Context**: Demonstrating compression quality loss
- **AI Prompt**: Side-by-side comparison of same landscape photo: left side crystal clear high resolution, right side heavily compressed with visible JPEG artifacts, blocky pixels and color banding, split down the middle, educational comparison style - **AI Prompt**: Side-by-side comparison of same landscape photo: left side crystal clear high resolution, right side heavily compressed with visible JPEG artifacts, blocky pixels and color banding, split down the middle, educational comparison style
### ⬚ raster-vs-vector.png
- **Context**: Comparison of raster and vector graphics scaling
- **AI Prompt**: Split image showing scaling comparison: left side shows raster/bitmap image (photo of flower) that becomes pixelated when zoomed in, right side shows vector graphic (simple logo/icon) that stays crisp at any zoom level, magnifying glass effect on both sides, educational diagram style, clean white background
### ⬚ vector-circle-example.png
- **Context**: Explaining how vector graphics store shapes mathematically
- **AI Prompt**: Educational diagram showing a circle with labeled parameters: center point (x,y coordinates), radius line, color fill indicator, stroke width indicator, mathematical notation style, clean technical illustration, blueprint aesthetic
### ✅ jpeg-artifacts.png ### ✅ jpeg-artifacts.png
- **Context**: Close-up example of JPEG compression artifacts - **Context**: Close-up example of JPEG compression artifacts
- **AI Prompt**: Close-up macro shot of heavily compressed JPEG image showing visible compression artifacts, blocky 8x8 pixel blocks, mosquito noise around edges, color banding in gradients, technical demonstration image - **AI Prompt**: Close-up macro shot of heavily compressed JPEG image showing visible compression artifacts, blocky 8x8 pixel blocks, mosquito noise around edges, color banding in gradients, technical demonstration image
@@ -127,6 +135,10 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
## Termin 3: Speichermedien & Schnittstellen ## Termin 3: Speichermedien & Schnittstellen
### ⬚ rosetta-disk.png
- **Context**: Long-term archival - Rosetta Project by Long Now Foundation
- **AI Prompt**: Rosetta Disk by Long Now Foundation, small nickel disk with micro-etched text visible under magnification, archival preservation technology, scientific artifact photography, emphasis on the intricate etched patterns containing thousands of languages
### ⬚ hdd-ssd-comparison.png ### ⬚ hdd-ssd-comparison.png
- **Context**: Storage technology comparison - **Context**: Storage technology comparison
- **AI Prompt**: Side-by-side comparison: opened hard disk drive showing silver platters and read/write head on left, modern NVMe SSD circuit board with flash chips on right, technical product photography, white background, educational comparison - **AI Prompt**: Side-by-side comparison: opened hard disk drive showing silver platters and read/write head on left, modern NVMe SSD circuit board with flash chips on right, technical product photography, white background, educational comparison
@@ -187,6 +199,14 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
- **Context**: Network connectivity - **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 - **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 ### ⬚ vintage-ports.png
- **Context**: Legacy connector nostalgia/history - **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 - **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 +324,9 @@ This document lists all images needed for the lecture slides. Each image include
| Intro | 1 | 1 | 0 | | Intro | 1 | 1 | 0 |
| Termin 1 (Grundlagen/Text/Audio) | 13 | 13 | 0 | | Termin 1 (Grundlagen/Text/Audio) | 13 | 13 | 0 |
| Termin 2 (Bild/Audio/Video) | 10 | 10 | 0 | | Termin 2 (Bild/Audio/Video) | 10 | 10 | 0 |
| Termin 3 (Speichermedien) | 16 | 0 | 16 | | Termin 3 (Speichermedien) | 19 | 0 | 19 |
| Termin 4 (Distribution/APIs) | 25 | 0 | 25 | | Termin 4 (Distribution/APIs) | 25 | 0 | 25 |
| **Total** | **65** | **24** | **41** | | **Total** | **68** | **24** | **44** |
**Note:** grayscale-gradient.png is marked ⚠️ NEEDS REGENERATION due to visibility issues at edges. **Note:** grayscale-gradient.png is marked ⚠️ NEEDS REGENERATION due to visibility issues at edges.
