Datentrger und Externe Speicher I Gruppe 3 Dat

Datenträger und Externe Speicher I Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ Markus Braun Johannes Fichtinger Matthias Seufert Mario Podrazil Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“

Lehrziele • Verwendungszwecke und Kenndaten von Datenträgern und externen Speichern • Klassifikation von Datenträgern • Einordnen von Neuankündigungen • Aufbau des Artikelnummerierungssystems (EAN) • Varianten von optischen Speicherplatten • Absehbare Kapazitätsentwicklungen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 2

Allgemeine Definition Datenträger = Speichermedium zur dauerhaften Aufnahme von Daten Leistungsvermögen wird bestimmt durch: • Speicherkapazität • Zugriffszeit • Übertragungsgeschwindigkeit • Zusammenschalten von Laufwerken • Zuverlässigkeit Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 3

Merkmale von Datenträgern • • • Aufzeichnungsform Basismaterial Gestalt Repräsentation Lagerfähigkeit (Platz, Empfindlichkeit) Aufzeichnungshäufigkeit Speicherkapazität Zugriffszeit Preis Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 4

Aufzeichnungsform der Daten I 1. Bedruckte und handbeschriftete Datenträger: • Strichmarkierte Datenträger • Datenträger mit Strichcodes • Klarschriftbelege 2. Magnetische Datenträger: • • Magnetstreifenkarten Magnetbänder Disketten Magnetplatten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 5

Aufzeichnungsform der Daten II 3. Optische Datenträger: • Mikrofilm • Optische Speicherplatten • Optische Speicherkaten 4. Elektronische Datenträger: • • Chipkarten mit Mikroprozessor Transponder Flash-Speicherkarten Halbleiterplatten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 6

Einsatzzwecke von Datenträgern I 1. Mobiler Speicher für Einzelobjekte: • • • Identifikation von Gegenständen Identifikation von Lebewesen Überwachung und Steuerung Dezentrale Datenerfassung Bezahlung/Abrechnung 2. Speicher für Programme und Daten: • Primärspeicher • Sekundärspeicher • Tertiärspeicher Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 7

Einsatzzwecke für Datenträger II 3. Informationsaustausch: • Kleine Informationsmengen • Große Informationsmengen 4. Archivierung: • Sicherung • Ablage Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 8

Bedruckte und handbeschriftete Datenträger • Strichmarkierte Datenträger • Datenträger mit Strichcode • Eindimensional • Zweidimensional • Klarschriftbelege Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 9

Strichmarkierte Datenträger • • Markierungsbelege von Hand auszufüllen Maschinenlesbare Papierbelege Art eines Fragebogen Vorgeschriebene Antwortfelder Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 10

Strichmarkierte Datenträger - Vorteile • Datenerfassung auf Urbeleg Umsetzungsvorgänge entfallen • Datenerfassung am Ort des Datenanfalls • Formulargestaltung anpassungsfähig • Belege visuell und maschinell lesbar • Verarbeitungsgeschwindigkeit sehr hoch Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 11

Strichmarkierte Datenträger - Nachteile • • • Vorbereitungszeit aufwendig Kleine Belegmengen - Wirtschaftlichkeit? Aufbewahrung - Hoher Platzbedarf Aufnahmefähigkeit ist begrenzt Nur einmalige Verwendbarkeit Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 12

Datenträger mit Strichcodes = Datenträger mit vorgedruckten Strichmarkierungen (Balkencode) Strichcode zur Darstellung der 13 stelligen Europaeinheitlichen Artikelnummer (EAN) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 13

EAN - Vorteile • Wegfall kostspieliger Warenetikettierung • Zeitersparnis beim Kassiervorgang • Gezielte und flexible Marketingbedingungen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 14

EAN - Nachteile • Hohe Kosten und Qualitätsanforderungen • Gleiche Artikel haben bei unterschiedlichen Herstellern auch unterschiedliche Nummern • Preiskontrolle für Verbraucher schwierig Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 15

Zweidimensionale Strichcodes Speichert Informationen sowohl in der Höhe als auch in der Breite des Symbols 2 Klassen: • Gestapelte oder Mehrreihencodes • Matrixcodes Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 16

Zweidimensionale Strichcodes PDF 417 -Code und Data-Matrix-Code Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 17

Klarschriftbelege • Visuell und maschinell lesbare Papierbelege • Schriftzeichen optisch erkennbar Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 18

Klarschriften - Vorteile • Datenerfassung auf Urbeleg Umsetzungsvorgänge entfallen • Datenerfassung am Ort des Datenanfalls • Formulargestaltung anpassungsfähig • Belege visuell und maschinell lesbar • Verarbeitungsgeschwindigkeit sehr hoch Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 19

Klarschriften - Nachteile • • • Vorbereitungszeit aufwendig Kleine Belegmengen - Wirtschaftlichkeit? Aufbewahrung - Hoher Platzbedarf Aufnahmefähigkeit ist begrenzt Nur einmalige Verwendbarkeit Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 20

Magnetische Datenträger • • Magnetstreifenkarten Magnetbänder Disketten Magnetplatten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 21

Magnetstreifenkarten • • Standardgröße: 85, 5 x 54 x 0, 76 mm Vollplastik oder Kunststoffschichten 0, 5 Zoll (12, 7 mm) breiter Magnetstreifen Drei parallele unabhängige Spuren Spur 1 und 3: alphanumerisch, max. 592 Bit Spur 2: bis zu 210 Bit Speicherkapazität: 1. 394 Bit Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 22

Magnetstreifenkarte - Vorteil • Klein, transportabel • Sichere, kostengünstige Identifikation und Berechtigungsprüfung • Bargeldloser Zahlungsverkehr • Chiffrierung der vertraulichen Daten • Datenerfassung an wechselnden Orten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 23

Magnetstreifenkarte - Nachteile • • Hoher Entwicklungsaufwand Gerätekosten, Codiermaschinen, Kartenleser Geringe Datenkapazität - nur Stammdaten Betrügerische Manipulation nicht ausschließbar • Akzeptanzprobleme und Verlustrisiko Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 24

