Computerspeicher & Virenschutz: Grundlagen und Typen

Ein Computer nutzt zwei Arten von Speicher: den Hauptspeicher, bestehend aus ROM und RAM, und den Hintergrundspeicher, der intern (z. B. auf einer Festplatte) oder extern (z. B. auf einer CD oder einem USB-Flash-Laufwerk) sein kann.

ROM und RAM: Der Hauptspeicher

Der Hauptspeicher eines Computers ist in Read Only Memory (ROM) und Random Access Memory (RAM) unterteilt.

Read Only Memory (ROM)

ROM ist ein Speichertyp, der weder durch ein Programm noch durch den Benutzer verändert werden kann. ROM behält seine Daten auch nach dem Ausschalten des Computers. Zum Beispiel speichert ROM die Anweisungen zum Starten des Computers, wenn dieser wieder eingeschaltet wird.

Random Access Memory (RAM)

RAM ist ein schneller, temporärer Speichertyp, in dem Programme, Anwendungen und Daten gespeichert werden. Beispiele für im RAM gespeicherte Inhalte sind:

• Das Betriebssystem
• Anwendungen
• Die grafische Benutzeroberfläche (GUI)

Wenn ein Computer die Stromversorgung verliert, gehen alle im RAM gespeicherten Daten verloren.

Speicherkapazität und Dateigrößen

Speicherkapazität und Dateigrößen werden von der kleinsten zur größten Einheit gemessen:

• Bits
• Bytes
• Kilobyte
• Megabyte
• Gigabyte
• Terabyte

Ein Betriebssystem kürzt diese Maßeinheiten ab, z. B. wird 1 Megabyte zu 1 MB (MegaByte).

Umrechnung von Speichereinheiten

Die folgende Tabelle zeigt die Beziehung zwischen Bits (der kleinsten Einheit) und Terabyte (der größten Einheit). Lesen Sie jede Zeile der Tabelle von links nach rechts:

Die Größe einer Datei und die Kapazität eines Speichergeräts werden immer in ihrer einfachsten Form angegeben. Zum Beispiel würde ein Betriebssystem eine 1-Terabyte-Festplatte als 1 TB und nicht als 1024 GB ausweisen, obwohl beide Angaben korrekt sind.

Typische Dateigrößen im Überblick

Die folgende Tabelle zeigt typische Dateigrößen (komprimiert) von Dateien, die häufig auf einem Computer zu finden sind:

Die Größe einer Datei kann durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst werden, aber letztendlich gilt: Je mehr Informationen eine Datei speichert, desto größer wird sie sein.

Die Festplatte: Interner Hintergrundspeicher

Der wichtigste interne Hintergrundspeicher ist die Festplatte des Computers. Eine Festplatte speichert:

• Das Betriebssystem
• Software-Anwendungen oder Programme
• Die meisten Ihrer Dateien

Festplatten drehen sich mit sehr hoher Geschwindigkeit (ca. 7.200 U/min – Umdrehungen pro Minute) innerhalb einer versiegelten Einheit im Computer. Festplatten speichern große Mengen an Daten – 200 GB bis 1 TB sind in Desktop-Computern üblich. Die auf einer Festplatte gespeicherten Daten bleiben erhalten, bis sie gelöscht werden, müssen aber in den Hauptspeicher (RAM) geladen werden, bevor sie verwendet werden können.

Disketten und Zip-Disketten

Disketten speichern nur sehr geringe Datenmengen (typischerweise 1,44 MB) und erfordern ein Diskettenlaufwerk zum Lesen. Sie wurden verwendet, um:

• Kleine Dateien von einem Computer auf einen anderen zu übertragen.
• Wichtige kleine Dateien, die auf Ihrer Festplatte gespeichert sind, zu sichern.
• Eingeschränkte Dateien zu speichern, die andere Benutzer des Computers nicht sehen sollen.

Zip-Disketten

Zip-Disketten ähneln größeren Disketten, können aber 250 MB oder mehr Daten speichern. Zum Lesen ist ein Zip-Laufwerk erforderlich. Ihre Verwendung ist ähnlich wie bei Disketten. Neuere Speichermedien wie DVD-RWs und USB-Sticks haben Disketten und Zip-Disketten weitgehend abgelöst.

Externe Speichermedien: Optische Discs

Es gibt verschiedene Arten von optischen Discs, obwohl sie alle ziemlich gleich aussehen.

CD (Compact Disc)

Optische Discs nutzen die gleiche Technologie wie Musik-CDs. Sie speichern bis zu 700 MB Daten. CDs können für Multimedia-Anwendungen wie Enzyklopädien verwendet werden und Bilder, Töne, Videoclips oder andere passende Inhalte speichern. Es gibt verschiedene Formate auf dem Markt, darunter:

• CD-ROMs: Nur lesbar; die Daten werden vor dem Verkauf auf sie geschrieben.
• CD-R (CD-Recordable): Der Benutzer kann Daten einmalig auf die CD schreiben oder sie im Laufe der Zeit mit Multi-Session (Schreiben auf dieselbe Disc zu verschiedenen Gelegenheiten) füllen.
• CD-RW (CD-ReWritable): Die CD kann mehrfach beschrieben und wieder beschrieben werden. Im Gegensatz zu Multi-Session-Discs können bereits vorhandene Daten überschrieben werden.