+79 -17
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@@ -19,13 +19,14 @@ h2 {
<!-- _class: invert --> <!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' --> <!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 --> <!-- _backgroundColor: #000 -->
![bg fit opacity:0.4](./assets/digital-landscape.png) ![bg fit opacity:0.4](./assets/digital-landscape.png)
# Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege # Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
**223015c** · Modul "Technik 1" · 1. Semester **223015b** · Modul "Technik 1" · 1. Semester
Digital- und Medienwirtschaft Digital- und Medienwirtschaft
Hochschule der Medien Stuttgart Hochschule der Medien Stuttgart
@@ -76,6 +77,74 @@ Smartphone-Speicher wäre schnell voll ohne Kompression
--- ---
# Rastergrafiken (Bitmaps)
**Pixelraster:** Jeder Bildpunkt hat Koordinate + Farbwert
**Eigenschaften:**
- Je größer das Bild → größere Datei
- **Verkleinern:** Meist ohne Qualitätsverlust
- **Vergrößern:** Wird unscharf/pixelig!
**Formate:** JPEG, PNG, GIF, BMP, TIFF, WebP
**Verwendung:** Fotos, Screenshots, komplexe Bilder
<!--
Bitmap = Bit-mapped graphics
Digitalkameras erzeugen immer Rastergrafiken
Kompression nötig wegen Dateigrößen (PNG, JPEG, GIF)
Skalierungsproblem: Interpolation erzeugt Unschärfe
-->
---
# Vektorgrafiken
**Mathematische Beschreibung statt Pixel**
**Kreis speichern:**
- Rastergrafik: Tausende Pixel
- Vektorgrafik: Mittelpunkt + Radius (2 Werte!)
**Gespeichert werden:**
- Form (Kreis, Linie, Pfad...)
- Position, Farbe, Strichstärke, Füllung
**Vorteil:** Beliebig skalierbar ohne Qualitätsverlust!
**Formate:** SVG, PDF, AI, EPS
<!--
Vektorgrafik = geometrische Primitive + Attribute
SVG = Scalable Vector Graphics (Web-Standard)
AI = Adobe Illustrator
Ideal für Logos, Icons, Infografiken
-->
---
# Raster vs. Vektor
| | Rastergrafik | Vektorgrafik |
|---|---|---|
| **Basis** | Pixelraster | Mathematische Objekte |
| **Skalierung** | Qualitätsverlust | Verlustfrei |
| **Dateigröße** | Abhängig von Auflösung | Abhängig von Komplexität |
| **Gut für** | Fotos | Logos, Icons, Text |
| **Formate** | JPEG, PNG, GIF | SVG, PDF, AI |
**Rasterung:** Vektorgrafik → Rastergrafik (für Bildschirm/Druck)
<!--
Bildschirme sind Rastergeräte (Framebuffer)
Jede Vektorgrafik muss gerastert werden zur Anzeige
Browser rastert SVG in Echtzeit
Firmenlogos: Immer als Vektor anlegen!
-->
---
# Lossless: PNG # Lossless: PNG
**PNG = Portable Network Graphics (1996)** **PNG = Portable Network Graphics (1996)**
@@ -336,24 +405,21 @@ Studis sollen selbst "Sweet Spot" finden
--- ---
# Aufgabe bis nächste Woche # Fleißaufgabe bis nächste Woche
**Nimm ein Foto (eigenes oder CC)** **Nimm ein Foto (eigenes oder CC)**
1. Exportiere: PNG, JPEG Q90, JPEG Q50 1. Exportiere: PNG, JPEG Q90, JPEG Q50
2. Vergleiche Größen & Qualität 2. Vergleiche Größen & Qualität
3. Poste im Forum: Screenshot + Reflexion 3. Welche Quality ist für dich "akzeptabel"?
4. Wo siehst du zuerst Artefakte?
**Fragen:**
- Welche Quality ist für dich "akzeptabel"?
- Wo siehst du zuerst Artefakte?