Magnetbänder • • Dünnes Polyesterband Magnetisierbare Schicht auf einer Seite Information durch Magnetisierung speicherbar Langzeitarchivierung großer Informationsbestände Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 25

Magnetbänder Aufzeichnungstechnik • Längsspur • Querspur Automationsgrad • Laufwerk • Autolader • Bibliothek Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 26

Längsspur - Querspur Lineare Aufzeichnung: Eine oder mehrere horizontale Spuren Schräge Aufzeichnung: Millionen kurze Spuren Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 27

Magnetbänder Längsspuraufzeichnung: • • • QIC/Travan SLR DLT/SDLT LTO-Ultrium Großrechner-Bandeinheiten Schrägspuraufzeichnung: • 4 mm - DAT/DDS • 8 mm Bandkassetten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 28

Automationsgrad • Laufwerke: bis 100 GB - 1 Kassette • Autolader: bis 1, 1 TB - 9 bis 11 Kassetten • Bibliotheken: bis 65, 2 TB - bis 652 Kassetten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 29

Magnetbandeinheiten - Längsspur Streamer: im Datenstromverfahren, tertiäre Speicher • • • QIC: 250 MB bis 50 GB (88 KB/s bis 5 MB/s) QIC-Minicartridge: 80 MB bis 4 GB Travan-Minicartridge: bis 10 GB (1 MB/s) DLT: bis 40 GB (bis 6 MB/s) SDLT: bis 1 TB (bis 160 MB/s) (! Zukünftig !) LTO-Ultrium: bis 800 GB (bis 160 MB/s) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 30

Magnetbandeinheiten - Schrägspur • 4 mm DAT/DDS: 1, 3 GB bis 20 GB (bis 2, 4 MB/s) • 8 mm Bandkassette: • Mammoth: bis 60 GB • AIT: bis 260 GB Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 31

Magnetbänder - Vorteile • Billiges Medium für tertiäre Speicherung, Sicherung und Ablage • Wiederverwendbarkeit • Auswechselbarkeit • Fast unbegrenzte Kapazität • Hohe Schreib- und Leseleitung • Lange Haltbarkeit Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 32

Magnetbänder - Nachteile • • • Lange Zugriffszeiten Keine visuelle Lesbarkeit Sortierfähigkeit nur durch erneute Aufnahme Keine Verwendung als Urbeleg Empfindlichkeit Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 33

Datensicherung für Unternehmen • Warum Datensicherung? • Firmenrichtlinie • Normen, Qualitätssicherung • Selbsterhaltungstrieb • Wie oft wird gespeichert? • Täglich • Wie lange wird archiviert? • 2 bis 30 Jahre Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 34

Datensicherung für Unternehmen • Wie lange wird archiviert? • • • Buchhaltung: 7 Jahre Lohnverrechnung: 30 Jahre Kundenakte (nach Kündigung): 2 Jahre Personalakte: 30 Jahre Rechnungen: 7 Jahre Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 35

Transtec Backup-Systeme 7600 LTO: 4. 800 EUR LTO Cartridge 200 GB kompr. 140 EUR Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 36

Transtec - Backup-Systeme II 7400 AIT 3: 260 GB 3 MB/s 4. 100 EUR 7300 SLR: 100 GB 10 MB/s 2. 400 EUR 7100 DDS-4: 40 GB 6 MB/s 1. 100 EUR 7100 DDS-3: 24 GB 2 MB/s 870 EUR Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 37

HP Sure Store Autolader 1/9 1, 8 TB - kompr. 15 MB/s 12. 430 EUR Support Package: 3 Jahre - Reaktion am nächsten Tag 3 Jahre - Reaktion innerhalb 4 Std. Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 2. 500 EUR 4. 700 EUR 38

HP Sure. Store Libraries 1/20 DLT Library 800 GB 6 MB/s 16. 700 EUR 2/40 DLT Library 1, 6 TB 12 MB/s 35. 000 EUR 2/40 LTO Library 4, 2 TB 30 MB/s 43. 000 EUR 2/60 DLT Library 2, 4 TB 12 MB/s 53. 000 EUR 4/60 DLT Library 4, 2 TB 24 MB/s 100. 000 EUR HP Tape Library 10/180: Platz für 174 Kassetten 2, 9 TB bis 17, 4 TB HP Tape Library 20/700: Platz für 690 Kassetten 28 TB bis 69 TB Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 39

Overland DLT-Autolader und Libraries 1 bis 2 Laufwerke 10 bis 15 Kassetten 400 GB bis 3 TB Datendurchsatz bis zu 60 GB/s DLT 8000 und SDLT kombinierbar 16 Laufwerke: 1 TB bis 24 TB 21, 6 GB bis 460 GB pro Std. LXL und LXM 5. 000 EUR bis 12. 000 EUR Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 40

Travan Technologie TRAVAN-1: 800 MB kompr. 26 EUR TRAVAN-3: 3. 2 GB kompr. 30 EUR TRAVAN-4: 8 GB kompr. 30 EUR TRAVAN-5: 20 GB kompr. 41 EUR Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 41

DAT/DDS DAT 4 mm: DDS-2: 8 GB kompr. 66 MB/min DDS-3: 24 GB kompr. 132 MB/min DDS-4: 40 GB kompr. 35 EUR Abwärts schreib- und lesekompatibel Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 42

AIT vs. DDS-4 vs. DLT 1 Workgroup Server Segment DRIVE MODEL AIT-1 DDS-4 DLT 1 Capacity 35 GB 20 GB 40 GB Compressed 90 GB 40 GB 80 GB Transfer Rate Native 4 MB/sec 2. 4 MB/ sec 3 MB/sec MTBF at 100% duty cycle 300, 000 hrs* 200, 000 hrs Head Life 50, 000 30, 000 File Access Time <27 Sec 80 Sec 68 Sec Media Load Time <10 Sec 24 Sec 12 Sec Interface UWSCSI Ultra Wide Power Consumption 12 Watts 8 Watts 15 Watts MIC YES NO NO DDS-4 MTBF at 40% duty cycle Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 43

AIT-2 vs. M 2 vs. DLT 8000 Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 44

