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Die HDDFAQ (von Holger Ehlers)
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Version : 1.5 (Korrekturen + Ergaenzungen willkommen!)
Inhalt
0. Die HDDFAQ
0.1 Wo bekomme ich die HDDFAQ ?
0.2 Welche Version ist aktuell ?
0.3 Hinweise
1. Bussysteme / Allgemeines / IDE
1.1 IDE / EIDE allgemein
1.2 Was bringt EIDE neues ?
1.3 SCSI allgemein
1.4 IDE und SCSI gemeinsam
1.5 Master / Slave / Cable Select
1.6 Powersave bei Festplatten
1.7 Format / Lowlevel Format
1.8 Benchmarks
1.9 Festplattenprobleme
1.10 Laufwerksbuchstaben
1.11 504 MB / 2 GB Grenze
1.12 Terminierung bei EIDE
2. SCSI im Detail
2.1 SCSI Normen
2.2 Kabellaengen
2.3 Terminierung
2.4 ID, LUN
2.5 Mapping
2.6 SCSI Specials
3. Massenspeicher-Technik
3.1 Bauformen
3.2 RAID
3.3 Zugriffszeit
3.4 Drehzahl
3.5 Cache, Softwarecache, Cachecontroller
3.6 MR-Koepfe, PRML
3.7 PIO Modes
3.8 Echte und unechte Megabytes
3.9 ZBR
3.10 Kalibrierung
3.11 Interleave
3.12 CHS
3.13 S.M.A.R.T
4. Dateisysteme
4.1 FAT
4.2 VFAT
4.3 HPFS
4.4 NTFS
5. Produkte
5.1 Diskettenersatz ?
5.2 MO Laufwerke
5.3 Streamer
5.4 CDROM Laufwerke
5.5 CD Brenner
5.6 SCSI Hostadapter
5.7 Festplattenkomprimierung
6. Glossar
6.1 Abkuerzungen
6.2 Bezugsquellen
0 Die HDDFAQ
0.1 *Wo bekomme ich die HDDFAQ ?*
Die jeweils neueste HDDFAQ kann bei meiner Mailbox, der PC POWER BBS in
Walsrode bezogen werden: per Fido-Request unter der Adresse 2:241/1050
(analog bis 28k8 + ISDN). Das Request-Magic lautet HDDFAQ
Wer keinen Fidorequest durchfuehren kann, kann gern auch Online unter
der Nummer 05161/910862 anrufen (analog+ISDN): Hier findet sich die FAQ
im Dateibereich 2 (FAQs). Die HDDFAQ ist auch in zahlreichen anderen
Mailboxen verfuegbar. In den Fidoechos 386.GER, HARDWARE.GER und
STORAGE.GER poste ich alle 14 Tage eine aktuelle Liste der
Support-Boxen.
Neben der HDDFAQ gibt es von mir noch zwei weitere FAQs - am besten
gleich requesten: Magics TAKTFAQ bzw. RAMFAQ.
TAKTFAQ: *alles* zu Hochtakten von CPUs, CPU Faelschungen, Kuehlung,
Bus/Boardtakt, Tuningtips, CPU Codenummern, Pentium Clones,
CPU Upgrade, ...
RAMFAQ: *alles* ueber DRAMs: SIMM, PS/2, EDO, BEDO, EDRAM, DIMM,
Zugriffszeiten, RAM Adapter, Parity, Page Mode, Interleave,
Cachetechniken, Speicher fuer Grafikkarten, BIOS Settings,
DRAM Codes entschluesselt, Shadow RAM, Shared Memory, ...
0.2 *Welche Version ist aktuell ?*
Interessierte Leser koennen per Netmail an mich (Holger Ehlers,
2:241/1050.1) in den Mailverteiler aufgenommen werden, der per Netmail
ueber jede neue Version der FAQ informiert.
0.3 *Hinweise*
Diese HDDFAQ ist verfasst worden von Holger Ehlers, PC POWER GmbH. Sie
darf und soll frei weitergegeben werden, solange sie unveraendert
bleibt. Das Copyright liegt bei der PC POWER GmbH. Ueber Feedback,
Fehlerhinweise, Tips zu Erweiterungen etc. freue ich mich besonders.
Bitte an 2:241/1050.1 adressieren. An dieser Stelle moechte ich mich
bei allen bedanken, die mit Ihren Tips zu dieser FAQ beigetragen haben.
Anmerkung: In dieser FAQ wird statt des eingebuergerten, aber
eigentlich falschen Begriffs 'SCSI Controller' die korrektere
Bezeichnung 'SCSI Hostadapter' verwendet.
1. Bussysteme / Allgemeines / IDE
1.1 *IDE / EIDE allgemein*
Das bei weitem beliebteste Bussytem fuer Massenspeicher ist heute der
IDE bzw. EIDE Bus (auch: AT-Bus oder ATA). Er basiert auf einem Standard
aus dem Jahre 1989, der von einem Herstellerkonsortium geschaffen wurde.
Ungenormte IDE Vorlaeufer gab es schon ab 1985/86.
Die Abkuerzung IDE deutet an, dass sich der eigentliche Festplatten-
Controller - also die Elektronik, die die Festplatte steuert - auf der
Festplatte befindet. Der auf modernen Mainboards bzw. auf Steckkarten zu
findende '(E)IDE-Controller' ist eigentlich nur ein recht primitiver
Pegelwandler und weitgehend unintelligent. Der Vorteil der Auslagerung
der Steuerelektronik auf die Festplatte liegt in der besseren
Anpassbarkeit an die Festplatte. Es muss naemlich nicht mehr wie frueher
zu MFM / RLL Zeiten ein Controller zu (fast) allen Festplatten
kompatibel sein, sondern die Elektronik kann individuell auf die
Festplatte abgestimmt werden. Auf diesem Wege wurden den Fortschritt
laehmende Controller-Standards (wie z.B. die maximalen 5 MBit/s bei MFM)
vermieden.
IDE ist standardmaessig auf 63 Sektoren, 16 Koepfe und 1024 Zylinder
beschraenkt. Das ergibt - je nach Rechenweise - 504 'echte' MB bzw. 528
MB aus Sicht der Hersteller (siehe 3.8). Erst die EIDE Erweiterung (s.
1.2) laesst groessere Kapazitaeten zu.
An einen (E)IDE Controller lassen sich pro Kanal zwei (E)IDE Geraete
anschliessen. Alte IDE Controller verfuegen i.d.R. nur ueber einen
Kanal. Modernere EIDE Controller bieten meist zwei Kanaele, bezeichnet
mit 'Primary' und 'Secondary'. Dadurch ist es moeglich bis zu vier
Geraete anzuschliessen. Der zweite Kanal ist zwar meist nicht elektrisch
vom ersten getrennt, belegt aber aus Kompatibilitaetsgruenden
unterschiedliche Ressourcen:
(E)IDE Kanal 1 2 3 4
--------------------------------------------
I/O Port (Hex) 1F0 170H 1E8H 168H
IRQ 14 15 12/11 11/10
1.2 *Was bringt EIDE neues ?*
Neu bei EIDE sind:
- PIO Mode 2, 3, 4, (5 noch nicht endgueltig spezifiziert)
- Unterstuetzung von bis zu 127.5 GB grossen Platten (statt 504 MB)
- neue Devicetypen (CDROM, Streamer) via ATAPI
- Unterstuetzung von mehr als zwei Devices
Parallel zur EIDE-Erweiterung mussten auch die BIOSse angepasst werden.
Zusaetzlich zum alten Schema CHS sind die Modi LBA und der weniger
gebraeuchliche 'Large' Modus hinzugekommen.
BIOS CHS/IDE EIDE LBA/XCHS
------------------------------------------------------------
Sektoren/Spur: 63 63 255 63
Koepfe: 255 16 16 255
Zylinder: 1024 1024 65536 1024
= max. Groesse: 7.8 GB 504 MB 127.5 GB 7.8 GB
Die wichtigste Neuerung bei EIDE ist sicherlich das Durchbrechen der
504 MB Grenze. Ohne dieses Feature haette EIDE sicherlich keine Chance
am Markt gehabt. In der vor-EIDE-Zeit gab es zwar schon einige Loesungen
fuer Festplatten mit mehr als einem halben GB, aber diese waren wenig
praxistauglich und IDE-untypisch teuer. So gab es z.B. eine 1 GB
IDE Festplatte, die dem Controller zwei getrennte 504 MB Festplatten
vorgaukelte.
Auch Besitzer mit altem BIOS (z.B. AMI BIOS vor 25.7.1994) und altem
IDE Controller, koennen die meisten Vorteile und vor allem die
Kapazitaet einer modernen EIDE Festplatte nutzen. Die
Festplattenhersteller bieten dazu Software an, die ein Ansprechen der
Kapazitaet ueber 504 MB moeglich macht. Am weitesten verbreitet ist der
Diskmanager von der Firma Ontrack, der z.B. bei Western Digital HDDs
beigelegt wird. Fehlt ein solcher Treiber bei einer neu erworbenen HDD,
sollte man seinen Haendler bitten, ihn zu besorgen oder sich selbst in
der Herstellermailbox umsehen. Hinweis: Die meisten Treiber sind zwar
prinzipiell mit allen Festplatten kompatibel, fragen jedoch bei der
Installation den Hersteller der Festplatte ab, so dass z.B. die
Installation eines WD Treibers auf einer NEC Festplatte fehlschlaegt.