**Bonus:** Teste WebP oder AVIF **Bonus:** Teste WebP oder AVIF
<!-- <!--
Selbstständiges Experimentieren Selbstständiges Experimentieren
Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
Subjektive Wahrnehmung (jeder anders) Subjektive Wahrnehmung (jeder anders)
Forum: Austausch über Ergebnisse
--> -->
--- ---
@@ -729,24 +795,20 @@ Encoding-Zeit: H.265 deutlich langsamer als H.264
--- ---
# Aufgabe bis nächste Woche # Fleißaufgabe bis nächste Woche
**Nimm kurzes Video (eigenes oder CC, max. 1 Min)** **Nimm kurzes Video (eigenes oder CC, max. 1 Min)**
1. Analysiere: Container, Codecs, Bitrate 1. Analysiere: Container, Codecs, Bitrate
2. Konvertiere: H.264 + H.265 (gleiche Qualität) 2. Konvertiere: H.264 + H.265 (gleiche Qualität)
3. Poste im Forum: 3. Vergleiche: Dateigrößen, Encoding-Zeiten, visueller Unterschied?
- Dateigrößen
- Encoding-Zeiten
- Visueller Unterschied?
**Bonus:** AV1-Encoding (Warnung: SEHR langsam!) **Bonus:** AV1-Encoding (Warnung: SEHR langsam!)
<!-- <!--
MediaInfo oder ffprobe für Analyse MediaInfo oder ffprobe für Analyse
HandBrake für Konvertierung (einfacher als CLI) HandBrake für Konvertierung
Encoding-Zeit: H.265 ~5x langsamer, AV1 ~50x langsamer Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
Qualität: Bei gleicher Bitrate H.265 > H.264
--> -->
--- ---
@@ -755,7 +817,7 @@ Qualität: Bei gleicher Bitrate H.265 > H.264
# Fragen & Diskussion # Fragen & Diskussion
**Kontakt:** czechowski@hdm-stuttgart.de **Kontakt:** mail@librete.ch
**Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch **Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch
--- ---
@@ -69,10 +69,153 @@ Mechanisch vs. Elektronisch
- Write-Zyklen begrenzt - Write-Zyklen begrenzt
<!-- <!--
Wiederholung aus vorheriger Iteration (falls schon behandelt) HDD: Magnetscheiben (Platter) rotieren mit 5.400-7.200 RPM
Oder erste Einführung, falls Woche 5 Startpunkt für Speicher Lesekopf schwebt nanometerdicht über Oberfläche
HDD: Platter, Lesekopf, 5.400-15.000 RPM "Head Crash": Berührung = Datenverlust (daher Stoßempfindlichkeit)
SSD: NAND-Flash (SLC/MLC/TLC/QLC) 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
-->
---
# Speicherkapazität: KB vs. KiB
**Das Problem:** Hersteller vs. Betriebssysteme
| Dezimal (SI) | Binär (IEC) |
|--------------|-------------|
| 1 KB = 1.000 Bytes | 1 KiB = 1.024 Bytes |
| 1 MB = 1.000 KB | 1 MiB = 1.024 KiB |
| 1 GB = 1.000 MB | 1 GiB = 1.024 MiB |
| 1 TB = 1.000 GB | 1 TiB = 1.024 GiB |
**1 TB Festplatte → Windows zeigt ~931 GB!**
<!--
Hersteller: Dezimal (SI-Präfix) - klingt mehr!
Betriebssysteme: Binär - aber zeigen "GB" statt "GiB"
Diskrepanz bei 1 TB: 1.000.000.000.000 vs. 1.099.511.627.776 Bytes
→ 10% Unterschied bei TB-Größen
Verwirrung für Konsumenten seit Jahrzehnten
ISO/IEC 80000-13: Definiert KiB, MiB, GiB, TiB (2008)
-->
---
# HDD: Aufbau & Struktur
**Komponenten:**
- **Platter:** Magnetisch beschichtete Scheiben
- **Spindel:** Dreht mit 5.400-7.200 RPM
- **Schreib-Lese-Kopf:** Schwebt nm-dünn über Platter
- **Aktuator:** Bewegt Kopf zur richtigen Spur
**Logische Struktur:**
- **Spuren:** Konzentrische Kreise auf Platter
- **Sektoren:** Unterteilung der Spuren (512 Bytes)
- **Zylinder:** Gleiche Spuren aller Platter
<!--
Aufbau seit 1956 (IBM) grundsätzlich gleich
Platter: Aluminium oder Glas mit Magnetschicht
Spindelgeschwindigkeit: Desktop 7.200, Laptop 5.400, Server 15.000 RPM
Head Crash: Schreib-Lese-Kopf berührt Platter → Kratzer → Datenverlust
Sektor: Kleinste adressierbare Einheit
LBA (Logical Block Addressing): Abstraktion der physischen Struktur
-->
---
# 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
-->
---
# SD-Karten (Speicherkarten)
**SD = Secure Digital (2001)**
**Varianten:**
- SD: bis 2 GB
- SDHC: bis 32 GB
- SDXC: bis 2 TB
- microSD: Kleinere Bauform
**Geschwindigkeitsklassen:**
Class 10, UHS-I, UHS-II, V30, V90...