AIT-3 vs. SDLT vs. LTO Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 45

AIT Roadmap Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 46

Datenträger Preise QIC: 2, 5 GB 5 Stk. TRAVAN-5: TRAVAN-4: 199 EUR 20 GB 5 Stk. 8 GB 5 Stk. 205 EUR 153 EUR DDS-4: 10 Stk. 350 EUR DDS-3: 10 Stk. 132 EUR AIT: 170 m 5 Stk. 325 EUR DLT: 80 GB 7 Stk. SDLT: 220 GB 1 Stk. 250 EUR 205 EUR LTO: 200 GB 1 Stk. AIT-3: 260 GB 1 Stk. 140 EUR 141 EUR Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 47

Disketten I 1. Disketten: • Disketten sind Wechseldatenträger, bestehend aus flexiblen runden Kunststoffplatten, die auf beiden Seiten mit einer magnetisierbaren Schicht bedeckt sind • Informationen werden beidseitig durch Magnetisierung in konzentrischen Kreisspuren mittels eines Schreib-/ Lesekopfes aufgezeichnet • Eignung als tertiärer Speicher zur Sicherung und zum Austausch kleinerer Datenbestände Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 48

Disketten II • Eigentlicher Datenträger aus Schutzgründen in festem Gehäuse eingeschlossen • Diskette rotiert beim Lesen/Schreiben auf einem Luftpolster Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 49

Disketten III Disketten gibt es • In verschieden Größen (8; 5, 25; 3, 5; 2 Zoll) • Mit unterschiedlichen Aufzeichnungsdichten (single, double, high und extra high density) • Mit Kapazitäten je nach Aufzeichnungsdichte von 720 KB - 2, 88 MB • Mit mehreren inkompatiblen Aufzeichnungsformaten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 50

3, 5 -Zoll-Disketten 3, 5 -Zoll-Standarddisketten: • Gängigstes Format seit Mitte der 90 er Jahre • 1, 44 -MB-Diskette einziges Format, welches heute noch weit verbreitet ist Standarddiskette Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 51

3, 5 -Zoll-Disketten Technische Daten (1, 44 -MB-Diskette) : • 80 Spuren à 18 Sektoren mit jeweils 512 Byte • Bruttokapazität: 2, 0 MB, Nettokapazität: 1, 44 MB • Datenübertragungsrate: 62, 5 KB/s (USB-Anschluss 0, 5 MB/s) • Durchschnittliche Zugriffszeit: 100 ms Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 52

3, 5 -Zoll-Disketten Vorteile von Standarddisketten: • Erheblich größere Speicherkapazität als Datenträger aus Papier • Direkter Zugriff auf jeden beliebigen Datensatz • Austauschbarkeit • Einfache Handhabung • Möglichkeit des Versandes • Wiederverwendbarkeit • Günstiger Preis von Laufwerk und Datenträger Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 53

3, 5 -Zoll-Disketten Nachteile von Standarddisketten: • Keine visuelle Lesbarkeit • Geringe Kapazität • Empfindlichkeit gegen (magnetische) Umwelteinflüsse • Fehleranfälliger und langsamer als alle anderen Wechselspeicher Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 54

Disketten mit hoher Kapazität 1. Flopticals: • Kombination aus magnetischer und optischer Technik • Disketten werden über Laser mit Servospuren versehen • Sehr genaue Führung des Schreib-/Lesekopfes durch eine Infrarotdiode • Daraus ergibt sich eine wesentlich höhere Spurdichte (1250 tpi statt 135 tpi 20, 5 MB Kapazität) • Floptical-Technik heute nicht mehr eingesetzt Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 55

Disketten mit hoher Kapazität 2. LS-120 -Disketten: • Weiterentwicklung der Servospurtechnik der Flopticals • Gleiche Abmessungen wie herkömmliche 3, 5 -Zoll-Diskette • Kapazität: 120 MB • Durchschnittliche Zugriffszeit: 70 ms • Maximale Datentransferrate: 1, 4 MB/s (durchschnittlich 530 KB/s) • Aufzeichnungsdichte: 2490 tpi Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 56

Disketten mit hoher Kapazität • Erhöhte Umdrehungsgeschwindigkeit von 720 rpm schnellere Zugriffszeiten und höhere Datenübertragungsrate • LS-120 -Disketten zu 3, 5 -Zoll-Standarddisketten abwärtskompatibel • Preis des Laufwerks: 150 - 200 Euro Preis des Mediums: 5 - 20 Euro Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 57

Disketten mit hoher Kapazität 3. Hi. FD-Disketten: • Vorbespieltes Servo-Führungssignal dient zur präzisen Spurführung (wie bei LS-120 -Diskette) • Gleiche Abmessungen wie 3, 5 -Zoll-Diskette • Abwärtskompatibel • Kapazität: 200 MB • Durchschnittliche Zugriffszeit: 49 ms • Maximale Datentransferrate: 3, 6 MB/s (durchschnittlich 790 KB/s) • Hohe Umdrehungsgeschwindigkeit (3600 rpm) durch fliegende Schreib-/Leseköpfe Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 58

Disketten mit hoher Kapazität 4. ZIP-Disketten: • • • Relativ hoher Verbreitungsgrad Keine Kompatibilität zu anderen Datenträgern Kapazität: 100 oder 250 MB Durchschnittliche Zugriffszeit: 29 ms Max. Datentransferrate: 0, 42 -1, 4 MB/s (100 MB) 0, 9 -2, 4 MB/s (200 MB) • Durchschnittl. Datentransferrate: 890 KB/s • Für Notebook-Benutzer wurden kleinere ZIP-Formate entwickelt (40 und 100 MB-Disketten) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 59

Disketten mit hoher Kapazität • Preis des Laufwerks: 100 - 250 Euro • Preis des Mediums: 10 - 20 Euro Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 60

Disketten mit hoher Kapazität Vorteile im Vergleich zu Standarddisketten: • Ca. 80 - 170 fache Speicherkapazität • Ca. 10 - 20 fache durchschnittliche Datenübertragungsrate • Gute Eignung als sekundärer, tragbarer Massenspeicher Nachteile im Vergleich zu Standarddisketten: • Keine Standards • Sehr geringe Datenträgeraustauschmöglichkeiten • Bei ZIP-Disketten keine Kompatibilität zu 1, 44 -MB-Standarddisketten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 61

