Dateisysteme und Datenträger

DSCC – Berlin
Deutscher Senioren-Computer-Club Berlin e.V.
Interessengruppe Windows XP - Leitung Eberhard Thieme
HT364 Windows XP Hilfethema 3. Systemsteuerung und Computerverwaltung /3.6 Verwaltung
Überarbeitet im September 2009 von Eberhard Thieme
3.64 Dateisysteme und Datenträger
Die Dateisysteme und Datenträger sind auf dem Computer am engsten miteinander verbunden. Alle
Daten, die der Benutzer einfügt, lädt, speichert, kopiert, verschiebt und löscht, befinden sich in einem
vorgegebenen Dateisystem auf einem Datenträger, wie Festplatten, RAM-Speicher, CD, DVD, Speicherkarten usw. Die jeweiligen Betriebssysteme, wie die verschiedenen Windows-Versionen, können
nur in bestimmten Dateisystemen installiert werden und sind in ihren Eigenschaften vom jeweiligen
Dateisystem abhängig. Andererseits setzen die Betriebssysteme bestimmte Dateisysteme voraus, bei
denen sich die durch das Betriebssystem möglichen Eigenschaften optimal realisieren lassen..
Dateisysteme
FAT-Dateisysteme
Im Laufe der Entwicklung der Informationstechnik haben auch die Dateisysteme eine Weiterentwicklung erfahren. Die noch am Anfang üblichen Dateisysteme FAT (File Allocation Table), FAT12, FAT16,
waren für MS-DOS (Disk Operating System) ausreichend. Für die Windows-Versionen bis zum Windows 98 wurde das Dateisystem FAT32 notwendig, um eine höhere Effizienz zu erreichen. FAT - formatierte Festplatten werden in Cluster (gleichgroße Speicherblöcke) eingeteilt, deren Größe von der
Größe des Datenträgers abhängt. Beim Speichern einer Datei erhält diese im ersten Cluster einen
nummerierten Eintrag (Zeiger). Da im weiteren Speicherprozess Teile dieser Datei mit diesem Eintrag
auch auf anderen Clustern abgespeichert werden, kann das Betriebssystem mit Hilfe dieser Zeiger die
gespeicherten Daten der betreffenden Datei wiederfinden. Während FAT die traditionelle 8.3-Benennungskonvention für Dateien verwendet und alle Dateinamen aus Zeichen des ASCII-Zeichensatzes
bestehen müssen, sind diese Regeln für das neu eingeführte NTFS-Dateisystem nicht mehr zutreffend. Das FAT-Dateisystem ist am besten geeignet für Laufwerke und/oder Partitionen mit einer Größe von bis zu etwa 200 MB, da hier nur wenig Verwaltungsaufwand entsteht. Für Laufwerke oder Partitionen von mehr als 200 MB sollte das FAT-Dateisystem möglichst nicht verwendet werden, da die
Systemleistung bei FAT mit wachsender Größe des Datenträgers schnell abnimmt.
NTFS-Dateisystem
NTFS (New Technology File System) wird als Dateisystem seit der Einführung von Windows NT,
Windows 2000 und Windows XP verwendet. Die Mindestgröße eines Laufwerkes sollte 10 MB betragen. Als Obergrenze gibt es keine Einschränkungen. Das NTFS-Dateisystem unterstützt die Einrichtung von Benutzerkonten, die Zuordnung von Zugriffsrechten auf Benutzerebene, sowie die Speicherung von versteckten Metadaten. Die Größe der Cluster zur Datenspeicherung ist abhängig von der
Größe des Laufwerkes, so dass durch kleinere Cluster eine optimale Auslastung des Speicherplatzes
erreicht wird. Ein weiterer Vorteil ist die Verschlüsselung und Komprimierung von Laufwerken und
Dateien, sowie der Einführung von Datenträgerkontigenten.