Wenn man durch ein Systemupgrade den installierten Treiber nicht mehr
benoetigt, sollte man ihn nach Moeglichkeit durch die Deinstallations-
Routine entfernen lassen. Ist das nicht moeglich oder vorgesehen, kann
man den Treiber auch von Hand vom Bootsektor loeschen, indem man von
einer Bootdiskette den undokumentierten Befehl 'FDISK /MBR' ausfuehrt.
Dieser schreibt den Bootsektor der Festplatte neu (keine Sorge, die
Daten der Festplatte bleiben erhalten) und entfernt dabei den Treiber.
Leider funtioniert diese Methode nicht bei allen Treibern. Speziell beim
Ontrack Diskmanager verwenden einige Versionen eine NON-DOS Partition,
bei der der Trick mit FDISK natuerlich versagt. Hier muss neu formatiert
werden, wenn die Software keine Deinstallation anbietet.
EIDE Controller gibt es fuer ISA (schwer zu beschaffen!), VL und PCI
Bus. Mit einem ISA EIDE Controller kann man aufgrund der beschraenkten
Transferrate des ISA Busses sicher keine Leistungssteigerung erwarten,
aber die anderen EIDE Vorteile lassen so auch mit ISA nutzen. Der
typische EIDE Controller ist bereits mit zwei Kanaelen ausgestattet und
kostet ohne BIOS unter 60 DM. Moderne PCI Boards haben parktisch alle
einen EIDE Controlle im Chipsatz auf dem Mainboard integriert, so dass
ein separater Controller nur fuer mehr als zwei EIDE Kanaele in Frage
kommt.
1.3 *SCSI allgemein*
SCSI ist seit 1986 offizieller ANSI Standard und ging Anfang der 80er
Jahre aus den SASI Spezifikationen hervor, an denen sich Adaptec
neben anderen Herstellern stark beteiligte. SCSI ist ein Bussystem, das
speziell fuer Multitasking ausgelegt ist (siehe 2.6). Es zeichnet sich
durch hohe Flexibilitaet, Kompatibilitaet, Zuverlaessigkeit und
Erweiterbarkeit aus.
1.4 *IDE und SCSI gemeinsam*
Entgegen vieler Befuerchtungen von (E)IDE -> SCSI Umsteigewilligen ist
der parallele Betrieb von (E)IDE und SCSI Geraeten in einem System
problemlos moeglich. Es reicht, den SCSI Hostadapter sowie die SCSI
Geraete physikalisch korrekt anzuschliessen. Ein Nachteil ist jedoch,
dass noch nicht jedes BIOS die Option anbietet von SCSI bei
installierter (E)IDE Festplatte zu booten ("Bootsequence: SCSI,A,C").
Dieses Handicap laesst sich mit einem der folgenden 'Tricks' umgehen:
- (E)IDE Festplatten nicht im BIOS eintragen und spaeter per Treiber in
das System einbinden oder vom Betriebssystem erkennen lassen. Z.B.
OS/2 hat dieses Feature serienmaessig. Als Treiber fuer DOS bietet
sich z.B. Anydrive an.
- SCSI Hostadapter von WD verwenden (diese unterstuetzen SCSI Boot vor
IDE)
- MR BIOS (kommerz. Alternativ-BIOS) flashen. Dieses BIOS unterstuetzt
SCSI Boot vor IDE.
1.5 *Master / Slave / Cable Select*
In einem (E)IDE System koennen maximal zwei Festplatten an einen (E)IDE
Kanal angeschlossen werden. Auf den Festplatten muss (meist) die
aktuelle Konfiguration eingestellt sein, d.h. die Festplatte muss
wissen, ob sie allein am betreffenden Kanal angeschlossen ist (Single),
oder ob sie Gesellschaft hat. Ist letzteres der Fall, so muss eine
'Rangordnung' festgelegt werden: Die erste Festplatte wird zum Master
und die zweite zum Slave bestimmt. Ohne diese Einstellung laeuft ein
(E)IDE System meist nicht stoerungsfrei.
Ist bei einem EIDE System auch der zweite Kanal mit (E)IDE Geraeten
belegt, ist analog zu verfahren. Zwei Beispiele:
1. Kanal: HDD Master
HDD Slave
2. Kanal: CDROM Single
1. Kanal: HDD Single
2. Kanal: CDROM Single
Einige Geraete (besonders CDROMs) besitzen keine 'Single' Einstellung.
In diesem Fall laufen sie meist mit der Einstellung 'Master' korrekt.
Als weitere Einstellungsmoeglichkeit ist auf einigen (E)IDE Geraeten
'Cable Select' (CS) zu finden. Mit einem speziellen (E)IDE Kabel
(beondere Pinbelegung) koennen entsprechende Geraete dann selbst
bestimmen, ob sie Master oder Slave sein muessen. Diese zeitgemaesse
(weil praktisch 'Plug and Play'-) Moeglichkeit hat leider praktisch
keine Verbreitung gefunden.
1.6 *Powersave bei Festplatten*
Wohl jedes neuere BIOS unterstuetzt Powermanagement nach der EPA Norm.
Mit ihm laesst sich bei geeigneter (E)IDE Festplatte nach einiger Zeit
ohne Festplattenzugriff der Plattenmotor abschalten. Dies spart ein paar
Watt Strom und senkt den Laermpegel etwas. Nachteil ist eine verkuerzte
Lebensdauer der Festplatte, denn die Mechanik ist nicht (wie z.B. bei
Notebooks) darauf ausgelegt, besonders haeufig hoch- und runtergefahren
zu werden. Aus diesem Grund sollte man das Powermanagement fuer die
Festplatte entweder ganz ausschalten oder wenigstens eine lange
Verzoegerungszeit einstellen.
SCSI Festplatten unterstuetzen ebenfalls meist einen Powersave Modus,
nur ist dieser nicht durch das PC BIOS zu aktivieren. Entweder
uebernimmt der SCSI Hostadapter oder ein Treiber das Powermanagement.
Auch hier gelten natuerlich obige Hinweise zur Lebensdauer.
1.7 *Format / Lowlevel Format*
Das normale Format kennt jeder: Es ist zur Einrichtung jeder neuen
Festplatte notwendig. Es werden alle (eventuell vorhandenen) Daten auf
der Festplatte geloescht und die Festplattenstruktur wird entsprechend
dem Dateisystem (z.B. FAT, s. 4.1) eingerichtet.
Selten wird das Lowlevel Format (LL) benoetigt. Es kann nicht mit DOS
Befehlen, sondern nur mit speziellen Tools durchgefuehrt werden. Beim
Lowlevel Format ist es wichtig, darauf zu achten, dass man das richtige
Format-Programm verwendet (meist vom Plattenhersteller). Andere Software
zur Lowlevel-Formatierung loescht unter Umstaenden die Bad-Sector Map
und andere wichtige Informationen (z.B. ZBR Eintraege). Dadurch kann
eine Festplatte dauerhaft unbrauchbar werden oder ihre Kapazitaet extrem
schrumpfen. LL-Format wird nur benoetigt, wenn eine Festplatte mit dem
normalen DOS Format nicht mehr ansprechbar ist. Einige Festplatten
fangen aus Sicherheitsgruenden den Befehl zum LL-Format ab und fuehren
statt dessen ein ganz normales Format durch.
1.8 *Benchmarks*
Festplatten-Benchmarks gibt es viele. Doch nur wenige sind wirklich
geeignet, praxisrelevante und vergleichbare Leistungsdaten einer
Festplatte zu bestimmen. Primitive Benchmarks arbeiten mit
Datenbloecken, die in den Festplattencache passen, und bestimmen so nur
die Interfacegeschwindigkeit und nicht die Geschwindigkeit der
eigentlichen Festplatte (z.B. Coretest ist so ein Programm). Andere
Programme messen nur die Zugriffszeit oder bestimmen die Geschwindigkeit
bei linearem Lesen von der Festplatte; ebenfalls wenig praxisrelevante
Eckdaten.
Eine gute Empfehlung ist dagegen das Programm CTHDBENCH aus der c't
Mailbox. Es liest und schreibt auf der Festplatte mit variablen
Blockgroessen und bestimmt einen realistischen, nach Schreib- und
Lesezugriffen gewichteten, Mittelwert. Um vergleichbare Messdaten zu
erhalten, ist es allerdings unabdingbar, die Rahmenbedingungen fuer die
Messungen gleich zu halten. Wichtig bei allen Festplattenbenchmarks: Der
Softwarecache muss ausgeschaltet sein! Messungen mit Festplattencache
fallen unrealistisch hoch aus und sind nicht vergleichbar.
1.9 *Festplattenprobleme*
Zu diesem Thema kann man sicher ganze Buecher schreiben. Hier nur ein
paar der haeufigen Festplattenprobleme:
?: "HDD error or HDD not ready" bzw. Festplatte wird nach dem
Einschalten nicht erkannt, wohl aber nach einem Reset
!: Moeglicherweise hat die Festplatte nicht genuegend Zeit, hochzufahren
und sich korrekt beim Controller zu melden. Testweise die Bootzeit
durch langen Speichertest und 'Floppy Seek enabled' verlaengern.
?: Beim entpacken von Archiven werden Fehler in der Checksumme gemeldet
oder .EXE Dateien werden als defekt gemeldet.
!: Eine Ursache koennen Uebertragungsfehler durch schlechte oder zu
lange (!) Kabel sein. Im SCSI Bereich kann es u.U. an einer falschen
Terminierung liegen. Bei EIDE testweise PIO Mode reduzieren.
?: Eine neue Festplatte laeuft gar nicht an.
!: Bei manchen Modellen (insbes. SCSI) muss ein Jumper gesetzt werden,
damit die HDD von selbst hochfaehrt. Die Position dieses Spinn-off
Jumpers sollte in der Dokumentation erklaert sein.
