Datenspeicherung: HDDs, Partitionen und Optische Laufwerke

1. Herkömmliche Festplatten (HDDs)

Die Festplatte ist das wichtigste Mittel zur Speicherung großer Mengen an Informationen in einem Computer. Sie gehört zu einer Art von Speicher, genannt Massenspeicher. Obwohl die Festplatte deutlich schneller ist als andere Speichermedien, hat sie einen großen Nachteil in Bezug auf ihre Empfindlichkeit. Dennoch gibt es externe Festplatten mit USB, FireWire oder eSATA, die leicht zu transportieren sind.

Es sollte jedoch angemerkt werden, dass eine externe Festplatte nicht die beste Art und Weise ist, Informationen zu transportieren, da die mobilen, zusammengesetzten Geräte empfindlich sind und nicht zu viel bewegt oder ruckartigen Bewegungen ausgesetzt werden sollten, während sie in Betrieb sind. Letzteres ist ein großer Nachteil für Laptops und macht diese Geräte in vielen Umgebungen, wie beispielsweise in einem Auto, noch nicht ideal. Trotz dieses Handicaps bleiben HDDs die wirtschaftlichste Option und bieten die höchste Performance und maximale Speicherkapazität.

Formel zur Bestimmung der Speicherkapazität

Die Größe einer Festplatte wird wie folgt berechnet:

Anzahl Zylinder x Anzahl Köpfe x Anzahl Sektoren x 512 Byte/Sektor

Partitionierung von Festplatten

Eine Partition ist eine Gruppe von aufeinanderfolgenden Zylindern, die vom Betriebssystem als separate Speichereinheit behandelt wird. Jede Festplatte stellt ein physisches Laufwerk dar. Innerhalb eines einzigen physischen Laufwerks können mehrere logische Laufwerke existieren. Eine Festplatte kann maximal 4 Partitionen und mindestens 1 Partition enthalten.

Arten von Partitionen

Es gibt zwei Hauptarten von Partitionen:

• Primäre Partitionen: Diese dienen zum Starten des Computers und des Betriebssystems. Eine vorhandene primäre Partition muss als aktiv markiert werden (standardmäßig vorausgewählt).
• Erweiterte Partitionen: Es kann nur eine erweiterte Partition geben. Sie kann nicht zum Starten des Betriebssystems verwendet werden. Das heißt, obwohl hier ein Betriebssystem installiert werden könnte, kann der Computer es nicht ausführen. Eine erweiterte Partition kann nicht als aktiv markiert werden.

Optische Laufwerke und Speichermedien

Optische Laufwerke gelten als sicherer als magnetische Laufwerke. Die Daten werden mit Fehlerkorrekturcodes aufgezeichnet. Die Informationen werden mittels Laser gelesen. Durch die Präzision des Lasers können viele Informationen auf weniger Platz gespeichert werden.

Physikalische Aufzeichnungsmethoden

Die physikalischen Methoden zur Datenerfassung umfassen:

1. Schichtabbau (Stamping/Pressing): Dies ist ein Verfahren, ähnlich der Fotoentwicklung, bei dem die Pits (Löcher) und Lands (Rippen) auf einer lichtempfindlichen Schicht erzeugt werden. Matrizen (Negative) werden erstellt, um mehrere Discs zu formen. Von diesen Matrizen wird die Aluminiumschicht aufgebaut, um die Kämme und Täler zu erzeugen. Anschließend wird die letzte Kunststoffschicht hinzugefügt.
2. Phasenänderung (Dye Burning): Eine dünne Schicht aus Gold oder Aluminium wird mit einem transparenten Farbstoff beschichtet. Der Laser kann den Klarlack durchdringen und auf das Metall treffen. Trifft der Laser mit hoher Leistung auf den Farbstoff, brennt er diesen, wodurch dunkle Stellen entstehen (blau, grün, gold, schwarz). In diesen verbrannten Stellen wird der Laserstrahl nicht reflektiert. Die dunklen Punkte können als logische „0“ und die transparenten Stellen als logische „1“ interpretiert werden. Der einmal gebrannte Farbstoff kann nicht wieder verwendet werden, um andere Informationen aufzuzeichnen (WORM – Write Once Read Many).
3. Duale Phasenänderung (Phase Change Rewritable): Ähnlich wie oben, aber die Farbstoffschicht ist eine Metalllegierung. Ein Hochleistungslaser kann die Farbe und die reflektierenden Eigenschaften der Legierung ändern: von transparent zu dunkel. Die Umstellung auf den ursprünglichen Zustand ist ebenfalls möglich (wiederbeschreibbar).