**Einsatz:** Kameras, Smartphones, Raspberry Pi
<!--
Entwickelt von SanDisk, Toshiba, Panasonic
Spezifikation proprietär (nicht ISO-genormt!)
Fälschungen: Gefälschte Kapazität häufig → Markenware kaufen!
Flash-Speicher: Gleiche Vor-/Nachteile wie SSD
V90: 90 MB/s Mindest-Schreibrate (für 8K Video)
microSD in Smartphones, Drohnen, Dashcams
-->
---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/rosetta-disk.png)
<!--
Rosetta Disk der Long Now Foundation
Mikrogeätzte Nickelscheibe mit 1.500+ Sprachen
-->
---
# Das Rosetta Project
**Long Now Foundation (2002)**
**Ziel:** Dokumentation aller menschlichen Sprachen für die Nachwelt
**Die Rosetta Disk:**
- 3 Zoll Nickelscheibe
- 13.000 Seiten mikrogeätzt
- 1.500+ Sprachen dokumentiert
- Lesbar mit 1000× Mikroskop
- Haltbarkeit: 2.000+ Jahre
**Lektion für uns:**
Digitale Formate veralten – physische Archivierung bleibt relevant
<!--
Long Now Foundation: Denken in 10.000-Jahres-Zeiträumen
Benannt nach dem Stein von Rosette (Schlüssel zu Hieroglyphen)
Problem: CD/DVD halten 10-25 Jahre, Festplatten 5-10 Jahre
Rosetta Disk: Keine Stromversorgung, kein Decoder nötig
Nur optische Vergrößerung – Technologie die es immer geben wird
Parallel: M-DISC, LTO-Tapes für digitale Langzeitarchivierung
--> -->
--- ---
@@ -165,10 +308,19 @@ Sicheres Löschen: DBAN, shred, eraser
**Nachteil:** Keine Rechte, kein Journaling **Nachteil:** Keine Rechte, kein Journaling
<!-- <!--
FAT = Tabelle am Anfang der Partition FAT = File Allocation Table (Tabelle am Partitionsanfang)
Verkettete Liste von Clustern Wie ein Inhaltsverzeichnis: "Datei X ist in Clustern 5, 8, 12"
Fragmentierung: Cluster verstreut → langsam Fragmentierung: Cluster verstreut → langsamer Zugriff
USB-Sticks heute meist FAT32 (Kompatibilität!) 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 exFAT: Microsoft-Patent, seit 2019 in Linux-Kernel
--> -->
@@ -330,11 +482,27 @@ Wiederherstellung: Full = 1 Schritt, Inkr. = 7, Diff. = 2
Laptop + externe Festplatte + Cloud Laptop + externe Festplatte + Cloud
<!-- <!--
3-2-1 ist MINIMUM, nicht Maximum! 3-2-1-Regel Herkunft: US-Photograph Peter Krogh (2005)
Medientypen: SSD, HDD, Optical, Cloud, Tape Buch "The DAM Book" (Digital Asset Management)
Offsite: Schutz vor lokalem Desaster
Versionierung: Auch alte Versionen aufbewahren Warum 3 Kopien?
Automatisierung: Sonst vergisst man's - 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!)