?: Eine laenger nicht benutzte Festplatte laeuft nicht mehr an.
!: Viele aeltere Festplatten (besonders einige Seagate-Serien) haben
dieses Problem. Es wird durch ein Festkleben (Adhaesion) der Koepfe
auf der Plattenoberflaeche verursacht. Durch die vielen
Parkvorgaenge, bei denen der Kopf auf der Oberflaeche landet, wird
diese glatt geschliffen. Irgendwann ist die Haftung so gross, dass
der Motor die Koepfe nicht mehr lossreissen kann. Baut man die HDD
aus und beschleunigt sie mehrere Male ruckartig um die Drehachse des
Plattenstapels, laesst sich das Problem oft (temporaer) loesen.
?: Lagerschaden! Die Festplatte gibt keinen Ton mehr von sich.
!: In vielen Faellen haben ein paar Tropfen Salatoel (besser:
Maschinenoel) auf die Lagerachse Wunder bewirkt. Lange einsickern
lassen. Wenn man Glueck hat, kann man danach noch ein letztes Backup
machen.
?: Laeuft Festplatte x mit Modell y zusammen ?
!: Hier kann die ATBUS Liste von Sepp Lindinger vielfach weiterhelfen.
Siehe Bezugsquellen (6.2). Bei Festplatten > 1 GB (=neueren Modellen)
sollte das Zusammenspiel eigentlich immer klappen.
1.10 *Laufwerksbuchstaben*
Die Reihenfolge, in der DOS/Win95 die Laufwerksbuchstaben vergibt ist
eine Wissenschaft fuer sich. DOS/Win95 koennen nur von einer primaeren
Partition booten. Diese Partition auf der Bootplatte bekommt den
Laufwerksbuchstaben 'C:'. Danach bekommen alle primaeren Partitionen auf
den angeschlossenen Festplatten (bei EIDE+SCSI kommt SCSI zuletzt) der
Reihe nach einen Laufwerksbuchstaben zugewiesen. Darauf folgen die
logischen ("erweiterten") Partitionen. Werden nach dieser Festlegung
noch andere Partitionen (z.B. via Treiber) eingebunden, bekommen sie den
naechsten freien Laufwerksbuchstaben zugewiesen.
Bei CDROM Laufwerken kann man mit dem MSCDEX Parameter 'L:x' dem
jeweiligen Laufwerk einen bestimmten frein Buchstaben zuweisen (auch
ausser der Reihenfolge). Ist eine Festplatte mit einem Komprimierungs-
programm bearbeitet worden, so bekommt das Hostdrive (also das reale
Laufwerk) meist den Buchstaben 'H:' zugewiesen, waehrend das erste
komprimierte Laufwerk 'C:' heisst.
1.11 *504 MB / 2 GB Grenze*
Die 504 MB Grenze bei IDE ist bereits in 1.2 erlaeutert. Gesondert will
ich hier auf eine weitere Schlampigkeit bei EIDE eingehen: Die frisch
entdeckte 2 GB Grenze. Bei der Umstellung von IDE zu EIDE waren die
meisten BIOS Programmierer etwas zu sparsam, als sie die Zylinderzahl
von 1024 auf nur 4096 (statt der 65536 moeglichen, s. 1.2) Zylinder
erhoehten. So war die neue 2 GB Grenze geschaffen, mit der momentan die
ersten Festplatten und PCs zu kaempfen haben.
Laut Western Digital - die eine Softwareloesung zur Umgehung der neuen
Grenze anbieten - funktionieren in mehr als 80% der zwischen 1992 (Beginn
von EIDE) und Februar 1996 (dem Auftauchen der ersten 2 GB EIDE
Festplatten) hergestellten BIOSse solche Festplatten nicht. Entweder
werden sie nur mit 2 GB angesprochen oder gar nicht erkannt.
1.12 *Terminierung bei EIDE*
Man glaubt es kaum, aber der Wahnsinn des unterminierten EIDE Buses
soll mit dem neuen ATA-3 Standard doch noch ein Ende bekommen: Die
Einfuehrung einer primitiven seriellen Terminierung fuer EIDE ist
geplant. Nur so ist es moeglich weiterhin immer schnellere PIO Modes zu
spezifizieren, ohne dass die zulaessige Kabellaenge unter 1 cm sinkt.
Diese Terminierung ruft jedoch - wer haette das gedacht - neue Probleme
bei dem Zusammenspiel von Master und Slave hervor.
2. SCSI im Detail
2.1 *SCSI Normen*
Norm Bitbreite max. Transferrate
-----------------------------------------------------
SCSI 1 8 Bit 3.3 MB/s (asynchron)
SCSI 1 8 Bit 5 MB/s (synchron)
SCSI 2 8 Bit 5 MB/s (synchron)
Fast SCSI 2 8 Bit 10 MB/s (synchron)
Wide SCSI 2 16 Bit 10 MB/s (asynchron)
Fast Wide SCSI 2 16 Bit 20 MB/s (synchron)
Ultra SCSI 8 Bit 20 MB/s (synchron)
Ultra Wide SCSI 16 Bit 40 MB/s (synchron)
Fast 40 8 Bit 40 MB/s (synchron)
Fast Wide 40 16 Bit 80 MB/s (synchron)
Anmerkungen:
- Neben dem 16 bittigen Wide SCSI ist auch 'Wide 32' also Wide SCSI mit
32 Bit normiert worden. Dieser Standard ist jedoch ohne praktische
Bedeutung - allein schon wegen der noetigen extrem teuren Kabel.
- Die Ultra SCSI Norm "Fast 40" ist noch unter diesem Arbeitstitel
genannt, da sie nicht endgueltig spezifiziert und wirft in der Praxis
(110 poliges Kabel!) grosse Probleme auf.
- Das normale 8 Bit SCSI wird zur besseren Unterscheidung gern 'Narrow
SCSI' genannt.
Synchrone / Asynchrone Uebertragung: Sind Sender und Empfaenger im
Gleichtakt, so muss nicht nach jeder Datenuebertragung zusaetzliche
Synchronisationsinformation uebertragen werden ('ok, hab' ich, schick
das naechste ...'). Daher ist die synchrone Datenuebertragung am SCSI
Bus schneller als die asynchrone.
Was ist Differential-Ended-SCSI ? Vereinfacht gesagt: Bei Differential
SCSI Devices ist (im Gegensatz zum normalen 'Single-Ende-SCSI') jede
Leitung doppelt vorhanden. Bei der Datenuebertragung ist nun nicht der
Pegel auf einer Leitung das zu uebertragende Datum, sondern die
Pegeldifferenz zwischen beiden Signalen ist die Information. Vorteil
hierbei ist die hoehere Stoersicherheit. Dazu ein Beispiel:
Festplatte ---> Hostadapter
sendet logisch 0 empfaengt durch Stoerung logisch 1
Nun weiss ein normaler Hostadapter natuerlich nicht mehr was richtig
und was falsch ist. Er kann zwar durch Paritypruefung feststellen, dass
etwas falsch uebertragen wurde, aber das behebt den Fehler nicht und die
Paritypruefung ist auch nur bei einem Fehler pro Block zuverlaessig.
Wenn nun eine Stoerung auf eine Differential SCSI Leitung einwirkt, so
wird das Signal auf beiden Leitungen gleichartig beeinflusst. Die
Differenz der Signale bleibt also gleich und die Information ist
unveraendert. Aufgrund dieser hoeheren Stoersicherheit sind bei
Differential-SCSI auch wesentlich groessere Kabellaengen zulaessig (s.
2.2).
Fuer Differential-SCSI sind natuerlich spezielle SCSI Geraete und
passende Hostadapter notwendig. Diese sind deutlich teurer, als die
gaengigen Single-Ended-SCSI Geraete. Fuer Differential-SCSI wird
uebrigens ganz normales SCSI-2 Kabel verwendet - nur eben doppelt.
Ganz neu und als Konkurrenz zu Fibre Channel und anderen schnellen
Uebertragungsstandards ist LVD SCSI (Low Voltage Differential SCSI).
Durch eine Absenkung der Spannung sollen hoehere Geschwindigkeit und
endlich auch wieder leangere Kabel moeglich sein. Mit der heutigen
Ultra SCSI Spezifikation ist es schliesslich fast unmoeglich einen Bus
und internen und externen Geraeten aufzubauen, weil man damit kaum
unter 1.5 Metern Laenge bleiben kann (siehe 2.2).
2.2 *Kabellaengen*
Laut SCSI Standard sind folgende Kabellaengen des SCSI Busses maximal
zulaessig (interne Buslaenge + externe Buslaenge):
SCSI Standard max. Laenge
-----------------------------------------------------------------
SCSI I 6 Meter
(Fast) SCSI II 3 Meter
Differential-SCSI II 25 Meter
Ultra SCSI bis 4 Devices: 3 Meter /1.5 Meter bis 8 Devices
Fast 40 noch nicht spezifiziert
SCSI Kabel sind leider oft recht teuer. Aber nur bei einem wirklich
hochwertigen Kabel ist es moeglich, die volle spezifizierte Laenge des
SCSI Busses auszunutzen - speziell bei Ultra SCSI. Von Billigware ist
also abzuraten. Ein internes Ultra SCSI Kabel kann schon mal 80 DM
kosten.
2.3 *Terminierung*
Im Gegensatz zu (E)IDE bzw. ATA-2 herrscht bei SCSI
Terminierungs-Pflicht. Das heisst, der SCSI Bus muss an seinen
physikalischen Enden terminiert sein. Das klingt einfach, ruft in der
Praxis aber viele Verwirrungen und Fehler hervor. Zur korrekten
Terminierung hier drei Beispiele: (!: Terminator, --- : SCSI Kabel)
!Hostadapter ---- Festplatte ---- CD ROM!