DVD (Digital Versatile Disc)

DVDs haben die gleiche physikalische Größe wie CDs, speichern aber wesentlich mehr Daten – eine einseitige Disc kann bis zu 4,7 GB fassen. DVDs werden üblicherweise zur Speicherung von Videos verwendet, weshalb ihre Kapazität oft auch in Minuten angegeben wird, z. B. 4,7 GB = 120 Minuten. Es gibt verschiedene Formate auf dem Markt, darunter:

• DVD-ROMs: Nur lesbar; die Daten werden vor dem Verkauf auf sie geschrieben.
• DVD-R (DVD-Recordable): Der Benutzer kann Daten einmalig auf die DVD schreiben oder sie im Laufe der Zeit mit Multi-Session füllen.
• DVD-RW (DVD-ReWritable): Die DVD kann mehrfach beschrieben und wieder beschrieben werden. Im Gegensatz zu Multi-Session-Discs können bereits vorhandene Daten überschrieben werden.

CD-/DVD-Laufwerke

Zum Lesen und Schreiben von Daten auf CDs und DVDs benötigen Sie ein passendes Laufwerk. Heutzutage sind CD-/DVD-Laufwerke erhältlich, die in der Lage sind:

• Alle CD- und DVD-Formate zu lesen.
• CD-R, CD-RW, DVD-R und DVD-RW zu beschreiben.

Daten werden auf die Discs mittels eines Lasers geschrieben und gelesen.

Weitere externe Hintergrundspeicher

Magnetband

Magnetbänder werden hauptsächlich für das Backup wichtiger Dateien von der Festplatte sowie für die langfristige Speicherung und Archivierung von Daten verwendet.

Vorteile:

• Sie sind klein, robust, transportabel und bieten kostengünstigen Speicher pro GB.

Nachteile:

• Sie sind sehr langsam beim Schreiben und Lesen.
• Der serielle Zugriff bedeutet, dass alle Daten auf dem Band gelesen werden müssen, bevor auf die benötigten Daten zugegriffen werden kann.

Externe Festplatten

Eine externe Festplatte kann sehr große Datenmengen speichern (z. B. 1 TB) und kann über einen USB- oder FireWire-Port an Ihren Computer angeschlossen werden, um zusätzlichen Speicherplatz zu bieten. Sie sind im Wesentlichen identisch mit der internen Festplatte Ihres Computers, sind aber durch ihr Gehäuse extern nutzbar.

Vorteile:

• Hohe Kapazität (z. B. 1 TB oder mehr), wodurch sie sich ideal für die Datensicherung oder den Transfer großer Datenmengen zwischen Geräten eignen.

Nachteile:

• Sie sind oft sehr groß und daher unhandlich zu transportieren.
• Sie enthalten bewegliche Teile und sind daher anfälliger für Defekte, insbesondere bei Stürzen.

USB-Sticks (Memory Sticks)

Ein USB-Stick ist ein stiftgroßes USB-Gerät, das ähnlich wie eine Diskette verwendet werden kann, aber in einen USB-Port gesteckt wird. Er wird dann vom Computer als Wechseldatenträger erkannt. Sie sind typischerweise in Größen von 512 MB bis zu 32 GB erhältlich, abhängig vom Preis.

Vorteile:

• USB-Sticks können große Datenmengen aufnehmen.
• Sie sind sehr leicht zu transportieren, sodass Benutzer sie überallhin mitnehmen können.
• Sie sind langlebig, da sie keine beweglichen Teile enthalten.

Nachteile:

• Tragbare Speichergeräte gehen tendenziell leichter verloren, werden gestohlen oder beschädigt.

Datensicherung und Archivierung

Daten müssen aus vielen Gründen gesichert werden:

• Ein Benutzer könnte eine wichtige Datei versehentlich löschen.
• Festplatten können ausfallen.
• Ein Virus kann Daten zerstören.
• Ein Brand kann das Gebäude zerstören, in dem die Daten gespeichert wurden (Unternehmen speichern ihre Backups oft extern).

Wenn Daten nicht gesichert werden, können die Folgen verheerend sein, je nachdem, welche Daten verloren gehen. Wenn beispielsweise ein Unternehmen Details zu ausstehenden Zahlungen verlieren würde, könnte es in Konkurs gehen, da es nicht wüsste, was ihm geschuldet wird oder von wem es Zahlungen erhalten soll. Unternehmen verwenden typischerweise Magnetbänder, um wichtige Daten zu sichern. Der durchschnittliche Heimanwender sichert seine Daten eher selten, aber diejenigen, die es tun, nutzen wahrscheinlich eine externe Festplatte.

