Festplatten-Aufbau, -Geschwindigkeiten, -Datenspeicherung, -Schnittenstellen, -Datenverlustvermeidung


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Festplatten-Aufbau, -Geschwindigkeiten, -Datenspeicherung, -Schnittenstellen, -Datenverlustvermeidung. Sie möchten etwas mehr zum Aufbau und zur Funktionsweise ihrer Festplatte wissen?

Kurze Erläuterung


Das bedeutendste Speichermedium des Computers ist die Festplatte. Der Begriff im Englischen heißt Hard Disk und ist in Deutschland fast eingebürgert. Auf der Festplatte können das Betriebssystem, die Software und Daten unterschiedlichster Art dauerhaft gespeichert werden.

Aufbau der Festplatte

Wenn man die Festplatte aufschraubt, so sieht man insgesamt 3 Magnetscheiben, des weiteren , den Lesekopf und die Mechanik. Die Festplatte besteht aus ein oder mehreren rotierenden Platten, einem beweglichen Schreib-/Lesekopf, dem Antrieb, der Steuerelektronik sowie einer Schnittstelle zwecks Verbindung zum Computer.

Die Festplatte bzw. Hard Disk besteht aus mehreren rotierenden und übereinander liegenden Metallscheiben. Sie besteht in der Regel aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung. Es gibt auch schon Neuheiten bei den Festplatten aus Glas. Auf die Scheiben ist eine Beschichtung mit magnetisierbarem Material aufgebracht. Und es existiert  eine Aufteilung in Blöcke und Sektoren, die damit sich kleinere logische Einheiten bilden. Jeder Block wird aus mehreren Sektoren gebildet. Das bedeutet, dass ein Betriebssystem z.B. 2 Sektoren von je 512 Bytes zusammenfasst und damit ein Block mit einer Größe von 1.024 Bytes entsteht.

Geschwindigkeiten von Festplatten

Die durchschnittlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten von Festplatten im Arbeitsplatzrechner (das sind größtenteils IDE-Platten) liegen etwa im Bereich von 5.400 bis 7.200 Mal pro Minute. Die in Servern verwendeten Festplatten, dabei handelt es sich meistens um sogenannte SCSI-Platten, rotieren normalerweise mit 10.000 oder 15.000 Umdrehungen pro Minute.

Art der Datenspeicherung

Die laufende Speicherung der Daten erfolgt dadurch, dass der Schreib-/Lesekopf als kleiner Elektromagnet die unterschiedlichen Sektoren verschieden polarisiert. Die Einheit Gigabyte (GB) zeigt die Kapazität einer Festplatte an. Heutzutage beträgt diese durchschnittlich 60 - 400 GB. Das heißt Mrd. Byte. Das ist anders als in den meisten anderen IT-Bereichen. 

Schnittstellen

Am meisten als PC-Schnittstellen verwendet sind SCSI und ATA (EIDE, IDE), wobei seit 2002 die Bedeutung von Serial ATA immer weiter zunimmt. Allgemein häufig genutzte Schnittstellen wie USB und FireWire gewinnen im mehr an Bedeutung für den Anschluss. Bei den Rechenzentren finden zumeist die erheblich teureren Festplatten mit Fibre Channel-Interface Verwendung. Eine preislich niedrigere und somit interessante Möglichkeit ist die Verwendung einer externen USB-Festplatte. Dabei garantiert der relativ hohe Datendurchsatz bei USB2 einen schnellen Datenzugriff.

Vermeidung von Datenverlust

Sehr ärgerlich ist der Datenverlust, der durch den Ausfall der Festplatten möglich sind. Ein Festplattenausfall kann durch einen Head-Crash (Aufsetzen des Schreib-/Lesekopfes) erfolgen. Das ist eine Fehlfunktion in der Steuerelektronik oder durch Verschleiß ausgelöst.
Aus diesem Grund wird empfohlen, in wichtigen Anwendungsbereichen deshalb mehrere Festplatten zur Steigerung der Ausfallsicherheit einzusetzen. Dadurch verbessert man zusätzlich den Datendurchsatz, erreicht aber zusätzlich eine striped (erhöhte Geschwindigkeit) oder mirrored (erhöhte Sicherheit) RAID oder ein Produkt aus beiden Komponenten (RAID Level 5 oder höher). 

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