!Festplatte ---- Hostadapter ---- externer Scanner!
!Hostadapter ---- Festplatte!
Eigentlich simpel, oder ? Gut, jetzt noch ein paar Details. Zur
korrekten Terminierung gehoert noch die Speisung des SCSI Busses mit
TERMPWR, der Stromversorgung fuer die Terminierung (+5 V). Am SCSI Bus
darf nur ein Geraet TERMPWR liefern. Sonst kann es zu Fehlfunktionen und
sogar zu Hardwaredefekten kommen (die auf den meisten SCSI Hostadaptern
zu findende Sicherung soll u.a. Schaeden durch falsche Einstellungen
verhindern). Ueblicherweise uebernimmt der SCSI Hostadapter die
Bereitstellung von TERMPWR.
Waehrend bei SCSI 1 und SCSI 2 ueblicherweise mit passiver Terminierung
gearbeitet wird, so ist bei den neuen SCSI Normen Ultra SCSI 3 bzw.
Fast 20 / Fast 40 aktive Terminierung Pflicht. Was hat man sich unter
diesen beiden Varianten vorzustellen ?
passive Terminierung: Sie besteht aus einem Widerstandsnetzwerk, das
die Signalleitungen mit 220 Ohm gegen +5 V ('Pull-Up Resistor) und 330
Ohm gegen Masse ('Pull-Down Resistor') terminiert:
------------------------- + 5 V TERMPWR
|
[220 Ohm]
|
------------------------- Signal
|
[330 Ohm]
|
------------------------- Masse 0 V
aktive Terminierung: Sie sorgt auf dem Bus fuer sauberere Signale, ist
aber aufwendiger als die uebliche passive Terminierung. Grob vereinfacht
gesagt, wird bei der aktiven Terminierung durch Regelung der 'passende'
Widerstand erzeugt und damit optimale Signaluebertragung erreicht.
Terminiert wird das Signal gegen 2.85 V TERMPWR:
------------------------- TERMPWR 2.85 V
| |
Clamping Diode |
| |
Signal -----------[110 Ohm]---Spannungsregler
| |
Clamping Diode |
| |
------------------------- Masse
Wozu Terminierung? Sie dient dazu Stoerungen auf dem SCSI Bus zu
vermindern. Nur so sind die relativ grossen Kabellaengen von SCSI
moeglich. Sind keine Terminatoren vorhanden, so werden die Transienten
(Flanken, Impulse) am Kabelende reflektiert und laufen solange im Kabel
hin und her, bis sie sich 'totgelaufen' haben, d.h. ausreichend
gedaempft sind. Dabei ueberlagern sie die eigentlichen Nutzsignale.
Dieser Effekt ist in etwa mit einem Geisterbild beim Fernseher zu
vergleichen. Sind die Reflexionen stark genug, und passen sie auch vom
Timing her, dann koennen die Nutzsignale so stark veraendert werden,
dass es Uebertragungsfehler gibt.
In der Praxis erfolgt die Terminierung meist durch Aktivierung des
eingebauten Terminators via Jumper oder DIP Schalter bzw. durch
aufstecken des Widerstandsnetzwerks. In letzterem Fall ist die korrekte
Einbaulage zu beachten: Bei den Widerstandsnetzwerke ist Pin 1 meist
durch einen kleinen Punkt markiert. Alles weitere sollte in der
Dokumentation des SCSI Geraets zu finden sein.
Problematisch wird die Terminierung beim gemischten Betrieb von Wide
SCSI und 'Narrow' SCSI an einem Bus. Dort muss dann beim Uebergang von
16 Bit auf 8 Bit mit einem speziellen Terminator (schwer zu beschaffen)
der Wide-Teil des Busses abgeschlossen werden, waehrend der andere Teil
erst am Ende des dann 8 bittigen Busses terminiert wird. Beispiel:
(===: Wide SCSI, ---: Narrow SCSI, != jew. Terminator)
!Wide Hostadapter ==== Wide HDD ==== Wide HDD! ---- CDROM!
^Wide Terminator spez. Terminator^ ^ Narrow Term.
2.4 *ID / LUN*
Jedem Geraet (Device) am SCSI Bus muss eine ID zugeordnet werden. Unter
dieser ID wird das Geraet am SCSI Bus identifiziert. Eine ID darf nur
einmal pro Bus vergeben werden. Entsprechend den maximalen Devicezahlen
gibt es fuer 8 bit-SCSI 8 IDs und fuer Wide SCSI 16 IDs. Die hoechste ID
wird in aller Regel vom SCSI Hostadapter selbst belegt. Im Falle von 8
bit-SCSI bleiben also die IDs 0..7 fuer SCSI Geraete frei. Beim Booten
des Systems sucht der SCSI Hostadapter beginnend von ID 0 alle IDs nach
Geraeten ab. Meist wird von der niedrigsten SCSI ID gebootet. Ansonsten
ist die Vergabe der IDs relativ egal, obwohl sich einige 'Standards'
etabliert haben. Je hoeher die ID ist, desto hoeher ist auch die
Prioritaet des SCSI Geraets am Bus. Dies hat in der Praxis jedoch wenig
Bedeutung. Einige eigenwillige SCSI Hostadapter kommen nicht mit frei
gelassenen IDs zurecht. Sind 0, 1, 3 belegt (2 frei), dann wird in
seltenen Fällen das Device mit der ID #3 nicht gefunden.
CDROM-Wechsler, RAID Hostadapter (und einige andere Geraete) arbeiten
mit Sub-IDs, den sogenannten LUNs. Jede CD eines CDROM Wechslers bekommt
eine eigene LUN und wird unter dieser angesprochen. Da bei SCSI pro ID
bis zu 8 LUNs erlaubt sind, ist es theoretisch moeglich bis zu 56
Geraete an den (8 bit-) SCSI Bus anzuschliessen. 'Theoretisch' deshalb,
da LUNs von den wenigsten Geraeten unterstuetzt werden.
2.5 *Mapping*
'Mapping' bezeichnet die Zuordnung der logischen Sektoren zu den
physikalichen Sektoren auf der Festplatte. Aus technischen /
PC-Historischen Gruenden kann man eine Festplatte nicht einfach so wie
sie ist ansprechen. Dieses Mapping ist leider bei Adaptec anders als bei
anderen Herstellern. Probleme macht beispielsweise der Wechsel von einem
SCSI Hostadapter mit NCR Chip zu einem Adaptec, da der Adaptec das
Mapping des NCR nicht versteht. Hier ist dann eine Neuformatierung
noetig. Umgekehrt geht der Wechsel ohne Probleme, da NCR beide Mappings
versteht.
Das sog. 'Bad-Sector-Remapping' bezeichnet die Faehigkeit moderner
Festplatten, einzelne als defekt erkannte Sektoren automatisch durch
versteckte 'Reservesektoren' zu ersetzen. Dieses Remapping fuehrt dazu,
dass der Anwender normalerweise gar nicht mitbekommt, wann einzelne
Sektoren defekt sind. Ist die Festplatte ernsthaft defekt, reicht der
Reservebereich irgendwann nicht mehr aus, und es tauchen Bad Sectors
auf, die nicht mehr umgemappt werden koennen.
2.6 *SCSI Specials*
Hier kurze Erklaerungen zu interessanten Techniken, die SCSI verwendet:
- Busmaster DMA - der PC, genauer die CPU, gibt dem Hostadapter einen
I/O Auftrag, dieser fuehrt ihn selbstaendig aus, in dem er Daten
mittels eigener Hardware direkt von/zu einem bestimmten Bereich des
Hauptspeichers transferiert und teilt dem - inzwischen vielleicht
anderweitig taetigen - CPU mit, wenn die Aktion beendet ist. Im
Vergleich zu den bei (E)IDE ueblichen PIO Modes mit hoher CPU
Belastung also ein fuer die CPU-Last schonendes Verfahren und
insbesondere bei Multitasking ein grosser Performancegewinn.
- Disconnect / Reconnect - ein Target (Device, Geraet), das vom Host
Adapter einen Auftrag bekommen hat (z.B. beschaffe mir die Daten xxx)
koppelt sich vom SCSI Bus ab, so lange es beschaeftigt ist. Dadruch
wird der SCSI Bus frei und der Hostadapter kann inzwischen schon ein
anderes Target initialisieren. Wenn ein Target seine Aufgaben erledigt
hat, meldet es sich wieder am SCSI Bus an.
- Scatter / Gather - mehrere Schreib- oder Lesezugriffe, auch wenn sie
nicht zusammen haengend sind, werden in einer Operation ausgefuehrt.
- Command Queuing / Tagged Queuing - mehrere Befehle werden gesammelt
und dann in der guenstigsten Reihenfolge (die nicht der Reihenfolge
des Befehlseingangs entsprechen muss), abgearbeitet. Z.B. koennen so
die Sektoren einer Platte in kontinuierlicher Reihenfolge statt
sprunghaft geanfahren werden.
