Hardware-Sicherheit und Datenverarbeitung

Hardwaregeräte für Sicherheitshinweise

Es gibt Systeme sowie Hard- und Software-Ressourcen, die sicherstellen, dass die Integrität der Informationen gewahrt bleibt. Nutzer müssen ihre Systeme gegen jegliche physischen Mängel schützen: Stromausfälle, Wärme, Staub, elektromagnetische Felder, Viren usw.

USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung)

Eine USV (englisch: Uninterruptible Power Supply) ist ein Hochleistungsgerät. Im Grunde besteht sie aus einer Schaltung und einem Akku, die als „Brücke“ zwischen dem Wechselstromnetz und unserem Computer fungieren. Sie schützt sowohl vor Spannungsspitzen, die die Hardware beschädigen könnten, als auch vor Stromausfällen.

Eine USV kann im Falle eines Stromausfalls den Betrieb von EDV-Anlagen für 5 bis 45 Minuten aufrechterhalten – genug Zeit, um das System ordnungsgemäß herunterzufahren und Datenverlust zu vermeiden. Neben der Filterung elektrischer Spannungen schützt sie auch vor Überspannungen in Telefonleitungen.

Eine USV sollte über genügend Anschlüsse verfügen, um alle zu schützenden Geräte zu verbinden, und mit dem System kommunizieren können, um bei Stromausfall softwaregesteuerte Entscheidungen zu treffen. Dies ermöglicht es, Arbeiten zu speichern, bis das Problem behoben ist, und verhindert Probleme wie beschädigte Dateien, vorzeitige Hardware-Ausfälle oder Fehlfunktionen.

Es gibt Modelle für einzelne Computer, aber auch leistungsfähigere USV-Systeme, die ein gesamtes internes Stromnetz mit vielen Computern absichern können.

Spiegelplatten (Disk Mirroring)

Ein Spiegel-Disk-System besteht aus zwei Festplatten, auf denen identische Informationen gespeichert werden. Die Daten werden gleichzeitig auf beide Datenträger geschrieben, sodass das System bei einem Ausfall einer Platte mit der anderen weiterarbeiten kann.

1.3. Logische Komponenten (Daten und Software)

Um am Computer zu arbeiten, benötigt man primär zwei Arten von Informationen:

• Daten: Die Menge an Zeichen und Werten, die die Information selbst darstellen.
• Anweisungen: Die Befehle, die die verschiedenen Operationen definieren, die wir auf Daten ausführen können.

Das Betriebssystem des Rechners konzentriert sich aus logischer Sicht auf die Aufnahme von Eingabedaten, die Verarbeitung gemäß den Programmanweisungen und die Ausgabe der Ergebnisse.

1.3.1. Daten und Datentypen

Es gibt drei grundlegende Datentypen, die vom Computer verarbeitet werden:

• Dateneingabe: Sie stammen von Eingabeeinheiten (Tastatur, Scanner etc.) oder Laufwerken (Festplatte, CD-ROM).
• Zwischendaten: Diese werden während der Bearbeitung erhalten, stellen aber keine endgültigen Ergebnisse dar.
• Ausgabedaten: Dies sind die Ergebnisse der Verarbeitung, die über Ausgabegeräte (Drucker, Plotter etc.) ausgegeben oder gespeichert werden.

Der Computer muss Daten intern als eine Reihe von Bits darstellen, um sie verarbeiten zu können. Eine der grundlegenden Aufgaben des Computers ist es, die eingegebenen Daten (Buchstaben und/oder Zahlen) zu interpretieren und einzeln zu kodieren. Ein Zeichen wird dabei als Byte unter Verwendung eines bestimmten alphanumerischen Codes verschlüsselt.

1.3.2. Maßeinheiten der Information

Die Speicherkapazität wird primär in Bytes gemessen, wobei ein Byte einem Zeichen entspricht. Ein Byte besteht aus 8 Bits.

• Bit: Eine binäre Ziffer (0 oder 1).
• Byte: Maßeinheit aus 8 Bit, meist für ein alphanumerisches Zeichen.
• Nibble: Ein halbes Byte (4 Bit).
• Kilobyte (KB): 1024 Bytes.
• Megabyte (MB): 1024 KB.
• Gigabyte (GB): 1024 MB.
• Terabyte (TB): 1024 GB.

Das Wort bezeichnet die Größe der Information in Bits, die der Computer parallel verarbeiten kann (z. B. 8, 16, 32 oder 64 Bit).

1.3.3. Kodierungssysteme

Computer nutzen elektronische Schaltungen, die logisch durch 1 (Spannung vorhanden) oder 0 (keine Spannung) dargestellt werden. Da Computer nur digitale Signale erkennen, müssen Informationen und Befehle auf Basis des Binärsystems kodiert werden.

Die Maschine verwendet verschiedene Zeichengruppen:

• Alphabetische Zeichen: (a-z, A-Z)
• Numerische Zeichen: (0-9)
• Sonderzeichen: ((), *, +, -, ? etc.)
• Steuerzeichen: (Zeilenumbruch, Sync, Piep etc.)
• Grafikzeichen: (¬, ¶, § etc.)

Die Kombination der ersten beiden Gruppen ergibt alphanumerische Zeichen; die ersten drei Gruppen zusammen bilden die Textzeichen.

Unter Kodierung versteht man das Verfahren, jedem Zeichen eine Folge von Nullen und Einsen zuzuordnen. Diese Korrespondenz erfolgt über einen Code, der international standardisiert ist (z. B. ASCII, EBCDIC).