--> -->
--- ---
@@ -424,6 +592,53 @@ Cold Storage: Daten, die selten gebraucht werden
--- ---
# Optische Medien: CD, DVD, Blu-ray
**Laser liest/schreibt Daten:**
| Medium | Jahr | Kapazität | Wellenlänge |
|--------|------|-----------|-------------|
| **CD** | 1982 | 700 MB | 780 nm (Infrarot) |
| **DVD** | 1996 | 4,7–8,5 GB | 650 nm (Rot) |
| **Blu-ray** | 2006 | 25–100 GB | 405 nm (Blau) |
**Varianten:** ROM (nur lesen), R (einmal brennen), RW (wiederbeschreibbar)
<!--
CD = Compact Disc (ursprünglich für Audio)
DVD = Digital Versatile Disc (Video, Daten)
Blu-ray: Kürzere Wellenlänge → höhere Datendichte
Pits & Lands: Vertiefungen in der Oberfläche kodieren Bits
CD-ROM: ~150 KB/s (1×), DVD: ~1,35 MB/s (1×), BD: ~4,5 MB/s (1×)
Problem: Kratzer, Lichtempfindlichkeit, Alterung der Farbstoffe
-->
---
# Optische Medien: Heute noch relevant?
**Vorteile:**
- Günstig (Rohlinge ~0,20–2€)
- Lange Haltbarkeit (bei richtiger Lagerung)
- Nicht anfällig für Magnetfelder
**Nachteile:**
- Langsam im Vergleich zu SSD/HDD
- Begrenzte Kapazität
- Viele Laptops ohne Laufwerk
**Einsatz heute:**
Musik-CDs, Film-DVDs/Blu-rays, Software-Distribution, Archive
<!--
Streaming hat DVDs/Blu-rays verdrängt (aber nicht ersetzt)
Filme: Blu-ray oft bessere Qualität als Streaming (Bitrate!)
Spiele-Discs: Oft nur "Installer", Rest wird heruntergeladen
Archive: M-DISC für Langzeitarchivierung (nächste Folie)
-->
---
<!-- _header: '' --> <!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' --> <!-- _footer: '' -->
@@ -489,6 +704,67 @@ Anwendung: Langzeitarchivierung (nicht Live-Daten)
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/nas-server.png)
<!--
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 # Hands-On: S.M.A.R.T. & Backup
**Aufgabe 1 (20 Min):** **Aufgabe 1 (20 Min):**
@@ -512,20 +788,20 @@ Backup-Test: Ungetestete Backups sind wertlos!
--- ---
# Aufgabe bis nächste Woche # Fleißaufgabe bis nächste Woche
**Analysiere dein System:** **Analysiere dein System:**
1. Welches Dateisystem nutzt deine Hauptpartition? 1. Welches Dateisystem nutzt deine Hauptpartition?
2. Hast du ein Backup? Welche Art? Wo? 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 **Bonus:** Richte automatisches Backup ein
<!-- <!--
Selbstreflexion: 60-70% haben KEIN Backup! Selbstreflexion: 60-70% haben KEIN Backup!
Forum: Peer-Lernen, gegenseitige Motivation Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
Bonus: Wer's macht, hat echten Nutzen Nächste Woche kurz besprechen
--> -->
--- ---
@@ -569,6 +845,68 @@ 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: '' --> <!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' --> <!-- _footer: '' -->
@@ -658,11 +996,24 @@ Ein USB-C-Kabel kann sein:
- Oder nur Power Delivery (Laden, keine Daten!) - Oder nur Power Delivery (Laden, keine Daten!)
<!-- <!--
USB-C = "Auto" (sagt nichts über PS, Hubraum) USB-C = nur der physische Stecker (24-Pin, reversibel)
Kleingedrucktes lesen! Wie "Steckdose" – sagt nichts über Spannung/Leistung
Billige Kabel oft nur USB 2.0 (Lade-Kabel)
Teuer ≠ besser (aber oft ja) Das Problem: Kabel sehen identisch aus, können aber:
USB-IF Zertifizierung: Logo zeigt Spec an - 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
--> -->
--- ---
@@ -932,6 +1283,67 @@ PoE = Power over Ethernet (Strom + Daten)
<!-- _header: '' --> <!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' --> <!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/wifi-bluetooth.png)
<!--
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: '' -->
![bg](./assets/vintage-ports.png) ![bg](./assets/vintage-ports.png)
<!-- <!--
@@ -981,14 +1393,13 @@ Dokumentation: Verstehen, was man hat
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# Aufgabe bis nächste Woche # Fleißaufgabe bis nächste Woche