2.7 *Pinbelegung*
Ein Narrow (8 Bit) SCSI 1/2 Kabel ist intern wie folgt beschaltet:
Pin Signal Pin Signal Pin Signal Pin Signal Pin Signal
-----------------------------------------------------------------
1 GND 11 GND 21 GND 31 GND 41 GND
2 DB0 12 DB5 22 GND 32 ATN 42 MSG
3 GND 13 GND 23 nc 33 GND 43 GND
4 DB1 14 DB6 24 nc 34 GND 44 SELECT
5 GND 15 GND 25 nc 35 GND 45 GND
6 DB2 16 DB7 26 TERMPWR 36 BUSY 46 C/D
7 GND 17 GND 27 nc 37 GND 47 GND
8 DB3 18 DB8 28 nc 38 ACK 48 REQ
9 GND 19 GND 29 GND 39 GND 49 GND
10 DB4 20 GND 30 GND 40 RESET 50 I/O
3. Massenspeicher-Technik
3.1 Bauformen
Gaengige Festplatten haben eine Breite ('Formfaktor') von 3.5 Zoll und
eine Bauhoehe von 1". Dies war und ist jedoch nicht immer so. Frueher -
ganz zu Beginn der Festplattentechnik (als Festplatten noch
'Winchesterdrives' hiessen) - gab es Formfaktoren von bis zu 8" (das
sind ueber 20 cm!). Lange Zeit waren 5.25" Festplatten state-of-the-art.
Heute gibt es (ausser im Bereich extrem hoher Kapazitaeten)
ausschliesslich Festplatten mit Formfaktor 3.5" (Desktop PC) oder
kleiner (z.B. Notebook: 2.5", PCMCIA: 1.8" etc.). Die Bauhoehe hat sich
ebenfalls verringert. Standard ist 1" oder HH (1.6"). Bei Notebooks
sind die Hoehen 0.5", 0.66" oder 0.75" ueblich.
3.2 *RAID*
RAID bezeichnet eine Gruppe von Standards zur Erhoehung der
Datensicherheit in professionell genutzten Massenspeichersystemen. Der
Standard geht auf eine Veroeffentlichung von Gibson, Katz und
Patterson aus dem Jahre 1987 zurueck. Die Grundidee von RAID ist es,
durch die (redundante) Verwendung mehrerer Festplatten ein schnelles,
fehlertolerantes Festplatten-Verbundsystem aufzubauen. Dazu ist in der
Regel ein spezieller SCSI Hostadapter notwendig. Folgende RAID Levels
sind z.Zt. genormt:
RAID Bezeichnung Pruefcode min. Daten HDDs + Pruef HDDs
-----------------------------------------------------------------
0 Stripe Set kein 2 -
1 Disk-Mirroring kein 1 1
2 Stripe Set Hamming Code dediz. 2 1
3 Stripe Set XOR dediziert 2 1
4 Sector Striping XOR dediziert 2 1
5 Stripe Set XOR verteilt 2 1
6 Stripe Set 2x XOR verteilt 2 2
Neben den 'offiziellen' RAID Levels 0-5 und dem hier ergaenzend
genannten RAID 6 gibt es eine Vielzahl herstellerspezifischer Standards
wie z.B. Mylex RAID 6 (Kombination aus RAID 0 und 1) und 7, Siemens RAID
7 etc. Diese sind jedoch haeufig inkompatibel und nur mit den
Hostadaptern der jeweiligen Hersteller verwendbar.
RAID 0: Auf zwei oder mehr Festplatten wird parallel zugegriffen.
Dadurch laesst sich bei Lese- und Schreibzugriffen die Transferrate
erheblich steigern. Die Zugriffszeit bleibt natuerlich gleich hoch. RAID
0 ist eigentlich kein echtes RAID, da es nicht redundant arbeitet. Die
Gefahr eines Datenverlusts wird durch RAID 0 sogar noch erhoeht, da im
Falle des Defekts einer Festplatte alle Daten verloren gehen. Fuer RAID
0 benoetigt man nicht zwingend einen RAID Hostadapter. Es kann auch vom
MR BIOS softwareseitig erzeugt werden. Natuerlich ist letzteres keine
professionelle Loesung. Nichtsdestotrotz kann auch dieser Weg den
Druchsatz erheblich ankurbeln.
RAID 1: Ein einfaches Verfahren zur Erhoehung der Datensicherheit: Alle
Daten werden parallel auf zwei Festplatten geschrieben. Der Datenbestand
beider Festplatten ist also identisch. Nachteile dieses 'Primitiv-RAID'
sind die 50%-ige Platzverschwendung und die immer noch relativ grosse
Datenunsicherheit. Im Falle eines Schreibfehlers auf einer Festplatte
laesst sich naemlich bei RAID 1 nicht bestimmen, welche der beiden HDDs
die richtigen Daten gespeichert hat.
Eine erweiterte Form des Mirrorings ist das Disk-Duplexing. Hierbei
sind nicht nur zwei Festplatten, sondern auch zwei Hostadapter vorhanden,
so dass auch bei Ausfall eines Hostadapters weiter gearbeitet werden
kann. Zur Erhoehung der Datensicherheit wird RAID 1 gern mit einem
anderen RAID Level kombiniert.
RAID 2: Bei RAID 2 werden die Daten aehnlich wie bei RAID 0 ueber zwei
oder mehr Festplatten verteilt. Zusaetzlich wird eine Festplatte mit
einer Pruefsumme nach dem Hamming-Code beschrieben. Der Hamming-Code ist
in der Lage kleinere Fehler im Datenbestand nicht nur zu erkennen,
sondern auch zu beheben. Durch das dedizierte Laufwerk fuer den
Fehlercode wird RAID 2 recht langsam. Ausserdem ist es durch die in
allen modernen Festplatten enthaltenen Fehlerpruefcodes obsolet
geworden.
RAID 3: Eine vor allem in der Performance verbesserte Alternative zu
RAID 2. Es arbeitet wiederum auf Basis eines Stripe Set und speichert
die redundante Fehlerinformation auch auf einem separaten Laufwerk. Im
Unterschied zu RAID 2 wird aber eine XOR-Verknuepfung als Redundanzcode
verwendet. Bei Ausfall einer Festplatte ist es moeglich alle Daten
waehrend des Betriebs aus den Daten der anderen Festplatten zu
errechnen. Es tritt also kein Datenverlust auf. RAID 3 ist recht flink,
aber seine Leistung bricht bei kleinen, unzusammenhaengenden
Datenbloecken schnell zusammen. Gut fuer grosse Datentransfers.
RAID 4: Das sogenannte Sector Striping verteilt die Daten in groesseren
Bloecken als RAID 3 auf die verschiedenen Festplatten. Ansonsten wird
ebenfalls ein Laufwerk mit XOR Pruefsumme verwendet. Der Vorteil des
Stripings geht durch den Flaschenhals der dedizierten Festplatte fuer
den Fehlercode verloren. Nur bei Lesezugriffen kann das Striping seine
Vorteile ausspielen.
RAID 5: Diese RAID Level stellt praktisch eine Kombination aus RAID 0,
3 und 4 dar. Auch hier werden die Daten ueber drei oder mehr Festplatten
verteilt und eine XOR Pruefsumme wird erzeugt. Allerdings wird die
Pruefsumme nicht wie bei den anderen RAID Levels auf einer dedizierten
Festplatte untergebracht, sondern ist ueber alle Laufwerke verteilt
('Striped Parity'). Dadurch entsteht kein Flaschenhals. RAID 5 bietet
hohe Datensicherheit und ist durch seine gute Performance heute sehr
beliebt. Da das Berechnen XOR Pruefsumme und die Verteilung der
Informationen auf die einzelnen HDDs recht aufwendig ist, wird auf RAID
5 Hostadaptern meist ein eigener 'RAID 5 Chip' eingesetzt.
RAID 6: (nicht offiziell standardisiert) Praktisch ein erweitertes RAID
5. Hier werden zwei zusaetzliche HDDs zur Fehlersicherung eingesetzt.
Die Daten werden jedoch ebenfalls ueber alle HDDs verteilt. Hoechste
Redundanz.
Die das Patitybit berechnet sich bei RAID wie folgt:
HDD 1 XOR HDD 2 XOR HDD 3 ( ... ) = Parity Bit
Neben der Erhoehung der Ausfallsicherheit bietet RAID einige Techniken,
um im Fehlerfall moeglichst schnell wieder eine redundante Datenhaltung
aufbauen zu koennen:
- Hot Swapping: Waehrend des laufenden Serverbetriebs kann eine defekte
Festplatte durch eine neue ausgetauscht werden. Das betroffene
Laufwerk wird dazu vom Hostadapter automatisch abgeschaltet und die
neue Festplatte wird automatisch eingerichtet und in das RAID System
eingebunden. Der Serverbetrieb kann waehrenddessen weitergehen.
- Hot Standby: Eine zusaetzliche Festplatte wartet in ausgeschaltetem
Zustand auf einen eventuellen Defekt einer der Platten des Arrays.
Tritt dieser ein, so wird die bisher ungenutzte Festplatte automatisch
hochgefahren und die defekte Platte wird deaktiviert. So wird ohne
Benutzereingriff trotz Defekts immer hoechste Redundaz bewahrt.
3.3 *Zugriffszeit*
Die Zugriffszeit einer Festplatte ist die Zeit, die die Festplatte
durchschnittlich beginnend vom Empfang des Befehls bis zum Lesen des
ersten Bits benoetigt. Sie setzt sich folgendermassen zusammen:
Zeit fuer Befehlsdecodierung (das 'verstehen' des Befehls)
+ Zeit fuer Kopfpositionierung
+ Head settle Time (Zeit bis der Kopf ruhig ueber der Spur steht)
+ Latenzzeit (Zeit bis gewuenschter Sektor vorbeizieht)
------------------------------------------------------------------
= Zugriffszeit
Da die mittlere Zugriffszeit das wohl meist beachtete
Leistungskriterium fuer Festplatten ist, haben sich die Hersteller
eigene Definitionen der Zugriffszeit einfallen lassen, die - natuerlich
- zu geringeren Werten fuehren, als die oben erklaerte offizielle
Definition. So wird statt der 'Full-stroke' Zugriffszeit (Zugriffszeit
gemittelt fuer zufaellige Zugriffe ueber die gesamte Platte) gern die
Zeit fuer '1/3 stroke' angegeben (Zugriffszeit fuer zufaellige Sektoren
innerhalb des ersten Plattendrittels). Andere lassen die Angabe der
Zugriffszeit sogar ganz weg und geben statt dessen die noch weniger
aussagefaehige Latenzzeit an (letztere ist naemlich nur von der Drehzahl
der Festplatte abhaengig).
