Fragen zum IT-Handbuch Kapitel 3
21. Mai 2009 Roland
- Einleitung des IT-Handbuchs für Fachinformatiker
- Einführung in das Kapitel Hardware
- Der Arbeitsspeicher
- Das Unterkapitel BIOS aus dem IT-Handbuch
- Welche Fragen ergeben sich aus dem Kapitel Hardware
- Zusammenfassung vom Unterkapitel Datenübertragung und Bussysteme
- Welche Aufgaben hat die Northbridge?
- Das OSI- Schichtenmodell
- Die Netzwerktopologien
- Zusammenfassung vom Unterkapitel Automatentheorien und -simulationen
- Aufbau und Aufgaben vom Mikroprozessor (Central Processing Unit, kurz CPU)
- Fragen zum IT-Handbuch Kapitel 3
Nachdem ich das Kapitel 3 vom IT-Handbuch für Fachinformatiker “durchgelernt” habe, ist mir die Idee gekommen, das Kapitel mit Fragen und Antworten zusammenzufassen.
Die Fragen beziehen sich auf das gesamte Themengebiet und es kann sein das manche Fragen in den vorherigen Artikeln gar nicht vorkommen. Doch mindestens im Buch sind sie sicher zu finden.
Welche Aufgaben hat die Northbridge?
Sie dient zur Anbindung der CPU an das System. Kontrolliert RAM, AGP und PCI Steckplätze. Im Artikel Welche Aufgaben hat die Northbridge habe ich diese Frage etwas tiefgründiger beantwortet.
Welche Probleme ergeben parallele Bussysteme?
Es gibt mindestens zwei Problemstellungen mit parallelen Bussystemen.
Elektromagnetisches Feld
Jeder Leiter, durch den ein Strom fließt, generiert ein elektromagnetisches Feld. Bei hochfrequenten Systemen, z.B. einem Computer, können zwischen den Leitern auf der Platine Störsignale erzeugt werden. Es muss daher so lange gewartet werden, bis an den Eingängen der digitalen Schaltkreise alle Signale angekommen sind. (Siehe Zu und Abschaltvorgänge bei Gleichspannung aus Wikipedia) Das elektromagnetische Feld erhöht sich, umso länger der Leiter ist. Somit sind parallele Bussystem für längere Distanzen ungeeignet.
Toleranzen in den Bauteilen (Schaltzeiten)
Die Eingänge/Ausgänge der parallelen Bussysteme sind Schaltkreise, bestehend aus einzelnen Schaltern (Transistoren). Da jeder dieser einzelnen Schalter verschiedene Toleranzen für die Schaltzeiten haben kann, besteht die Gefahr von Fehlinterpretation der Daten. Siehe Datenblatt min. bzw. max- Zeiten für ein NAND-Gatter
Festplattegrössen werden oft unterschiedlich angegeben. Was ist der Grund dafür?
Es gibt ein eindeutige Norm für die Grössenangabe von Festplatten. Es gibt zur Zeit zwei Normierungen die Verwendung finden.
Die SI-Präfix-Normung: Hier werden die Speicherkapazitäten zu Basis 10 berechnet. Das heist 1 KiloByte entsprechen somit 1000Byte. Im Gegensatz zum IEC-Präfix, dort entsprechen die Speichergrössen dem binären Zahlensystem. 1Kibibyte entsprechen 1024Byte. Hersteller geben jeweils eine dieser Normen an. Bei Kilobyte fällt der Unterschied nicht so extrem auf (2,4%). Allerdings im TeraByte-Bereich beträgt der Unterschied bereits 10%. Diese Angaben stammen aus Byte.
Was versteht man unter LBA und CHS bei Festplatten?
Siehe Artikel Aufbau und Funktionsweise der Festplatte.
Was sind die wichtigsten Anforderungen einer Festplatte?
- Zugriffszeiten
Ist die Zeit die benötigt wird bis garantiert auf die Daten der Festplatte zugegriffen werden kann. Diese Zeit hängt von der Geschwindigkeit der Köpfe und der Drehzahl der Festplatte ab.