NTFS ist ein wiederherstellbares Dateisystem, weil es die Transaktionen im Dateisystem protokolliert. Während bei FAT bei einer Prüfung der Stabilität der Festplatte mit CHKDSK (checkdisk) nur die
Zuordnung der Zeiger innerhalb der Verzeichnisse und die Zuordnung der entsprechenden Nummerierung in den Dateitabellen überprüft werden, dagegen wird unter NTFS ein Protokoll der Transaktionen dieser Komponenten geführt und bei einem CHKDSK diese auf den Stand der letzten Festschreibung zurückgesetzt, um wieder Stabilität im Dateisystem herzustellen. Die neueren Betriebssysteme
ab Windows NT, Windows 2000, und Windows XP können zwar auf Daten der vorherigen Dateisysteme zugreifen, die älteren Betriebssysteme (Windows9x) jedoch nicht Daten vom NTFS-Dateisystem,
bzw. diese nur mit besonderen Treibern lesen.
Nach Möglichkeit sollte Windows XP auf einem NTFS-Dateisystem installiert werden. FATDateisysteme lassen sich auf der Befehlszeilen-Konsole Diskpart, Convert oder FSUTIL einfach in
NTFS konvertieren. Mit dem Aufruf der Datenträgerverwaltung (siehe unten) ist dies auch möglich.
Datenträger
Datenträger wie Festplatten, CD/DVD, Disketten, USB-Sticks und Speicherkarten sind als Hardware-Komponenten in der Lage Daten permanent zu speichern. Im Computer werden meist Festplatten (Hard-Disc) als interne Datenträger verwendet, während externe Datenträger als Wechseldaten-
3.64 Dateisysteme und Datenträger – Seite 2
träger bezeichnet werden. Der Unterschied zwischen Festplatten und Wechseldatenträgern besteht im
Dateisystem. Die Dateisysteme auf Festplatten wurden im vorausgehenden Abschnitt beschrieben.
Sowohl bei CD/DVD, als auch bei Disketten ist keine Formatierung im NTFS-Dateisystem möglich. Bei
Speicherkarten, USB-Sticks, iPods usw. werden Flash-Speicher benutzt, die eine schnellere Datenübertragung unterstützen. Außerdem besitzen Computer noch einen temporären Datenspeicher, den
Arbeitsspeicher (RAM = Random Access Memory), der auch als Schreib- und Lesespeicher bezeichnet wird. Der Arbeitspeicher wird im Thema 3.65 behandelt.
Festplatten
Der Käufer und spätere Benutzer eines Computers sollte sich zunächst mit der Konfiguration der
Festplatte beschäftigen, bevor er beginnt, auf derselben seine Daten zu speichern. Die Medienmärkte
überlassen es dem späteren Benutzer, die Festplatte nach seinen eigenen Vorstellungen einzurichten.
Sie bieten Computer mit großen Festplatten an, die meist nur zwei oder drei Partitionen enthalten.
Eine Partition (C:\) ist mit dem Betriebssystem und einigen Anwendungen installiert. Die andere ist
vollkommen leer. Eine evtl. dritte Partition kann sogar im alten Dateisystem FAT32 mit einer Sicherungsdatei versehen sein, deren Bestimmung ist für den weniger kompetenten Benutzer oft unklar.
Partitionen
Die Partitionen sind Unterteilungen einer Festplatte, in denen die Laufwerke (engl. Volumen) positioniert sind. Größe und Dateiformate können vom Benutzer eingerichtet oder verändert werden. Mit
dem Betriebssystem Windows XP sind derartige Änderungen meist mit Datenverlust verbunden. Deshalb sollte das Einrichten und Verändern vor Speichern der Daten vorgenommen werden. Wenn Partitionen mit Daten belegt sind, ist eine Bearbeitung nur mit kommerziellen Programmen (Powerquest,
Paragon, Acronis) möglich. Zu beachten ist, dass Betriebssysteme (grundsätzlich) auf primären Partitionen installiert werden sollten. Auf der ersten primären Partition (C:\) ist der Bootsektor mit dem
Master Boot Record eingerichtet, mit dem die anderen Partitionen verwaltet werden. Die sekundäre
oder erweiterte Partition (D:\ etc.) kann in beliebig viele logische Partitionen unterteilt werden, deren
Größe in der NTFS - Formatierung mindestens 10 MB ohne Obergrenzen betragen sollte. Die Festplatte(n) kann (können) in der Computerverwaltung / Datenträgerverwaltung bearbeitet werden.