Häufigkeit von Backups

Manche Daten sind wertvoller als andere, und manche Daten ändern sich häufiger als andere. Dies sind Faktoren, die bei der Entscheidung über die Häufigkeit der Datensicherung berücksichtigt werden müssen. Der Wert der Daten sollte bestimmen, wie oft sie gesichert werden. Wenn sich Daten nicht oft ändern, müssen sie nicht so häufig gesichert werden, vielleicht nur nach jeder Änderung. Wenn sich Daten häufig ändern, sollten sie häufig gesichert werden (vielleicht jeden Abend).

Archivierung von Daten

Manche Daten werden nicht sehr oft genutzt, können aber dennoch nützlich sein oder in Zukunft benötigt werden. In diesem Fall können Daten archiviert werden. Archivierte Daten werden auf ein geeignetes Speichermedium kopiert (vielleicht DVDs oder Magnetband) und dort sicher aufbewahrt. Die ursprünglichen Daten werden dann aus dem EDV-System gelöscht. Dies geschieht, um Speicherplatz für neue Daten freizugeben.

Ein Virus ist ein einfaches Programm, das entwickelt wurde, um Schäden am Computer einer anderen Person zu verursachen. Ein Virus verbreitet sich, indem er sich an andere Dateien anhängt und diese infiziert. Das Ausmaß des Schadens hängt vom jeweiligen Virus ab. Es gibt Zehntausende von Viren.

Manche Virenschäden sind unbedeutend, aber unbequem. Andere Virenschäden sind verheerend, indem sie das EDV-System außer Betrieb setzen, Dateien löschen oder Daten beschädigen.

Wie man sich einen Virus einfängt

Viren werden von böswilligen Programmierern geschrieben, die Probleme für andere Computerbenutzer verursachen wollen. Die primäre Infektionsquelle sind heutzutage E-Mail-Anhänge, gefolgt von illegaler Software und infizierten Dateien aus dem Internet. Wenn Sie eine aktuelle Antivirensoftware installiert haben, werden Sie umgehend vor jeder Infektion gewarnt. Andernfalls gibt es normalerweise keine Hinweise auf das Virus, und der Benutzer wird sich dessen in der Regel erst bewusst, wenn etwas schiefgeht.

Wie man das Risiko einer Virusinfektion verringert

Viren können durch vernünftige Vorsichtsmaßnahmen verhindert werden, darunter:

• Ihr Betriebssystem auf dem neuesten Stand halten.
• Aktuelle Antivirensoftware verwenden.
• Keine E-Mail-Anhänge öffnen, wenn Sie diese nicht erwarten und die Quelle nicht kennen (viele E-Mail-Server scannen E-Mails im Namen des Benutzers mit Antivirensoftware).
• Anderen Benutzern nicht erlauben, ihre eigenen USB-Sticks auf Ihrem System zu verwenden.
• Dateien nur von seriösen Websites herunterladen.
• Software aus unzuverlässigen Quellen vermeiden.

Antivirensoftware kann Dateien und E-Mail-Anhänge auf Viren überprüfen und gefundene Viren entfernen oder unter Quarantäne stellen. Es ist ratsam, Ihre Daten regelmäßig zu sichern. Wenn ein Virus Ihre Daten beschädigt, können Sie die beschädigten Dateien aus dem Backup wiederherstellen.

Arten von Computerviren

Würmer (Worms)

Würmer sind Viren, die sich über Computernetzwerke verbreiten. Es handelt sich um selbst replizierende Computerprogramme.

Trojaner (Trojanische Pferde)

Ein Trojaner ist ein Virus, der Ihren Computer für böswillige Benutzer öffnet und ihnen ermöglicht, Ihre Dateien zu lesen.

Definition: Was ist ein Virus?

"Ein Virus ist ein Programm oder Code, der ohne Ihr Wissen auf Ihren Computer geladen wird und gegen Ihren Willen ausgeführt wird."

Unterschiede zwischen Viren, Würmern und Trojanern

• Ein Virus benötigt einen Host (z. B. eine Datei oder ein Programm), um sich zu verbreiten und zu replizieren. Erfordert oft menschliches Zutun, wie das Öffnen einer infizierten Datei.
• Ein Wurm ist ein eigenständiges Programm, das sich selbst repliziert und aktiv über Netzwerke von Computer zu Computer verbreitet, ohne dass ein Host-Programm oder menschliches Zutun erforderlich ist. Würmer können viel Arbeitsspeicher und Netzwerkbandbreite verbrauchen.
• Ein Trojaner (Trojanisches Pferd) tarnt sich als nützliche Software, um Benutzer zur Installation zu verleiten. Er repliziert sich nicht selbst und verbreitet sich nicht aktiv. Trojaner werden von böswilligen Benutzern verwendet, um auf Informationen auf Ihrem Computer zuzugreifen oder diese zu stehlen.