- Datenübertragungsrate
Wie viele Bytes können pro Sekunde von der Festplatte auf den Computer übertragen werden. - Drehzahl
Je schneller sich die Platten drehen, desto schneller ist die Zugriffszeit auf die Daten. - Schnittstelle
Die unterschiedlichen Schnittstellen (Serial Advanced Technology Attachment SATA) oder nur ATA ergeben unterschiedliche Geschwindigkeiten und Anschlussmöglichkeiten an den Computer.
- Mechanik
Je nach Verarbeitung kann die Festplatte z.B. in einem Laptop oder “nur” in einem Desktop verwendet werden. Je nachdem ist sie gegen Stöße usw. unterschiedlich belastbar. - Cache
Je größer der Festplatten Cache, desto mehr Daten können proaktiv geladen werden. Somit reduziert sich die Zugriffszeit. - Elektronik
Je nachdem, wie die Elektronik gebaut wurde, wird mehr Strom verbraucht. Je intelligenter die Elektronik, desto schneller können Daten gelesen oder gespeichert werden. Weiterhin kann die Festplatte mit mehr Daten befüllt werden, wenn z.B. LBA anstatt CHS verwendet wird.
Erläutere den Zusammenhang zwischen Clustern und Sektoren einer Festplatte.
Ein Cluster sind ein oder mehrere Sektoren.
Cluster sind die kleinste vom Betriebssystem ansprechbare Einheit.
Mit Cluster kann erreicht werden, dass z.B. bei einem Fileserver auf einmal viele Sektoren ausgelesen werden. Somit reduziert sich die Zugriffszeit auf die einzelnen Dateien.
Nachteil: Wenn nur sehr kleine Dateien vorhanden sind, aber große Cluster deklariert worden sind, wird viel Festplattenplatz verschwendet.
Was ist der Vorteil von kleineren Clustern?
Umso kleiner die Cluster desto weniger Speicherplatz wird verschwendet, da die einzelnen Cluster eher gefüllt werden.
Beschreibe kurz die 3 einzelnen Schritte der Partitionierung.
Low Level Formatierung wird vom Hersteller durchgeführt. Hierbei wird die physikalische Einteilung in Spuren und Sektoren durchgeführt.
Die Partitionierung wird vom Anwender durchgeführt. Hier werden die Sektoren in einzelne Partitionen aufgeteilt. Weiterhin wird das das Dateiformat festgelegt. (z.B. ext3, NTFS usw.)
Bei der Highlevelformatierung wird die Festplattenstruktur entsprechend dem Dateisystem durchgeführt. (z.B. mkreiserfs um eine ReiserFS Formatierung durchzuführen.
Wodurch unterscheiden sich die RAID0, RAID1, RAID5 Verfahren?
Beim RAID 0 Verfahren spricht man vom Stripping bzw. Beschleunigung der Lese und Schreibgeschwindigkeit, da bei diesem Verfahren der Zugriff der daten auf zwei Festplatten verteilt wird. Dadurch werden weniger Kopfbewegeungen beim Zugriff der Platte benötigt.
RAID 1 dient zur Sicherheit, um Daten auf einer anderen Platte zusätzlich abzuspeichern. Damit wird garantiert, dass Daten immer auf zwei Festplatten abgespeichert sind.
RAID5 dient zur Steigerung der Lesegeschwindigkeit, zusätzlich wird durch Paritybits gegen Festplattenausfall vorgesorgt. Hier werden also die Vorteile der RAID 0 und RAID 1 Verfahren genutzt. Artikel zum RAID-Verfahren Wikipedia.
Der Beitrag wurde
am Donnerstag, den 21. Mai 2009 um 17:12 Uhr veröffentlicht
und wurde unter Azubi-Ecke, Handbuch für Fachinformatiker abgelegt.
Kurzlink: http://www.baldenhofer.eu/blog/?p=1123
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