Magnetplatten: • Datenträger in Form einer oder mehrerer auf einer Achse übereinander montierter Platten • Platten drehen sich mit konstanter, hoher Geschwindigkeit • Auf Daten wird mit einem oder mehreren Schreib-/ Leseköpfen zugegriffen (Zugriffskamm) • Aufzeichnung erfolgt beidseitig Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 62

Magnetplatten • Schreib-/Leseköpfe schweben in sehr geringen Abstand zur Speicheroberfläche (10 -15 nm) auf einem durch die Drehbewegung gebildetem Luftpolster • Aufzeichnungsdichten von 15 - 50 GBit/Quadratzoll • Jeder beliebige Punkt auf der Plattenoberfläche kann angesteuert werden Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 63

Magnetplatten gibt es • In verschiedenen Größen (14; 10, 8; 5, 25; 3, 5 Zoll und kleiner) • Auswechselbar oder fest in das Laufwerk installiert • Mit einem oder mehreren Schreib-/ Leseköpfen • Mit unterschiedlichen Aufzeichnungstechniken und -formaten, Kapazitätsstufen und Leistungen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 64

Festplatten für Personalcomputer • • • Kapazität: 20 GB - 160 GB Rotationsgeschwindigkeit: 5. 400 -15. 000 rpm Zugriffszeit (je nach Umdrehung): 5 - 10 ms Max. Datenübertragungsrate: 15 - 50 MB/s 3, 5 -Zoll-Format für PCs, 2, 5 -Zoll-Format bei Notebooks bei einer Einbauhöhe von 1 Zoll (PC) und 0, 75 Zoll (Notebook) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 65

Festplatten für Personalcomputer • Fujitsu 18, 4 GB SCSI, 8 MB Cache, 10. 000 rpm, 4, 5 ms, 245, 00 EUR • Fujitsu 36, 7 GB SCSI, 8 MB Cache, 10. 000 rpm, 4, 5 ms, 435, 00 EUR • IBM 30 GB 2, 5" Notebook Festplatte, 512 KB Cache, 5. 400 rpm, 12 ms, UDMA 100, 9, 5 m, 235, 00 EUR IBM 20 GB 2, 5" Notebook Festplatte, 512 KB Cache, 5. 400 rpm, 12 ms, UDMA 100, 9, 5 m, 165, 00 EUR • Maxtor 20 GB, 2 MB Cache, 5. 400 rpm, 9 ms, UDMA-100, 86, 00 EUR • Maxtor 20 GB, 2 MB Cache, 7. 200 rpm, 8, 5 ms, UDMA-133, 102, 00 EUR • IBM 120 GB, 2 MB Cache, 7. 200 rpm, 8, 5 ms, UDMA-100, 315, 00 EUR Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 66

Magnetplattenspeicher in Rechenzentren • Bis Mitte der 90 er Jahre „SLED-Technik“ mit einzelnen Großplatteneinheiten (Magnetplattenfarm) dominant • Leistungsfähigkeit kleinerer Platten aus dem PC-Bereich nahm zu, zusätzlich großer Preisvorteil vorhanden Kleine Laufwerke wurden zunehmend im Rahmen von Speichersystemen für Zentralrechner und für Server in lokalen Netzen eingesetzt (Magnetplattenarrays) „RAID-Technik“ Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 67

RAID-Technik: • Verwendung von vielen preiswerten Standardplatten • Senkung der Kosten unter gleichzeitiger Erhöhung der Datentransferrate und der Ausfallsicherheit von Magnetplatten • Bei Raid-Systemen wird Teil der Plattenkapazität zur Speicherung gleichartiger Information genutzt, um bei einem Plattenausfall die Daten wiederherstellen zu können Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 68

RAID-Standards • RAID-0: Daten werden in Blöcke aufgeteilt, die parallel auf die vorhandenen Laufwerke geschrieben werden • RAID-1: Die gleichen Daten werden gleichzeitig auf unterschiedliche Laufwerke geschrieben • RAID-3: Datenblöcke werden parallel über mehrere Laufwerke und zusätzliche Paritätsinformationen auf einem separaten Laufwerk gespeichert • RAID-5: Daten und zur Rekonstruktion notwendige Prüfsummen werden quer über alle Laufwerke geschrieben Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 69

Speichernetze werden benötigt, um RAIDSpeicherplatten für lokale Netzwerke (LAN) verfügbar zu machen 1. Network Attached Storage (NAS): • Direkt an lokales Netz angeschlossener Speicher • NAS-Einheit besteht aus einem oder mehreren internen Servern, vorkonfigurierter Plattenkapazität und einem speziellen Betriebssystem • Ausgelegt auf Datenübertragung und -verwaltung Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 70

Speichernetze • NAS-Einheit wird direkt über Adapterkarte an lokales Netz angeschlossen • Laufwerke sind über SCSI-Schnittstellen mit der Zentraleinheit der NAS-Anlage verbunden • Höhere Leistung durch speziell auf Datentransfer ausgelegtes Betriebssystem • Größere Systeme können weitere Funktionen (Archivierung, Plattenspiegelung) sowie zusätzliche Baueinheiten (Magnetbänder, optische Laufwerke) enthalten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 71

Speichernetze Vorteile des NAS-Systems: • • Einfache Installation und Wartung Preisgünstiger Ausbau durch Speichererweiterungen Erprobte Schnittstellen: SCSI und Ethernet Geeignet für mittlere Datei- und Webserver Nachteile des NAS-Systems: • Beschränkte Leistung • Geringe Entfernung zwischen Controller und Speichermedien • Zugriff auf gespeicherte Daten erfolgt über Server und lokales Netz Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 72