Datenträgerverwaltung
Aus der Darstellung
der Datenträgerverwaltung (Bild 1) kann erkannt werden, dass der
Computer 5 Laufwerke
(C: D: E: F: I:) auf 2
Festplatten (Datenträger 0 und 1) besitzt.
Auf der primären Partition (dunkelblau) ist
das Systemlaufwerk
und auf einer erweiterten Partition (grün umrandet) sind 4 logische
Partitionen (windowblau markiert) untergebracht. Alle Partitionen
sind mit dem Dateisystem NTFS formatiert.
Weiterhin sind Größe,
Status der Partitionen
und deren Speicherbelegung ersichtlich.
Das CD-ROM-Laufwerk wird ohne Belegung angezeigt.
Bild 1
In der Datenträgerverwaltung können folgendende Aktionen durchführt werden:
Datenträger neu einlesen,
Logische Partitionen löschen,
Laufwerksbuchstaben und -pfade ändern,
Laufwerksnamen ändern (über Eigenschaften),
Partitionen formatieren,
Partitionen farblich markieren.
3.64 Dateisysteme und Datenträger – Seite 3
Nach meinen Erfahrungen ist die Aufteilung von Festplatten mit folgenden Partitionen zweckmäßig:
-
Primäre Partition (C:) mit Betriebssystem und Bootsektor, (etwa 10 – 15 GB)
Erweiterte Partition mit folgenden logischen Partitionen:
1.
Laufwerk D: Programme und Anwendungen,
2.
Laufwerk E: mit dem meisten Speicherplatz für Daten,
(ggf. weitere Partitionen z. B. für Backup, sowie für Verzeichnisse spezifischer Daten,
wie Schriftverkehr, Musik, Fotos, Videos, usw.)
Die Installation des Betriebssystems allein auf der primären Partition (C:), ohne weitere Speicherung
von Daten, hat sich im Falle eines Absturzes und einer erforderlichen Wiederherstellung durch Neuinstallation des Betriebssystems als vorteilhaft erwiesen, weil damit der Datenverlust durch Formatierung der betreffenden Partition gering bleibt.
Wenn auf großen Festplatten genügend Speicherplatz vorhanden ist, sollte auch eine logische Partition für die Sicherungen von Laufwerken (Drive Image), sowie für Backups eingerichtet werden.
Die Verteilung des belegten Speicherplatzes auf die Laufwerke muss ausgewogen, möglichst
gleichmäßig erfolgen. Das heißt, nicht alle Daten nur auf ein Laufwerk speichern und andere fast leer
lassen. Dies führt schließlich dazu, dass sich plötzlich das belastete Laufwerk meldet: „Zu wenig Speicherplatz“. Bei weniger als 15% freien Speicherplatz auf einem Laufwerk wird die Arbeitsgeschwindigkeit verringert und eine Defragmentierung fraglich. Die Speicherplatzbelegung ist deshalb in der Datenträgerverwaltung oder auch in den Laufwerkeigenschaften ständig zu kontrollieren. Auf Laufwerkspflege wird im Thema 5.1 eingegangen.
Falls ein zweites Betriebssystem (Windows 9x, XP, Professional etc) installiert werden soll, erfordert
dies die Einrichtung einer weiteren primären Partition auf freiem Speicherplatz bzw. auf einer zweiten
Festplatte. Diese neue primäre Partition wird nach installiertem zweiten Betriebssystems vom MBR
automatisch, nachfolgend C:\, mit D:\ benannt und alle nachfolgenden Laufwerkbuchstaben verschoben.
Forum:
Ergänzt durch Forum-Fragen und Antworten: Wie kann die primäre Partition C:/ erweitert werden?
Hilfethema 364a
Ergänzt am 29.12.2009