Dateisysteme

=Dateisystem (file system)= Dateien müssen sicher gespeichert, schnell wieder gefunden und gelesen oder auch einfach nur gelöscht werden. Sie wollen Dateien auch kopieren, verschieben oder einfach nur umbenennen. Die Aufgabe eines Dateisystems ist es, all dieses zu ermöglichen - unabhängig davon, ob es sich um einen optischen Speicher, einen Flash-Speicher, eine Festplatte, ein Magnetband (siehe LTFS) oder eine alte Diskette handelt. Die folgenden Absätze beschäftigen sich mit dem Kennenlernen der Probleme, die beim Einsatz verschiedener Dateisysteme auftreten können.
 * Das Dateisystem wird in der Regel als wichtige Teilfunktionalität eines Betriebssystems geliefert. Auch die vom Betriebssystem benötigten Dateien liegen im Dateisystem. Beim Start eines Computersystems findet immer zuerst eine Prüfung des Dateisystems statt (z.B. mittels fsck), denn das Dateisystem kann durch die normale Nutzung auch mal beschädigt werden.
 * Bei Einsatz verschiedener Dateisysteme in einem Computersystem sollen diese problemlos genutzt werden können. A uf dem Desktop sollen verschiedene Dateisysteme z.B. immer auf die gleiche Art und Weise angezeigt werden. Dafür ist das Betriebssystem zuständig. Auch d er "problemlose" Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Dateisystemen ist uns äußerst wichtig. Stellen Sie sich nur einmal vor, Sie müssten generell für die Nutzung verschiedener Dateisysteme zusätzliche Software einsetzen. Derartige Beeinträchtigungen in unseren Arbeitsabläufen akzeptieren wir heute als Benutzer nur noch ungern.

Dateinamen
Für reibungslose Abläufe haben wir als Nutzer selbst zu sorgen, da die auftretenden Probleme z.B. bereits damit anfangen, dass manche Dateisysteme (z.B. FAT32) die Groß- und Kleinschreibung von Dateinamen nicht unterscheiden. Kopiert man z.B. aus einem ext3-Dateisystem die beiden Dateien "hallo.txt" und "Hallo.txt" in ein FAT32-Verzeichnis, so muss man eine der beiden Dateien vorher umbenennen, da ansonsten die zuerst kopierte Datei mit der zweiten überschrieben wird und damit verloren geht.
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Dateiname

Verzeichnisse
In den Verzeichnissen eines Dateisystems (Ordner) werden die logischen Namen der Dateien und deren Eigenschaften gespeichert - wie z.B. der Speicherort der zur Datei gehörenden Daten. Viele dieser Eigenschaften werden uns als Nutzer nicht direkt angezeigt. In den ersten Computer-Dateisystemen gab es früher nur ein so genanntes Wurzelverzeichnis in dem alle Dateien vermerkt wurden. Heute kennt jeder Computernutzer Unterverzeichnisse, die die strukturierte Ablage vieler Dateien ermöglichen. Auch Verweise auf zugehörige Unterverzeichnisse werden in den Verzeichnissen gespeichert. So entstehen die Dateipfade, deren Bestandteile in den verschiedenen Betriebssystemen durch "/", "\", ":", oder "." voneinander getrennt dargestellt werden. Unterschiedliche Speichermedien werden über spezielle Verzeichnisse oder Laufwerksbuchstaben angezeigt. Es hängt vom Dateisystem ab, welche Eigenschaften die in den Verzeichnissen vermerkten Dateien haben können:
 * 1) Es könnte z.B. sein, dass eine identische Datei an verschiedenen Orten in der Ablageorganisation eines Dateisystems unter verschiedenen Namen existiert. Wenn eine dieser beiden Dateien geändert wird, dann wird auch die andere Datei automatisch aktualisiert. Was passiert, wenn eine der beiden Dateien gelöscht wird? Nur die ausgewählte Datei löschen? Nachfragen? Automatisch beide löschen?
 * 2) Es ist sinnvoll, dass ein Dateisystem für ein optisches R-Speichermedium (read only) keine Möglichkeit zum Löschen einer Datei vorsieht.
 * 3) Es könnte sein, dass ein Betriebssystem an den Computer angeschlossene Geräte und deren Speichermedien nicht anzeigen kann (z.B. über einen eigenen Laufwerksbuchstaben oder einen speziellen zusätzlichen Ordner). Woran liegt das?