Speichernetze 2. Storage Area Network(SAN): • Speichergeräte sind von Servern getrennt • Über ein unabhängiges - vom lokalen Netz völlig getrenntes - Netz zugänglich • Verwendung des Fibre-Channel-Standards ermöglicht hohe Übertragungsleistung (100 MB/s), Reichweite (10 KM) und Skalierbarkeit (bis zu 16 Mio. Geräteanschlüsse) • Mehrere Rechner können gleichzeitig auf ein Speichergerät zugreifen, der Umweg über den zentralen Dateiserver entfällt Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 73

Speichernetze Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 74

Speichernetze Vorteile von SAN: • Hohe Leistung beim Datenaustausch zwischen Server und Speichergerät • Reduzierte Belastung des lokalen Netzes • Hohe Skalierbarkeit (einfacher Anschluss neuer Speicher, ohne dass zusätzlicher Server nötig ist) Nachteile von SAN: • Schwierige Planung, Installation und Wartung • Relativ teuer • Standardisierung noch nicht abgeschlossen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 75

ATA/ATAPI - IDE/EIDE Schnittstellen-Standards: • Anschluss einer Magnetplatteneinheit kann über die ATA/EIDE oder SCSI-Schnittstelle erfolgen • ATA-1/IDE wurde Mitte der 90 er Jahre durch ATA-2/EIDE ersetzt • Schnellerer PCI-Bus dient nun an Stelle des ISABusses als Schnittstelle • Über zwei Kanäle können bis zu vier unabhängige Speichergeräte betrieben werden Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 76

ATA/ATAPI - IDE/EIDE Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 77

ATA/EIDE • Max. Datentransferraten abhängig von verwendeten Protokollen mit Ultra DMA (ATA-66) maximal 66, 6 MB/s möglich • Seit 1995 haben alle PC-Hauptplatinen einen im Chipsatz integrierten ATA/EIDE-Controller ATA/EIDE-Geräte können direkt ohne Adapter an Hauptplatine angeschlossen werden • Hierfür wurde neues Befehlsführungsprotokoll entwickelt: ATAPI (Erweiterung der ATASpezifikationen zum Betrieb von CD-ROMLaufwerken, Streamern und anderen Speichermedien) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 78

SCSI-Standards SCSI: • SCSI ist eine wesentlich fortschrittlichere, aber auch teurere Schnittstelle als EIDE für die Koppelung schneller Peripheriegeräte an einen Rechner • Je nach Busbreite können 8 - 16 Speicherlaufwerke (Streamer, Magnet- und optische Speichereinheiten) direkt auf Bus-Ebene an die Zentraleinheit angeschlossen werden • Maximaler Durchsatz je nach Protokoll zwischen 5 MB/s (SCSI-1) und 320 MB/s (Ultra 320 SCSI) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 79

SCSI-Standards Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 80

SCSI-Standards Vorteile von SCSI gegenüber IDE: • SCSI-System entlastet über den SCSI-Controller mit eigenem Prozessor den PC-Prozessor • MTBF (Mean Time Between Failure) von SCSIFestplatten mit 1. 000 Stunden fast doppelt so hoch wie bei IDE • SCSI nicht wie EIDE auf periphere Einheiten in Systemeinheit beschränkt Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 81

Wechselplatten • Wechselplatten eignen sich als primärer und sekundärer Massenspeicher, zur Datensicherung und zur Mitnahme von großen Datenbeständen • Aufgrund mangelnder Kompatibilität und geringer Verbreitung nicht geeignet für Datenträgeraustausch • Mehrere Varianten: Standardwechselplatten und proprietäre Wechselplatten für Schreibtisch-PCs sowie PC-Card-Platten für Notebooks und PDAs Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 82

Wechselplatten • Standardwechselplatten sind als kleine tragbare Laufwerke erhältlich • Sie sind in einem Gehäuse untergebracht, welches in ein Andockfach geschoben werden kann Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 83

Wechselplatten • Proprietäre Wechselplatten: Kapazität geringer als bei normalen Festplatten, zu keinem anderen Speichermedium kompatibel • Bsp. : JAZ-Laufwerk mit 1 - 2 GB Kapazität Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 84

Wechselplatten PC-CARD-Platten: • Standardisierte Platte hat die selben Abmessungen wie eine Kreditkarte • Typ 1 (3, 3 mm): Systemspeicherprodukte (Flash, SDRAM) • Typ 2 (5 mm) : Flash-Speicherkarten, 1, 0 -Zoll. Magnetplatten, Fax/Modem, Netzwerkadapter • Typ 3 (10 mm): 1, 3 - und 1, 8 -Zoll-Magnetplattenlaufwerke Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 85

Wechselplatten Vorteile: • • • Kleines Format Kompatibilität, Rechnerunabhängigkeit Auswechselbarkeit Notebooks u. PDA´s werden durch PC-Cards um breites Fähigkeitsspektrum erweitert Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 86

IT für Führungskräfte Datenträger und externe Speicher Optische Datenträger Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“

Optische Datenträger Verwendete Definition: Datenträger bei denen mittels Licht oder Laser erzeugte Wärmeenergie zum Schreiben und Lesen von Informationen auf optisch reaktivem Material verwendet wird. Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 88

Inhalte Optische Datenträger: • Mikrofilm • Optische Speicherplatten • Optische Speicherkarten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 89

Mikrofilm Der Mikrofilm ist ein Datenträger aus Filmmaterial, auf dem durch fotografische Verfahren schriftliche und bildliche Information stark verkleinert aufgezeichnet wird. Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 90

Mikrofilm 2 Arten: Rollfilme: hundert Mikrofiches: DIN A 3 Titel und Index meist 16 mm bis mehrere Meter lang Format A 6 bis zu 269 Seiten zuzüglich Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 91

Mikrofilm Verkleinerungsfaktoren: • Zwischen 20: 1 und 48: 1 - je nach Fassungsvermögen, Lesbarkeit und Empfindlichkeit Bildfeldeinteilung: • Konstant bei DIN-Formaten von A 6 bis A 3 • Variabel bei unterschiedlichen Formaten (auch für Baupläne usw. geeignet) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 92

Mikrofilm Informationsaufzeichnung durch: • Verfilmung mit speziellen Kameras • Rechnerausgabe auf Mikrofilm (COM) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 93