**Analysiere deine Kabel:** **Analysiere deine Kabel:**
1. Liste alle Kabel (USB, HDMI, etc.) 1. Liste alle Kabel (USB, HDMI, etc.)
2. Identifiziere: Standard, Geschwindigkeit, Features 2. Identifiziere: Standard, Geschwindigkeit, Features
3. Ist es beschriftet? Verständlich? 3. Finde das verwirrendste Kabel
4. Poste im Forum: Foto + das verwirrendste Kabel
**Bonus:** Finde USB-C-Kabel, das nur USB 2.0 kann **Bonus:** Finde USB-C-Kabel, das nur USB 2.0 kann
@@ -996,7 +1407,7 @@ Dokumentation: Verstehen, was man hat
Kabel-Sammlung durchgehen Kabel-Sammlung durchgehen
Bewusstsein schaffen: Was habe ich eigentlich? Bewusstsein schaffen: Was habe ich eigentlich?
Viele Lade-Kabel: USB-C, aber nur USB 2.0 (langsam!) Viele Lade-Kabel: USB-C, aber nur USB 2.0 (langsam!)
Forum: Erfahrungsaustausch, lustige Fundstücke Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
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@@ -1005,7 +1416,7 @@ Forum: Erfahrungsaustausch, lustige Fundstücke
# Fragen & Diskussion # Fragen & Diskussion
**Kontakt:** czechowski@hdm-stuttgart.de **Kontakt:** mail@librete.ch
**Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch **Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch
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@@ -19,6 +19,7 @@ h2 {
<!-- _class: invert --> <!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' --> <!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
<!-- _backgroundColor: #000 --> <!-- _backgroundColor: #000 -->
![bg fit opacity:0.4](./assets/digital-landscape.png) ![bg fit opacity:0.4](./assets/digital-landscape.png)
@@ -476,7 +477,7 @@ Headers: Zeigen Cache-Status, CDN-Provider
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# Aufgabe bis nächste Woche # Fleißaufgabe bis nächste Woche
**Analysiere Streaming-Dienst oder Website:** **Analysiere Streaming-Dienst oder Website:**
@@ -485,12 +486,12 @@ Headers: Zeigen Cache-Status, CDN-Provider
- Welcher CDN? - Welcher CDN?
- Wie viele Requests an CDN vs. Origin? - Wie viele Requests an CDN vs. Origin?
- Cache-Headers? - Cache-Headers?
3. Poste im Forum: Screenshot + Erkenntnisse
**Bonus:** Linux-ISO via Torrent, poste Peer-Stats **Bonus:** Linux-ISO via Torrent, beobachte Peer-Stats
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Selbstständige Exploration Selbstständiges Experimentieren
Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
Netflix: Schwer zu analysieren (verschlüsselt), aber CDN sichtbar Netflix: Schwer zu analysieren (verschlüsselt), aber CDN sichtbar
YouTube: Google CDN (googlevideo.com) YouTube: Google CDN (googlevideo.com)
Spotify: Akamai CDN Spotify: Akamai CDN
@@ -499,6 +500,31 @@ Cache-Control Header: max-age, s-maxage, public/private
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# Dateitransfer-Protokolle
**FTP (File Transfer Protocol, 1971):**
- Ältestes Internet-Protokoll für Dateitransfer
- ⚠️ Unverschlüsselt! (Passwort im Klartext)
- **SFTP/FTPS:** Sichere Varianten
**WebDAV (Web-based Distributed Authoring):**
- HTTP-basiert → Firewall-freundlich
- Wird von vielen Cloud-Diensten genutzt
- Mountbar als Netzlaufwerk
**Moderne Alternativen:** rsync, rclone, Cloud-APIs
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FTP: Port 21 (Steuerung), Port 20 (Daten)
Noch verbreitet für: Webhosting, Legacy-Systeme
FileZilla: Populärer FTP-Client
WebDAV: Nextcloud, Box.com nutzen WebDAV
SMB/NFS: Für lokale Netzwerke besser (schneller)
rsync: Inkrementelle Übertragung (nur Änderungen)
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<!-- _class: lead --> <!-- _class: lead -->
# Teil 2: APIs # Teil 2: APIs
@@ -928,7 +954,7 @@ WebSocket Echo: Server echot zurück (Test-Server)
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# Aufgabe bis nächste Woche # Fleißaufgabe bis nächste Woche
**Experimentiere mit öffentlicher API:** **Experimentiere mit öffentlicher API:**
@@ -937,14 +963,13 @@ WebSocket Echo: Server echot zurück (Test-Server)
- OpenWeather (`openweathermap.org/api`) - OpenWeather (`openweathermap.org/api`)
- PokéAPI (`pokeapi.co`) - PokéAPI (`pokeapi.co`)