Struktur des Speichermediums
Das Speichermedium ist in Blöcke unterteilt. Das sind die kleinsten les- und schreibbaren Einheiten auf dem Datenträger. Blöcke werden oft auch als Sektoren bezeichnet. Der erste Block auf einem Speichermedium (nicht der Partition!) gehört nicht zum Dateisystem. Er ist reserviert für den **Bootblock** (z.B. Master Boot Record). Der Bootblock wird benötigt, um das Betriebssystem zu starten. Der Bootblock ist nicht Teil des eigentlichen Dateisystems. Auch Angaben zu den auf dem Datenträger vorhandenen Partitionen sind im Bootblock zu finden. Das Speichermedium wird aufgeteilt in n **Blöcke**, welche nur komplett gelesen und geschrieben werden können. Solche Blöcke sind unterschiedlich groß - je nach Speichermedium z.B. 512Bytes, 1kiB oder 2kiB. Mehrere Blöcke werden in neueren Systemen zu Clustern zusammengefasst (z.B. 16 Blöcke = 1 **Cluster**). Eine Datei kann physikalisch - je nach Größe - auf dem Speichermedium aus mindestens einem Block oder aber sogar aus mehreren Clustern bestehen. Folgende Angaben werden zu jeder Datei gespeichert: Für die **Verwaltung** des Datenträgers werden weitere Blöcke verwendet. Diese enthalten Informationen über belegte Blöcke (z.B. Bit 0=frei 1=belegt, für diese Aussage wird ein Bit pro Block des Datenträgers belegt). Für vertiefende Betrachtungen, siehe ggf. auch: >
 * 1) die tatsächliche Dateigröße, d.h. die exakte Anzahl der Bytes aus denen die Datei besteht
 * 2)  die Nummern der zum Speichern der Daten verwendeten Cluster. Diese müssen nicht zwangsläufig hintereinander stehen. Cluster können über den ganzen Datenträger verstreut beschrieben werden.
 * 3) ggf. Eigentümer- und Zugriffsrechte
 * @https://support.microsoft.com/de-de/kb/140365

Datenrettung
Vor der eigentlichen Datenrettung steht erst einmal die Überlegung, welches Dateisystem am sichersten ist. Wenn dieses Kriterium bei der Auswahl des Dateisytems mit berücksichtigt wurde, dann kann es eigentlich nur ein Dateisystem sein, welches 'Journaling' unterstützt, siehe @https://de.wikipedia.org/wiki/Journaling-Dateisystem. Wenn mal ein Schreibvorgang auf ein solches Dateisystem abrupt unterbrochen wird (z.B. Akku-/Stromausfall durch ein herunter fallendes Handy während einer Videoaufzeichnung), so ist es bei solchen Dateisystemen möglich, ohne stundenlange Reparaturdurchläufe einen konsistenten Zustand relativ schnell wieder herzustellen. Dieses lohnt sich besonders bei den größten Datenspeichern (aktuell im Terabytebereich). Sollten doch einmal versehentlich Dateien auf Datenträgern gelöscht worden sein, so kann es schnell viel Zeit und Geld kosten - siehe folgendes Beispiel:
 * @http://www.movie-college.de/filmschule/kamera/p2_datenrettung.htm
 * @http://www.remorecover.com/de/mac/datenrettung-panasonic-p2.html
 * @http://windows.microsoft.com/de-DE/windows7/Check-a-drive-for-errors

Welches Dateisystem kommt für welchen Einsatz in Frage?
(FAT32 ab MS-DOS 7.10) (MS-Windows) || siehe []
 * @http://www.com-magazin.de/praxis/windows/dateisysteme-erklaert-fat-exfat-ntfs-38012.html
 * ~ Bezeichnung ||~ Informationen ||
 * ===FAT, FAT32=== || siehe []
 * ===FAT, FAT32=== || siehe []
 * @http://support.microsoft.com/kb/310525/de
 * @http://www.heise.de/download/h2format.html
 * @http://www.tavi.co.uk/phobos/fat.html
 * @http://maettig.com/?page=Studium/FAT32
 * @http://forum.ubuntuusers.de/topic/geloest-gross-kleinschreibung-bei-fat32-parti/
 * @http://www.linuxforen.de/forums/showthread.php?257353-Gro%DF-Kleinschreibung-vfat-Partition-von-Linux-aus
 * @http://www.pro-linux.de/artikel/2/114/tipps-zum-vfat-dateisystem-unter-linux.html
 * https://groups.google.com/forum/#!topic/de.comp.os.unix.linux.misc/vL2mKnwwW2A[1-25-false] ||
 * ===NTFS===