Mikrofilm COM-Rekorder: • Geschwindigkeit und Preis wie bei schnellsten Laserdruckern (10. 000 bis 25. 000 Zeichen/min) • Nutzung meist von Banken und Versicherungen • Bieten häufig Mikroverfilmung als Dienstleistung für Dritte an Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 94

Mikrofilm Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 95

Mikrofilm Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 96

Mikrofilm Vorteile: • • • Sehr hohe Ausgabegeschwindigkeit Kostengünstig bei großen Datenmengen Hohe Zeichendichte je Mikrofilm Geringer Raumbedarf Unbeschränkte Haltbarkeit Flexible Gestaltung Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 97

Mikrofilm Nachteile: • • Nur einmal beschreibbar Hohe Investition für Ausgabe- und Lesegeräte Umständliche Handhabung Lange Zugriffszeiten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 98

Optische Speicherplatten Unterteilung der optischen Speicherplatten: • Bespielte unveränderliche optische Platten • Einmal beschreibbare optische Platten • Wiederbeschreibbare optische Platten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 99

Optische Speicherplatten (optical disc) sind feste runde Kunststoffscheiben, bei denen lasergenerierte Lichtenergie direkt zum Lesen und Schreiben von Information auf optisch reaktivem Material verwendet wird oder aber das Lesen und Schreiben auf optisch reaktivem Material unterstützt. Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 100

Optische Speicherplatten Lesen ist hierbei die passive Funktion, Veränderungen von reflektiertem Licht festzustellen. Schreiben ist die Verwendung von Laserenergie, um ein optisch sensitives Material zu verändern oder die Veränderung zu unterstützen. Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 101

Bespielte optische Platten - CD-ROM: Verbreitetste Form der optischen Speicherplatten • Speicherkapazität: 650 – 700 MB • Zugriffszeit: zwischen 70 und 100 ms • Aufzeichnung: Spritzgussverfahren Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 102

Bespielte optische Platten - CD-ROM • Datentransferrate: 150 KB/s (ursprünglich) Heute bis zu 72 fache Drehgeschwindigkeit und max. 10, 8 MB/s (im Durchschnitt 8 MB/s) mittels Multibeamtechnik • Information durch Pits gespeichert (bis 2 Mrd. je Platte) • Spurverlauf spiralförmig Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 103

Bespielte optische Platten - CD-ROM Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 104

Bespielte optische Platten - CD-ROM Die CD-ROM entstand aus der 1982 standardisierten Audio-CD. Verwendung der gleichen Technik bei Datenträgern und Laufwerken sehr preiswerte Produktion. Anwendungsbereiche: Distribution digitaler Information, wie z. B. Software, div. Datenbanken, . . . Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 105

Bespielte optische Platten - CD-ROM Lesevorgang: • Laser tastet die Spur ab wird weitergeleitet oder reflektiert (= codierte Information) • Reflektierter Laserstrahl trifft auf lichtempfindliche Diode, die Lichtstärkeimpulse in elektronische - für Rechner verarbeitbare Informationen transformiert Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 106

Bespielte optische Platten - CD-ROM Vorteile: • • • Niedriges Gewicht Hohe Haltbarkeit Unempfindlich Langjährig erprobte Technik Weltweite Standardisierung und Verbreitung Preisgünstige Datenträger und Wiedergabegeräte Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 107

Bespielte optische Platten - CD-ROM Nachteile: • Zugriffszeiten eingeschränkt • Hohe Geräuschentwicklung Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 108

Bespielte optische Platten - DVD (digital video/versatile disc): Speicherkapazität: • 4, 7 GB: 1 Speicherschicht • 8, 5 GB: 2 Speicherschichten, einseitig bespielt • 9, 4 GB bzw. 17, 1 GB: beidseitig bespielt Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 109

Bespielte optische Platten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 110

Bespielte optische Platten - DVD Standard für DVD-Formate: • • • DVD-Video (bespielt, unveränderbar) DVD-ROM (bespielt, unveränderbar) DVD-Audio (bespielt, unveränderbar) DVD-R DVD-E (später DVD-RW) (DVD+RW) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 111

Bespielte optische Platten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 112

Bespielte optische Platten Spurdichte CD/DVD im Vergleich: Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 113

Bespielte optische Platten - DVD Abtastvorgang: Zweischichten-Technik: • Erste Schicht reflektiert ca. 35% des Lichtes, Rest wird weitergeleitet • Feinfokussierte Lesediode unterscheidet zwischen den Reflexionen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 114

Bespielte optische Platten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 115

Bespielte optische Platten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 116

Bespielte optische Platten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 117

Bespielte optische Platten - DVD-Video: • Speicherkapazität: vom Typ abhängig • Konzipiert zur Speicherung von Unterhaltungsfilmen im D 1 Videoformat (PAL, NTSC) • 8 Spuren für digitales Audio • 32 Spuren für Untertitel Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 118

Bespielte optische Platten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 119

Bespielte optische Platten - DVD Original Breitbildausschnitt auf 4: 3 Fernseher Breitbild auf 16: 9 Fernseher Anamorphotisch komprimiertes Breitbild auf 4: 3 Fernseher Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ Letterbox-Breitbild auf 4: 3 Fernseher 120

Bespielte optische Platten – DVD Ländercodes Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 121

Bespielte optische Platten - DVD 2 Laser System Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 122

Bespielte optische Platten - DVD VCR-DVD Rekorder: Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 123

Bespielte optische Platten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 124

Bespielte optische Platten - DVD-ROM: Speicherkapazität: vom Typ abhängig • Datentransferrate: 1, 321 MB/s (ursprünglich) • Heute bis zu 16 facher Drehgeschwindigkeit und 21, 1 MB/s (Durchschnitt 15 MB/s) • Hat sich als Alternative zur CD-ROM noch nicht durchgesetzt • Max. 1/3 der Lesegeschwindigkeit von CDs Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 125

Bespielte optische Platten - DVD-Audio: • Speicherkapazität: vom Typ abhängig • Tonformate: PCM, Dolby Digital, MPEGAudio, DTS, SDDS • Tonqualität wesentlich höher als bei der Musik-CD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 126