2. Mache 3-5 Requests (curl, Postman, oder Code) 2. Mache 3-5 Requests (curl, Postman, oder Code)
3. Poste im Forum: 3. Notiere: Welche Daten? Rate-Limiting erlebt?
- Welche API?
- Interessante Daten?
- Rate-Limiting erlebt? (429 Too Many Requests)
**Bonus:** Baue kleinen Client (Python, JavaScript, etc.) **Bonus:** Baue kleinen Client (Python, JavaScript, etc.)
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Selbstständiges Experimentieren
Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
GitHub API: Repositories, Users, Issues (kostenlos, aber Rate-Limit) GitHub API: Repositories, Users, Issues (kostenlos, aber Rate-Limit)
OpenWeather: Wetterdaten (API-Key nötig, Free Tier) OpenWeather: Wetterdaten (API-Key nötig, Free Tier)
PokéAPI: Pokémon-Daten (keine Auth nötig) PokéAPI: Pokémon-Daten (keine Auth nötig)
@@ -1346,7 +1371,7 @@ MusicBrainz Picard: Audio-Fingerprinting in Aktion
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# Aufgabe bis nächste Woche # Fleißaufgabe bis nächste Woche
**Metadaten-Audit:** **Metadaten-Audit:**
@@ -1355,15 +1380,13 @@ MusicBrainz Picard: Audio-Fingerprinting in Aktion
- Eine MP3 (ID3) - Eine MP3 (ID3)
- Ein PDF (XMP) - Ein PDF (XMP)
2. Analysiere: Welche Metadaten? 2. Analysiere: Welche Metadaten?
3. Poste im Forum: 3. Notiere: Überraschungen? KB gespart nach Entfernung?
- Screenshots (OHNE sensible Infos!)
- Überraschungen?
- Wie viel KB gespart nach Entfernung?
**Bonus:** Finde alte Datei (>5 Jahre) – was verraten Metadaten über damaliges Setup? **Bonus:** Finde alte Datei (>5 Jahre) – was verraten Metadaten über damaliges Setup?
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Selbst-Exploration Selbstständiges Experimentieren
Keine Abgabe, nur zum Ausprobieren
Viele entdecken GPS zum ersten Mal Viele entdecken GPS zum ersten Mal
Alte Dateien: Zeit-Kapsel (alte Software, Kamera-Modelle) Alte Dateien: Zeit-Kapsel (alte Software, Kamera-Modelle)
KB-Ersparnis: Oft gering, aber Prinzip wichtig KB-Ersparnis: Oft gering, aber Prinzip wichtig
@@ -1387,22 +1410,18 @@ DNA-Helix überlagert
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# Rückblick: 9 Wochen # Rückblick: 5 Termine