Heute gaengige EIDE und SCSI Festplatten fuer den Consumer Markt weisen
Zugriffszeiten von ca. 11-15 ms auf. Etwas aeltere Festplatten liegen
meist bei 15-20 ms, alte MFM Platten kommen auf 40 ms und mehr.
Hochleistungsfestplatten schaffen deutlich unter 10 ms.
Man sollte sich bei der Kaufentscheidung nicht auf eine moeglichst
geringe Zugriffszeit festlegen - andere Kriterien sind viel wichtiger.
Die Zugriffszeit ist (solange sie im Rahmen bleibt) eher unwichtig. Ein
1-2 ms mehr oder weniger sind nur bei Datenbankzugriffen zu bemerken.
Uebrigens ist die Zugruffszeit auch vom korrekten Einbau der Festplatte
abhaengig. Wird die Festplatte nicht schwingungsfrei mit dem Gehaeuse
verbunden, so kann sich die "Head settle Time" vergroessern und die
Zugriffszeit ansteigen. Dies sollte zwar nicht zu Hardwaredefekten
fuehren, bringt aber schlechtere Performance.
3.4 *Drehzahl*
Neben der mittleren Zugriffszeit (deren Bedeutung oft ueberschaetzt
wird), spielen Cachegroesse (siehe 3.5) und Drehzahl der Festplatte eine
wichtige Rolle bei der Beurteilung der Leistungsfaehigkeit.
Je schneller eine Festplatte sich dreht, desto geringer wird die
Latenzzeit, also die Zeit, bis nach korrekter Positionierung das
gesuchte Datum unter dem Schreib-/Lesekopf herfliegt. Wenn der
Festplattencontroller schnell genug ist, dann setigt mit der Drehzahl
natuerlich auch die Datenuebertragungsrate. Gaengige Drehzahlen sind:
Drehzahl Anwendung Anmerkung
---------------------------------------------------------------------
3600 rpm Billig-(E)IDE HDDs nicht mehr zeitgemaess
4500 rpm Standard bei EIDE zunehmend von 5400 rpm verdraengt
5400 rpm bessere EIDE/SCSI HDDs merklich lauter als 4500 rpm
7200 rpm Hochleistungs-HDDs meist laut, unangenehmes Pfeifen
10000 rpm " "
Festplatten mit 7200 Umdrehungen in der Minute und mehr geben nicht nur
haeufig ein unangenehm empfundenes Sirren von sich, sondern entwickeln
zumeist auch recht viel Waerme. Bei vielen Modellen ist in nicht
klimatisierten Raeumen oder bei engen Rechnergehaeusen ein zusaetzlicher
Luefter anzuraten. Die Hersteller deratiger HDDs weisen ausdruecklich
darauf hin, dass mit steigender Betriebstemperatur die MTBF leidet. Mehr
als 50 Grad sollte eine Festplatte auf keinen Fall laengere Zeit
ertragen muessen.
Die Drehzahl einer (E)IDE Festplatte laesst sich recht zuverlaessig mit
dem Programm 'CTATBUS' aus der c't Mailbox bestimmen. Dieses Programm gibt
auch viele weitere wertvolle Informationen ueber (E)IDE Festplatten.
3.5 *Cache, Softwarecache, Cachecontroller*
Der auf jeder modernen Festplatte eingebaute Cache dient dazu, Lese-
(und zum Teil auch Schreib-) zugriffe zu beschleunigen. Mit
verschiedenen Techniken (Read Ahead, Write Back, ...) wird versucht,
haeufig benoetigte Daten nicht immer neu von der Festplatte lesen zu
muessen bzw. Schreibzugriffe zu puffern. Aus Kostengruenden ist der
Cache im Verhaeltnis zur Festplattengroesse meist winzig (s. Tabelle).
Trotzdem kann er die Arbeitsgeschwindigkeit deutlich steigern. Einige
Hersteller geben statt der wirklichen Cachegroesse den gesamten
'Arbeitsspeicher' der Festplatte an. Im Falle der Quantum Fireball
werden von 128 kB 'Cache' ca. 45 kB fuer die BIOS Routinen abgezweigt,
so dass effektiv nur 83 kB Cache zur Verfuegung stehen. Hier ein
paar Beispiele fuer die (netto) Cachegroessen einiger aktueller
Festplatten:
Festplatte Kapazitaet Cachegroesse
-------------------------------------------
Conner CFA 850A 850 MB 256 kB
Conner CFP 2107S 2107 MB 512 kB
Conner CFS 850A 850 MB 64 kB
IBM DFHS 31080 1080 MB 512 kB
NEC DSE 2100A 2100 MB 256 kB
NEC DSE 2550A 2550 MB 256 kB
Quantum Atlas I 2048 MB 512 kB
Quantum Atlas II 4096 MB 1024 kB
Quantum Fireball 1080 MB 83 kB
Quantum Fireball 1280 MB 83 kB
Seagate ST15150N 4294 MB 1024 kB
WD AC 31000 1033 MB 128 kB
WD AC 33100 3100 MB 256 kB
Zusaetzlich zu diesem kleinen, von der Festplattenelektronik
verwalteten Cache ist es Standard geworden, einen Softwarecache
hinzuzuschalten. Unter DOS/Windows 3.x ist dies meist Smartdrive.
Windows 95, Windows NT, OS/2 verwenden einen betriebssystemeigenen
Cache. Als Shareware Cache fuer DOS ist z.B. 'Hyperdisk' beliebt. Ein
Softwarecache kann bei richtigem Einsatz noch einmal einen grossen
Geschwindigkeitszuwachs bringen. Ich empfehle, auf den meist optionalen
Software-Schreibcache zu verzichten, da sonst im Falle eines Absturzes /
Stromausfalls etc. Datenverlust droht. Auch ein Schreibcache auf der
Festplatte birgt diese Gefahr und kann bei den meisten SCSI Platten
ebenfalls abgeschaltet werden. Er ist jedoch wesentlich sicherer als ein
Softwarecache und sollte deshalb normalerweise eingeschaltet sein. Ein
reiner Lesecache, so wie ihn Smartdrive standardmaessig installiert, ist
ungefaehrlich. Die richtige Cachegroesse ist abhaengig vom verfuegbaren
Arbeitsspeicher (RAM), vom Betriebssystem (BS) und natuerlich der
Anwendung. Nachfolgend einige Empfehlungen (Faustregeln):
BS RAM Cache
---------------------------------------
DOS 2 MB 128 kB
DOS 4 MB 512 kB
DOS 8 MB 1024 kB
DOS 16 MB und mehr 2048 kB
DOS+Win 3.x 4 MB 256 kB
DOS+Win 3.x 8 MB 512 kB
DOS+Win 3.x 16 MB und mehr 1536 kB
Windows 95 verwaltet seinen Cache selbst. Hier sind nur begrenzte
Tuningmoeglichkeiten gegeben. Man kann jedoch unter Einstellungen/
Systemsteuerung/System/Leistungsmerkmale/Dateisystem/Festplatte die
'Standardnutzung des Computers' festlegen. Die dabei moeglichen
Einstellungen 'PC', 'Docking System' und 'Netzwerk-Server' beeinflussen
die Cachegroesse. Auch der Read Ahead Cache kann in diesem Dialogfeld
optimiert werden. Meist sind jedoch die Standardeinstellungen schon
optimal.
Fuer Poweruser und fuer Netzwerkserver ist ein Softwarecache nicht
ausreichend. Hier werden gern Cachecontroller verwendet, bei denen ein
separater Prozessor auf einer Steckkarte (meist PCI) den Cache
verwaltet. Der Cache wird auch auf diesem Controller installiert, ist
also unabhaengig vom Arbeitsspeicher. Neben der Entlastung des
Hauptprozessors von der Cacheverwaltung bieten Cachecontroller meist
auch eine bessere Cacheverwaltung. Im Profibereich sind CacheHostadapter
fuer den SCSI Bus meist mit RAID Funktionalitaet gekoppelt (siehe 3.2).
Die Preise bewegen sich in Regionen von 1000 bis ueber 5000 DM. Fuer
(E)IDE gibt es preiswerte Cachecontroller fuer weniger anspruchsvolle
Zwecke und in aller Regel ohne RAID schon ab 150 DM. Vor der Anschaffung
sollte man sorgfaeltig pruefen, ob der Controller in einem Stand-Alone
PC sich wirklich im Vergleich zu Softwarecaches rentiert.
3.6 *MR-Loepfe, PRML*
Die MR (MR = magnetoresistiv) Technologie wurde von IBM bereits 1983
erfunden und patentiert. Doch erst sieben Jahre spaeter wurden die
ersten MR Koepfe in der Praxis eingesetzt. Seit 1993 setzt IBM nur noch
MR Koefe ein und auch bei den anderen Herstellern ist ein Trend hin zu
MR zu erkennen. Was macht nun einen MR Kopf aus ?