Bespielte optische Platten - DVD Vorteile bespielter DVDs: • • Vielfache Speicherkapazität Wesentlich höhere Datentransferrate Geringere Geräuschentwicklung Eignung als auswechselbarer, tragbarer Massenspeicher für Anwendungen mit hohen Leistungs-/Kapazitätsansprüchen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 127

Bespielte optische Platten - DVD Nachteile bespielter DVDs: • DVDs und Abspielgeräte noch teuer • Anzahl der angebotenen Titel noch gering • Standardisierung und Produktentwicklung noch im Fluss Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 128

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R (CD-recordable): • Speicherkapazität: bis 700 MB oder 80 Min. Musik • Aufzeichnung: fotoempfindliche Schicht wird mittels Laser gebrannt Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 129

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 130

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Lesevorgang: Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 131

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Herstellverfahren Guss: • Produktion der Polycarbonatscheibe im Spritzgussverfahren • Polycarbonat hohe Transparenz, Stabilität, Stoßfestigkeit – frei von Unreinheiten • Polycarbonat wird als Granulat bis auf 350°C erhitzt und in eine Gussform eingespritzt • Stamper aus Metall formt die Spiralspur (Pregroove). Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 132

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Herstellverfahren Farbstoff: • Dye wird durch Rotation aufgebracht • Dicke und die Gleichmäßigkeit des Dye sind entscheidend für die Qualität der CD-R Trocknen: • Dye muss getrocknet und haltbar gemacht werden, um eine ausreichende Haftung an das Polycarbonat zu gewährleisten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 133

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Herstellverfahren (Farbstoffe) Phthalocyanin (weltweit patentiert für Mitsumi): • Phthalocyanin ist ein organischer Farbstoff, der eine besonders hohe Reflektivität besitzt • Ursache hierfür ist die höhere Transparenz aufgrund der goldähnlichen Farbe des Phthalocyanin hervorragende Reflektivität • Universelle Kompatibilität mit allen gängigen Recordern und Laufwerken. Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 134

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Herstellverfahren (Farbstoffe) Cyanin: • Rohlinge besitzen eine grüne Färbung • Benutzen einen organischen Farbstoff auf Cyanin-Basis • Qualität ist schwankend • Lebensdauer ist relativ kurz • Reflexionseigenschaften sind wegen der grünen Färbung schlechter Verbrennung ist weniger exakt Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 135

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Herstellverfahren (Farbstoffe) Azo: • Rohlinge besitzen eine blaue Färbung • Einsatz einer silbernen Reflexionsschicht, um eine vernünftige Reflektivität sicherzustellen • Stabilität wesentlich geringer als bei Phthalocyanin • Beim Schreiben ist die BLER-Rate höher daraus folgt eine geringere Lebensdauer Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 136

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Herstellverfahren Lackbeschichtung: Das Verfahren ist das gleiche wie beim Dye, diesmal ist jedoch die Einspritzdüse fest montiert. Danach wird die CD-R mit ultraviolettem Licht bestrahlt, um die Lackschicht zu härten. Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 137

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Vorteile: • Wie bei CD-ROM • Beschreibbarkeit im Haus = transportabler Speicher für große Datenmengen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 138

1 x beschreibbare optische Platten – CD-R Anwendungsbereiche: • Aufnahmen von Digitalkameras • Handbücher, Kataloge • Archivierung Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 139

1 x beschreibbare optische Platten – Photo-CD: • Entwicklung von Kodak • Speicherplatz für mind. 100 Kleinbild-Dias oder Negative auf einer Scheibe in CD-Größe Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 140

1 x beschreibbare optische Platten – Data. Play-Platte (Data. Play-disc): • Speicherkapazität: 250 bzw. 500 MB • Maße: 32 mm Durchmesser • Aufzeichnung: Phasenwechseltechnik Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 141

1 x beschreibbare optische Platten – Data. Play Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 142

1 x beschreibbare optische Platten – DVD-R (DVD-recordable) • Speicherkapazität: 4, 7 GB • Aufzeichnung: organischer Farbstoff (wie CD) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 143

1 x beschreibbare optische Platten – DVD-R Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 144

1 x beschreibbare optische Platten – WORM (write once read many): • Speicherkapazität: 650 MB bis 9, 1 GB 12 bis 30 GB • Transferrate: 3 MB/s Schreiben 6 MB/s Lesen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 145

1 x beschreibbare optische Platten – WORM-Platten • Können vom Anwender beschrieben werden • Bereits geschriebene Informationen sind nicht mehr veränderlich. • Mit einem energiereichen Laser werden Löcher in die Platte gebrannt oder es kommt zur Blasenbildung Oberfläche nicht mehr eben und streut an dieser Stelle das auftreffende Licht in alle Richtungen auseinander • Der energiereichere Laser und eine hohe Spurgenauigkeit machen ein WORM-Laufwerk wesentlich teurer als das inzwischen ausgesprochen populäre CD-ROM-Laufwerk Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 146

Optische Jukeboxen Pioneer 1004 und 7000 Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 147

Wiederbeschreibbare optische Platten – CD-RW (CD-rewriteable): • Speicherkapazität: 650 MB • Aufzeichnung: duale Phasenwechseltechnik • Datentransferrate: 1, 5 MB/s Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 148

Wiederbeschreibbare optische Platten – CD-RW Rekorder Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 149

Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RW (DVD-rewriteable) • • Speicherkapazität: 4, 7 GB Aufzeichnung: duale Phasenwechseltechnik Wiederbeschreibbar: 1. 000 mal Haltbarkeit: 25 bis 100 Jahre Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 150

Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RW Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 151

Wiederbeschreibbare optische Platten – DVD+RW (DVD+rewriteable) • • • Speicherkapazität: 4, 7 GB bzw. 9, 4 GB Aufzeichnung: duale Phasenwechseltechnik Wiederbeschreibbar: 1. 000 mal Haltbarkeit: 25 bis 100 Jahre Nutzung: Unterhaltungszwecke und Computer Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 152

Wiederbeschreibbare optische Platten – DVD+RW Speicherprinzip Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 153

Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RAM (DVD-random access memory): • Speicherkapazität: 4, 7 GB bzw. 9, 4 GB • Aufzeichnung: duale Phasewechseltechnik mit magneto-optischen Funktionen • Wiederbeschreibbar: 100. 000 mal • Haltbarkeit: 25 bis 100 Jahre • Nutzung: ideal für Computer (65 ms Zugriff) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 154

Wiederbeschreibbare optische Platten DVD-RAM Speicherprinzip Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 155

Optische Speicherplatten - DVD Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 156

Magneto-optische Speicherplatten • • • Kapazität: 140 MB bis 9, 1 GB Formate: 2, 5; 3, 5 und 5, 25 Zoll Durchschnittl. Zugriffszeit: < 25 ms Wiederbeschreibbar: über 1 Million mal Haltbarkeit: über 30 Jahre Beispiel: Mini. Disc (MD) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 157

Magneto-optische Speicherplatten = Kombination der Vorteile magnetischer Aufzeichnung (Wiederbeschreibbarkeit) mit optischen Verfahren (hohe Aufzeichnungsdichte) Schreibkopf erzeugt magnetisches Feld; durch zusätzlichen Laser erhitzte Bereiche ändern ihre magnetische Ausrichtung Aufzeichnung mit hoher Dichte und trotzdem wiederbeschreibbar Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 158

Optische Speicherkarten (optical card, laser card): • Plastikkarte mit Eigenschaften von Scheck- und Kreditkarte • Speicherkapazität: ca. 6 MB • Aufzeichnung: mittels Laser auf Streifen • Transferrate: 9 KB/s Lesen, 4 KB/s Schreiben • Zugriffszeit: 250 ms (im Laufwerk) Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 159

Optische Speicherkarten • Speicherkarten mit 6 MB Speicherplatz (4 MB mit Fehlerkorrektur) • Bisher: Einwegkarten (einmal beschreibbar) • Einsatz (vorgesehen): Gesundheitswesen zur Speicherung von Patientendaten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 160

Optische Speicherplatten – Neue Technologien Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 161

Optische Speicherplatten – Neue Technologien Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 162

Optische Speicherplatten – Neue Technologien Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 163

Optische Speicherplatten – Neue Technologien Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 164

Optische Speicherplatten – Neue Technologien Lichtwellenlänge: Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 165

Optische Speicherplatten – Neue Technologien Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 166

Optische Speicherplatten – Neue Technologien Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 167

IT für Führungskräfte Externe Datenträger Marktsituation und Tendenzen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“

Zukünftige mögliche Entwicklungen • Holographische Speicher • Spezialfall: elektronische Briefmarke • Selbstzerstörende DVDs Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 169

Holographische Speicher • Physikalische Grenzen heutiger Massenspeichersysteme erwartet • Kapazitätsprobleme • Datenübertragungsraten • Projekt holographische Speicher • In den 70 er Jahren bereits begonnen • Wissenschaftliche Erforschung abgeschlossen • Derzeit Industrieproblem Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 170

Holographische Speicher: Technologie Vorteile holographischer Speicher gegenüber Festplatten: • • Höhere Speicherkapazitäten Auswechselbar Kostengünstig Deutlich schnellere Zugriffszeiten und Datentransferraten • Größere Robustheit • Dadurch auch geringere Störanfälligkeit Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 171

Technik der Holographie • Technik der Holographie 1950 vom ungarischen Physiker Dennis Gabor entdeckt • Technische Anwendung 1960 mit Erfindung des Lasers • Reflektierte Laserstrahlung auf Objekt enthält gesamte optische Information • Vergleich des reflektierten Strahles mit einem Referenzstrahl • Hell/Dunkelmuster Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 172

Technik der Holographie • Hologramme werden räumlich abgelegt • Auf gleichem Platz kann Vielfaches an Information abgelegt werden • Überlagerung mehrerer Informationsebenen durch: • Veränderung der Wellenlänge • Veränderung des Laserwinkels • Datenrate viel höher: 100 MB/s Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 173

Holographische Speicher: Schreiben Parity Speichern Parity Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 174

Zeilen Parity Holographische Speicher: Lesen Fehler Spalten Parity Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 175

Holographie: derzeitige Probleme • Kein geeignetes Speichermedium • Kunststoff von Bayer im Auftrag von IBM entwickelt • Optische Qualität zu gering: Dicke von 0, 5 mm • Stabilität entspricht nicht Ansprüchen an EDV-Speicher • Industrie stellt Entwicklung wieder ein • Forschung an Universitäten Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 176

Sonderanwendungsfall: Elektronische Briefmarke • Entwicklung der Firma e-stamp • Für Freimachung von Postsendungen • Codierter Computerausdruck auf Briefumschlag bzw. Brief • Software + Hardwarelösung • Hardwarebauteil an paralleler Schnittstelle wird mit Guthaben aufgeladen • Bei jeder Verwendung Abbuchung Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 177

Elektronische Briefmarke • Keine direkte Verbindung zu zentralem Rechner oder Internet nötig • Daten im Codestreifen • • • Name, Adresse (Empfänger) Name, Adresse (Versender) Datum Berechtigungsnummer des HW Bauteiles fortlaufende Nummerierung • Code wird aus Daten generiert • Sicherheitsproblem Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 178

Optische Speichermedien: DVD mit Selbstzerstörungstrieb • Einweg-DVD zu sehr günstigen Preisen (~ 3 €) • Ziel: Filmverleih ohne Rückgabe des Mediums • Möglicher Einsatzzweck: Verkauf über Tankstelle, Kiosk, an Supermarktkassen als Impulskauf Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 179

Optische Speichermedien: Wegwerf-DVD Funktionsprinzip: • Datenseite der DVD mit hauchdünner Schicht überzogen • Vakuumverpackt • Bei Kontakt mit Sauerstoff trübt sich die Schicht • Laser kann nicht mehr zu Daten durchdringen • Verwendungszeit von einigen Minuten bis zu mehreren Wochen Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 180

Optische Speichermedien: Wegwerf-DVD NACHTEIL UMWELTPROBLEMATIK! Chemie auf DVD macht Scheibe zu Sondermüll! Wegwerfscheibe müsste gesondert entsorgt werden! Gruppe 3 „Dat. Ex. S 3. 1“ 181