**Woche 1:** Bits → Bytes → Bedeutung (Encoding) **Termin 1:** Bits, Bytes, Zeichenkodierung & Audio (MP3)
**Woche 2:** MP3 & Psychoakustik **Termin 2:** Bild- & Videoformate (JPEG, H.264, AV1)
**Woche 3:** JPEG & GIF-Kriege **Termin 3:** Speichermedien & Schnittstellen
**Woche 4:** H.264 vs. AV1 **Termin 4:** Distribution, APIs & Zukunft
**Woche 5:** HDD vs. SSD, Dateisysteme, Backup **Termin 5:** Vertiefung & offene Fragen
**Woche 6:** USB-C-Chaos, HDMI vs. DisplayPort
**Woche 7:** CDN, P2P, Streaming
**Woche 8:** REST, GraphQL, WebSockets
**Woche 9:** EXIF, Vendor Lock-in
**Heute:** Wohin geht die Reise? **Heute:** Wohin geht die Reise?
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10 Wochen = Journey durch digitale Medien 5 Termine = Kompakte Journey durch digitale Medien
Von Grundlagen (Bits) zu Infrastruktur (CDN) Von Grundlagen (Bits) zu Infrastruktur (CDN)
Technologie + Geschichte + Politik Technologie + Geschichte + Politik
Heute: Zukunft + Abschluss-Projekt Heute: Zukunft + Abschluss-Projekt
@@ -1787,7 +1806,7 @@ Digitale Medien sind das Ergebnis von Standards, Politik, Kompromissen & Innovat
Ihr habt jetzt die Werkzeuge, um die digitale Welt kritisch zu verstehen. Ihr habt jetzt die Werkzeuge, um die digitale Welt kritisch zu verstehen.
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10 Wochen = Intensive Journey 5 Termine = Intensive Journey
Von Grundlagen zu Zukunft Von Grundlagen zu Zukunft
Technologie ist nicht neutral (Patent-Kriege, Vendor Lock-in) Technologie ist nicht neutral (Patent-Kriege, Vendor Lock-in)
Kritisches Denken: Wer profitiert? Wer wird ausgeschlossen? Kritisches Denken: Wer profitiert? Wer wird ausgeschlossen?
@@ -1837,15 +1856,15 @@ Command Line Heroes: Tech-Geschichte (Spotify, Apple Podcasts)
**Nächste Schritte:** **Nächste Schritte:**
- Fallstudie (falls Prüfungsleistung) - Fallstudie (falls Prüfungsleistung)
- Feedback willkommen (Forum, E-Mail) - Feedback willkommen (E-Mail)
- Weiterlernen mit Ressourcen - Weiterlernen mit Ressourcen
**Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!** **Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!**
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10 Wochen gemeinsame Reise 5 Termine gemeinsame Reise
Von "Was sind Bits?" zu "DNA-Storage" Von "Was sind Bits?" zu "DNA-Storage"
Hands-On jede Woche (Hex-Editor, FFmpeg, exiftool, APIs) Hands-On jedes Mal (Hex-Editor, FFmpeg, exiftool, APIs)
Narrative statt Faktenlisten (Suzanne Vega, John McAfee, Tony Blair) Narrative statt Faktenlisten (Suzanne Vega, John McAfee, Tony Blair)
Kritische Perspektive (Patent-Kriege, Vendor Lock-in) Kritische Perspektive (Patent-Kriege, Vendor Lock-in)
Evaluation: Feedback ernst nehmen, Kurs verbessern Evaluation: Feedback ernst nehmen, Kurs verbessern
@@ -1857,7 +1876,7 @@ Evaluation: Feedback ernst nehmen, Kurs verbessern
# Fragen & Diskussion # Fragen & Diskussion
**Kontakt:** czechowski@hdm-stuttgart.de **Kontakt:** mail@librete.ch
**Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch **Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch
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@@ -18,8 +18,21 @@ h2 {
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<!-- _class: invert --> <!-- _class: invert -->
<!-- _header: '' -->
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![bg fit](./assets/digital-landscape.png) ![bg fit opacity:0.4](./assets/digital-landscape.png)
# Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
**223015b** · Modul "Technik 1" · 1. Semester
Digital- und Medienwirtschaft
Hochschule der Medien Stuttgart
**Wintersemester 2025/26**
[https://git.librete.ch/hdm/223015b](https://git.librete.ch/hdm/223015b)
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@@ -51,7 +64,7 @@ Themen nach Interesse der Studierenden
# Fragen & Diskussion # Fragen & Diskussion
**Kontakt:** czechowski@hdm-stuttgart.de **Kontakt:** mail@librete.ch
**Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch **Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch
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