Ein MR Schreib-/Lesekopf kombiniert eigentlich zwei separate Einheiten:
Waehrend beim konventionellen Duennfilmkopf mit einer Magnetspule
geschrieben (durch anglegen eines Stroms) und gelesen wird (durch
Induktion), wird im MR Kopf die Magnetspule nur noch zum Schreiben
benutzt. Gelesen wird mit Hilfe eines speziellen Elements, das im
Magnetfeld seinen Ohmschen Widerstand aendert. Dieses Verfahren ist
wesentlich empfindlicher als die Duennfilmtechnik. So lassen sich
wesentlich hoehere Datendichten erzielen, da jede Komponente auf ihren
jeweiligen Einsatz hin viel besser optimiert werden kann.
PRML ist ein grosser Schritt nach vorn bei den Bemuehungen der
Hersteller, die Datendichte auf Festplatten weiter zu steigern. Die
Verbindung mit der MR-Kopftechnik laesst schon bald Kapazitaeten von 1
GB und mehr pro Plattenoberflaeche erwarten.
Im herkoemmlichen Verfahren - genannt Peak Detection (PD) - wird ein
Signalwechsel (von logisch 0 nach logisch 1 oder umgekehrt) mittels
einer Schwellwertschaltung ermittelt. Das bedeutet, dass ein
Signalwechsel - und damit ein Bitwechsel - immer dann erkannt wird, wenn
das gelesene Signal einen bestimmten Schwellwert uebersteigt. Die Anzahl
der aufeinanderfolgenden gleichen Signale (hier erfolgt ja kein
Signalwechsel) wird aus der verstrichenen Zeit bis zum naechsten
Signalwechsel bestimmt.
Dieses Verfahren fuehrt mit steigenden Datendichten (BPI) zu immer
schlechter zu unterscheidenden Signalflanken, da die einzelnen
Signalspitzen zunehmend dichter aufeinanderfolgen.
Die von IBM im Jahre 1990 entwickelte und von Fujitsu 1993 erstmals in
der Praxis verwirklichte PRML Technik geht andere Wege. Die uebliche
PRML Technik (EPRML ist hier nicht beruecksichtigt) besitzt eine
wesentlich aufwendigere Auswerteelektronik, als sie bei Peak Detection
erforderlich ist.
Bei PRML wird mit einer sog. 'Viterbi Erkennung' gearbeitet. Diese
filtert die gelesenen Signale und bereitet sie fuer die endgueltige
Decodierung auf. Bei letzterer wird das gelesene Signalmuster mit der
Datentaktrate, mit der die Festplatte beschrieben wurde, synchronisiert.
Dadurch ist eine eindeutige Zuordnung der Signalflanken zu den gelesenen
Bits moeglich.
Die PRML Technik ist mittlerweile so weit fortgeschritten, dass
die Festplattenproduzenten meist komplette PRML-ASICs (als
1-Chip-Loesung) einsetzen. Der Kapazitaetsgewinn, der durch PRML erzielt
werden kann betraegt bis zu 50%.
3.7 *PIO Modes*
Bedingt durch immer schnellere Festplatten wurden mit der Zeit
verschiedene Uebertragungsmodi fuer (E)IDE Festplatten normiert. Die
nachfolgende Tabelle gibt eine Uebersicht darueber:
Modus Zykluszeit Transfer Anmerkung
[ns] [MByte/s]
--------------------------------------------------------------------
PIO-Mode 0 600 3.33 Standard IDE
1 383 5.22 selten
2 240 8.33 selten
3 180 11.11 Standard bei EIDE
4 120 16.66 EIDE
5 100 20 angekuendigt
Einzelwort DMA 0 960 2.08 ungebraeuchlich
1 480 4.16 ungebraeuchlich
2 240 8.33 ungebraeuchlich
Mulitwort DMA 0 480 4.16
1 150 13.33
2 120 16.66 aktueller Stand bei EIDE
Ultra DMA/33 33 neu seit Intel TX Chipsatz
--------------------------------------------------------------------
Speziell mit den neueren PIO Modes 3 und 4 lassen also enorme
Transferraten zu. Die angegebenen Transferraten sind jedoch nur von
theoretischer Bedeutung, da selbst sehr schnelle EIDE Festplatten
heute nicht auf mehr als ca. 6 MB/s Peak-Performance kommen. Da (E)IDE
ein unterminierter Bus ist (vgl. SCSI 2.3), bergen Zykluszeiten von
150 ns und weniger erhebliche Risiken in sich. Aus diesem Grund ist z.B.
fuer den immer beliebter werdenden PIO Mode 4 die maximal zulaessige
Kabellaenge 30 cm (!) - sonst gilt bei IDE allgemein 18" (46 cm)
Kabellaenge. Sind die beiden EIDE Kanaele auf dem Controller bzw.
Mainboard nicht entkoppelt - und das ist meist der Fall - , so gilt
diese Laenge sogar fuer beide Kanaele zusammen!
Durch Benchmarks laesst sich leicht feststellen, dass es unerheblich
ist, ob eine moderne Festplatte mit PIO Mode 2, 3 oder 4 betrieben wird.
Die Datentransferrate ist annaehrend gleich. Die PIO Modes >2 sind
dennoch nicht unnuetz: Sie bieten fuer die Werbung ein hervorragendes
Mittel, den Kunden Datentransferraten von 10 MB/s und mehr vorzugaukeln
- Werte, die EIDE Festplatten nie erreichen. Moechte man auch solche
Werte 'erzielen', sollte man Benchmarks wie Coretest einsetzen - oder
ein SCSI Array kaufen.
Neuere Chipsaetze koennen jedes Device am EIDE Kanal mit dem jeweils
optimalen PIO Mode ansprechen (z.B. die HDD mit PIO 4 und das alte CDROM
mit PIO 0). Aeltere Boards koennen das nicht und einigen sich so auf den
groessten gemeinsamen PIO Mode. Dies kann eine erhebliche Bremse fuer
moderne EIDE Festplatten darstellen. In einem solchen Fall sollte man
das langsamere Device besser an den zweiten EIDE Kanal anschliessen.
Der Intel Tri*on Chipsatz beschraenkt die o.a. theoretischen
Transferraten zusaetzlich, da das Timing des PIIX (das ist der Teil des
Triton Chipsatzes, der fuer EIDE zustaendig ist) abhaengig vom PCI
Bustakt ist. Ausserdem werden mindestens 5 PCI Takte fuer einen
Datentransfer benoetigt. Daraus ergeben sich folgende maximale Tri*on
Transferraten:
PCI Bustakt max. Transferrate
----------------------------------
25 MHz 10 MB/s
30 MHz 12 MB/s
33 MHz 13.3 MB/s
3.8 *Echte und unechte Megabytes*
Ein Megabyte (MB) wird im Computerbereich allgemein als 2^20 Bytes
aufgefasst. Da dies jedoch nicht offiziell genormt ist, haben sich die
Festplattenhersteller durchweg eine eigene Defitition gebastelt: Sie
rechnen mit 1 MB = 10^6 Bytes. Das ergibt einen Unterschied von:
2^20 Bytes = 1048576 Bytes
-10^6 Bytes = 1000000 Bytes
---------------------------
48576 Bytes = ca. 47 kB Differenz/MB
Eine '1 GB' Festplatte (Herstellerangabe) hat also nur 954 'echte' MB.
Diese fuer den Kunden unguenstige Rechenweise findet sich bei fast allen
Massenspeichern.
Ganz arg wird es, wenn man eine Festplatte aufgrund der Angabe der
unformatierten Kapazitaet gekauft hat. In diesem Fall geht nochmals ein
grosser Happen fuer die DOS Formatierung verloren.
3.9 *ZBR*
ZBR ist seit langem bei Festplatten verbreitet. Diese Technik
ermoeglicht eine unterschiedliche Anzahl von Sektoren pro Festplatten-
spur (SPT). Auf den auesseren (= laengeren) Spuren koennen so mehr Daten
gepeichert werden, als auf den inneren (=kuerzeren) Spuren. Dadurch
koennen Kapazitaet und Geschwindigkeit der Festplatte wesentlich erhoeht
werden. Dieses ZBR geschieht voellig Festplatten-intern, d.h. das PC
BIOS bzw. der Controller bekommt davon nichts mit. Deshalb auch die
Unterscheidung von logischem Mapping (CHS Werte des BIOS/Controllers)
und dem physikalischen Mapping (wirkliche CHS Werte der Festplatte).
Von den aeusseren Spuren einer Festplatte lassen sich durch ZBR
also mehr Daten pro Umdrehung lesen, als von den inneren Spuren. Die
Geschwindigkeit ist 'aussen' hoeher. Bei besonders anspruchsvollen
Anwendungen (z.B. CDROMs brennen) und fuer Partitionen, auf denen
Swapdateien angelegt werden, ist es sinnvoll, diese moeglichst
weit 'aussen' auf der Festplatte - also in der schnellen Medienzone
unterzubringen. Da Festplatten von aussen nach innen beschrieben werden,
muessen die schnellen Partitionen als erste angelegt werden.
3.10 *Kalibrierung*
Durch Temperaturschwankungen waehrend des Betreibs (Warmlaufen,
Umgebungswaerme) koennen sich die 'Datenscheiben' von Festplatten um
einen winzigen Betrag ausdehnen bzw. zusammenziehen. Bedingt durch die
geringen Spurabstaende und Toleranzen, kann dies dazu fuehren, dass der
Schreib-/Lesekopf der Festplatte die gesuchte Datenspur nicht mehr
findet, bzw. an ihrem Rand liest und somit u.U. schlechte Signale
bekommt.
Um dies zu verhindern besitzen Festplatten sei langem die Faehigkeit
der 'thermischen Rekalibration'. Dabei wird der Schreib-/Lesekopf an eine
definierte Position gefahren und dort anhand der gelesenen Signale seine
relative Position zur Plattenoberflaeche bestimmt. Anschliessend faehrt
der Kopf wieder an seine urspruengliche Position zurueck und kann seine
Arbeit fortsetzen. Die Verzoegerung durch eine Rekalibration betraegt
ueblicherweise zwischen 0.5 und 2 Sekunden. Speziell beim Warmlaufen
einer kalten Festplatte und bei aelteren Modellen ist das typische
Kalibrierungsgeraeusch oefter zu hoeren.
Normale Anwendungen beeinflusst die Rekalibration nicht negativ. Bei
Applikationen, wo ein kontinuierlicher Datenfluss garantiert sein muss,
kann dies jedoch zu schweren Problemen fuehren. So koennen durch
Rekalibration bei Videoaufzeichnungen Einzelbilder fehlen oder bei CDROM
Brennern kann durch den fehlenden Datennachschub das gerade beschriebene
Medium unbrauchbar werden.
Abhilfe koennen hier nur grosse Caches oder (besser) spezielle AV
(Audio/Video-) Festplatten schaffen, die keine thermische Rekalibration
benoetigen. Das Feature 'no thermal calibration needed' findet sich
mittlerweile bei vielen Hochleistungsfestplatten mit SCSI Bus.
3.11 *Interleave*
Der richtige Interleave-Faktor (auch: Sektorversatz) war frueher ein
wichtiges Thema. Heute wird von keiner Festplatte mehr Interleaving
benoetigt, so dass man nur noch bei wirklich alten Festplatten mit dem
Thema Interleave konfrontiert wird.
Waehrend heute eine Festplatte gar nicht schnell genug sein kann, war es
zu XT-Zeiten an der Tagesordnung, dass der Controller oder der PC
zu langsam waren, um die von der Festplatte gelesenen Daten schnell
genug entgegenzunehmen und zu verarbeiten. Damit es nicht zu einem
'Datenstau' kam, benutzte man das Interleaving.
Bei einem Interleave-Faktor von zwei oder mehr (Faktor eins entspricht
keinem Interleave) werden die Sektoren nicht hintereinander aufgereiht,
sondern um einen oder mehrere Sektoren versetzt. Die Groesse des
Versatzes gibt den Interleave-Faktor an. Ein Interleave-Faktor von zwei
bedeutet, dass erst der zweite Sektor nach dem gerade gelesenen die
naechste Sektornummer aufweist.
Natuerlich ist dieses Verfahren nicht besonders schnell, aber es ist
immer noch besser, als wenn durch eine zu langsame Auswerteelektronik
jedesmal eine komplette Plattendrehung abgewartet werden muss, bis der
nachfolgende Sektor gelesen werden kann.
3.12 *CHS*
Eine Festplatte ist in Zylinder, Koepfe und Sektoren (CHS), sowie
Spuren (Tracks) aufgeteilt. Sektoren sind analog zu Tortenstuecken als
Kreisausschnitte aufzufassen. Spuren sind die von aussen nach innen
angeordneten konzentrische Kreisbahnen, auf denen die Daten gespeichert
sind. Eine Festplatte besteht nicht aus nur einem Schreib-/Lesekopf,
sondern aus mehreren (je einer fuer Plattenober- und unterseite,
multipliziert mit der Anzahl der uebereinander angeordneten Platten).
Alle uebereinander befindlichen Spuren werden als Zylinder bezeichnet.
Die Kapazitaet einer Festplatte laesst sich mit dem Wissen, dass jeder
Sektor logisch (physikalisch schwankt die Groesse durch ZBR, s. 3.9) 512
Byte speichert leicht berechnen:
Zylinder * Koepfe * Sektoren * 512 = Kapazitaet in Bytes
3.13 *S.M.A.R.T*
SMART ist eine von den Festplattenherstellern gemeinsam entwickelte
Technik zur selbststaendigen Erkennung von Festplattenfehlern. Der
Anstoss zur Entwicklung dieser Technik kam vom Computerhersteller
Compaq. Die Grundidee ist, dass sich die meisten Festplattendefekte
anhand von veraenderten Betriebsparametern vorhersehen lassen. So werden
von SMART z.B. Zugriffsfehler oder schwankende Drehzahl gemessen und bei
begruendetem Verdacht dem Computer gemeldet. Doch einzig Compaq hat auch
eine Auswertung der mittlerweile verbreiteten SMART Technik in seinen
Servern realisiert. Ansonsten verkuemmert SMART in heutigen Festplatten
ohne Funktion. Eine Weiterentwicklung - die allerdings ebensowenig
genutzt wird wie SMART - ist PFA von IBM, das zusaetzlich z.B. die
korrekte Hoehe des Schreib-/Lesekopfes ueberwacht.
4. Dateisysteme
4.1 *FAT*
FAT als Dateisystem wurde mit dem Betriebssystem MSDOS eingefuehrt und
ist seit DOS Version 3.30 weitgehend unveraendert geblieben. Es teilt
Festplatten in Partitionen (= logische Laufwerke; werden unter eigenem
Laufwerksbuchstaben angesprochen) und Cluster (MSDOS-Deutsch:
'Zuordnungseinheit') auf. Bei DOS 2.0 wurde mit einer 12 Bit FAT
gearbeitet, d.h. es waren maximal 2^12 = 4096 Cluster moeglich. Bei
einer Clustergroesse von 4 kB macht das eine maximale Partitionsgroesse
von 16 MB. Natuerlich wurde dies nach kurzer Zeit zu klein und Microsoft
fuehrte mit DOS 3.3 die 16 Bit FAT ein. Sie kann maximal 65536 (2^16)
Cluster verwalten.
Da die Zahl der Cluster also begrenzt ist, muss man bei steigender
Partitionsgroesse die Cluster ebenfalls vergroessern. Die folgende
Tabelle gibt eine Uebersicht darueber:
FAT Partitionsgroesse Cluster DOS Version
-------------------------------------------------
12 Bit 0-15 MB 4 kB 2.0 - 3.30
16 Bit 0-32 MB 512 Byte 3.30 - 4.0
" 16-127 MB 2 kB 4.0 - 6.22
" 128-255 MB 4 kB "
" 256-511 MB 8 kB "
" 512-1023 MB 16 kB "
" 1024-2047 MB 32 kB "
MSDOS und alle seine Derivate, die alle auf FAT basieren, koennen pro
Cluster nur eine Datei verwalten. Fuellt diese Datei den Cluster nicht
vollstaendig aus, bleibt der restliche Platz ungenutzt und kann auch
nicht von anderen Dateien belegt werden. Eine Datei, die nur aus einem
einzigen Zeichen besteht verbraucht physikalisch gesehen auch nur 1 Byte
Speicherplatz auf der Festplatte. Aufgrund des DOS Dateisystems belegt
sie aber z.B. bei einer 400 MB grossen Partition effektiv 8 kB. Die
eigentlich freien 8191 Bytes gehen fuer die Speicherung von Daten
verloren.
Dieses Verfahren fuehrt zu dem Effekt, dass 300 MB, die von einer 400
MB grossen Partition auf eine 1 GB grosse Partition umkopiert werden,
ploetzlich nicht mehr 300, sondern z.B. 380 MB beanspruchen. Durch die
gestiegene Clustergroesse hat auch der Verschnitt zugenommen. Dies macht
sich naturgemaess besonders bei vielen kleinen Dateien bemerkbar (bestes
Beispiel: Iconsammlung). Die aktuelle Clustergroesse kann man mit dem
DOS Befehl CHKDSK anzeigen.
Die schon oben erwaehnten Partitionen koennen eine Festplatte in
logische Laufwerke aufteilen. Auch bei den heutigen Festplattengroessen
um 1 GB (= 1024 MB) wird aus Bequemlichkeit oder Unwissenheit oft der
gesamte Speicherplatz einer Partition zugewiesen. Diese Partition
('Primaere Partition') wird dann von DOS i.d.R. als Laufwerk 'C'
angesprochen. Bis DOS 3.30 war es nicht moeglich mehrere Partitionen
anzulegen. Man konnte maximal mit einer bis zu einer 32 MB 'grossen'
Partition arbeiten. DOS 3.30 fuehrte dann die beschriebene
Partitionierungstechnik ein. Die maximale Partitionsgroesse blieb jedoch
bis DOS 4.0 bei 32 MB. Erst dann wurde die Partitionsgroesse auf maximal
2 GB (= 2048 MB) angehoben. Diese Grenze besteht auch heute noch.
Ist man zu dem Schluss gekommen, dass man seine Partitionsgroesse
herabsetzen und damit den Verschnitt verringern will, ist es leider
notwendig, die gesamte betroffene Festplatte neu zu formatieren.
Softwareloesungen wie die Shareware 'FIPS' erlauben zwar ein
nachtraegliches Aendern der Partitionsgroesse ohne Datenverlust
(zumindest dann, wenn kein Absturz dazwischen kommt), belassen aber die
Clustergroesse gleich. Man gewinnt dementsprechend auch keinen
Speicherplatz. Man kommt also um ein Backup und ein anschliessendes
Neupartitionieren via FDISK nicht herum. Dabei gehen wie gesagt alle
Daten verloren.
4.2 *VFAT / VFAT 32*
VFAT ist eine Erweiterung von FAT, die in Windows fuer Workgroups 3.11
und in Windows 95 zu finden ist. Neben dem '32 Bit Dateizugriff', der
eine kleine Beschleunigung bei Datentraegerzugriffen bringt,
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