Unter Windows7 eine Festplatte neu einrichten und formatieren: Optimierungen: Dateiattribute: Alternate Data Streams: Dateigrößen über 4GiB möglich (z.B. Videos, Image-Kopie eines Datenträgers, ...), Siehe: Probleme: a) Auf älteren Betriebssystemen (auch Windows XP) nicht lesbar! b) Kein Journaling! (MAC OS X) || * @http://www.apfelwiki.de/Main/Dateisysteme
 * @http://www.netzwelt.de/news/83286-anleitung-festplatte-partitionieren-windows-7.html
 * @http://www.com-magazin.de/praxis/windows/profi-tricks-ntfs-38040.html?page=1_master-file-table-optimieren
 * @http://blogs.technet.com/b/askcore/archive/2010/08/25/ntfs-file-attributes.aspx
 * @http://www.winfaq.de/faq_html/Content/tip1500/onlinefaq.php?h=tip1915.htm
 * @https://blogs.technet.com/b/askcore/archive/2013/03/24/alternate-data-streams-in-ntfs.aspx
 * @http://support.microsoft.com/kb/105763/de
 * @http://www.symantec.com/connect/articles/windows-ntfs-alternate-data-streams
 * @http://www.ntfs.com/exfat-comparison.htm ||
 * ===exFAT=== || Neueres u.a. für Flash-Speicher optimiertes Dateisystem.
 * http://de.wikipedia.org/wiki/File_Allocation_Table#exFAT
 * @http://en.wikipedia.org/wiki/ExFAT
 * @http://wiki.ubuntuusers.de/exFAT
 * @http://forum.chip.de/festplatten-laufwerke-ssd/exfat-1150798.html
 * @http://www.golem.de/specials/exfat/
 * @http://www.linux-community.de/Internal/Artikel/Print-Artikel/EasyLinux/2012/01/Externe-Platte-fuer-Linux-Windows-und-Mac-OS
 * @http://arstechnica.com/information-technology/2013/06/review-is-microsofts-new-data-sharing-system-a-cross-platform-savior/
 * @http://www.pcwelt.de/tipps/Windows-und-Software-exFat-Dateisystem-auch-fuer-XP-1253475.html
 * @http://de.gopro.com/support/articles/exfat-computer-compatibility
 * @http://www.computerbase.de/forum/showthread.php?t=1063748
 * @http://support.microsoft.com/kb/955704/de
 * @http://www.golem.de/0902/65137.html
 * @http://extreme.pcgameshardware.de/ssd-hdd-laufwerke-und-speicher/235150-externe-festplatte-mit-exfat-oder-nfts-formatieren.html ||
 * ===HFS+===
 * @http://wiki.computerforum.de/doku.php?id=apple:dateisysteme_unter_mac_os_x
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/HFS_Plus
 * @http://www.macnow.cc/ubersicht-festplatte-gemeinsam-mit-mac-os-x-und-windows-verwenden-494/
 * @http://www.netzwelt.de/news/83871_4-netzwelt-wissen-dateisysteme.html ||
 * ===Ext4, Ext3,===

ZFS, ReiserFS
(Linux/UNIX) || * @http://www.heise.de/open/artikel/Das-Linux-Dateisystem-Ext4-221262.html (DVD, Blu-ray) || * @http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Disk_Format || (CDROM) || * @http://de.wikipedia.org/wiki/ISO_9660
 * @http://www.uni-muenster.de/ZIV.MathiasGrote/linux/Befehle1.html
 * @http://wiki.ubuntuusers.de/Dateisystem ||
 * ===UDF===
 * ===ISO_9660, Joliet, Rockridge===
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Joliet_(Dateisystem)
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Rockridge ||

Das zur Zeit wohl leistungsfähigste Dateisystem ist ZFS der Firma Sun Microsystem:
 * @http://www.computerwoche.de/a/neun-argumente-fuer-zfs,2526673,2
 * @http://www.storage-insider.de/themenbereiche/management/daten/articles/387721/

Kompatibilität
... to do ...


 * Verschiedene Zugriffsmöglichkeiten auf Dateisysteme
 * @http://www.heise.de/download/windows/systemsoftware/system-utilities/dateisystemtreibertools-50001606208/
 * Mac OS X unterstützt Microsofts Exfat @http://www.golem.de/1006/75922.html
 * Von Windows aus auf Mac OS X Dateisystem zugreifen @http://tcplife.de/2009/05/18/von-windows-aus-auf-mac-osx-dateisystem-zugreifen/
 * Ext2/Ext3 Partitionen unter MacOS X @http://www.macwrench.de/wiki/Ext2/Ext3_Partitionen_unter_MacOS_X
 * Probleme mit exFAT? @http://www.heise.de/forum/Dateisystem-exFAT/thread-12075/
 * @http://www.lacie.com/at/support/faq/faq.htm?faqid=10334 Welches OS soll ich verwenden?
 * @http://www.linux-community.de/Internal/Artikel/Print-Artikel/EasyLinux/2012/01/Externe-Platte-fuer-Linux-Windows-und-Mac-OS

Welche Features werden in Zukunft wichtiger werden für Dateisysteme?

 * **Verschlüsselung** als Standard || Die Zeiten frei zugänglicher Daten sollten bald vorbei sein nach aktuellen Vorkommnissen (Bundestrojaner, NSA/Snowden, Ausspähen von Konkurrenten, Internet-Mafia, ...). ||
 * verbesserte **Datensicherheit**/Virenschutz || * verbesserte Datenrettung bei abrupter Unterbrechung der Spannungsversorgung des Systems/Journaling
 * Schutz vor direktem Beschreiben von Blöcken unter Umgehung des Dateisystems
 * **Zugangsberechtigung** || Dateien und Ordner sind nur für Berechtigte les- und schreibbar. ||
 * beliebige Größen || 128Bit-Adressierung in einer Partition, max. Dateigrößen bis hin zur Größe der Partition, größere Längen von Dateinamen inkl. Pfad z.B. 512Bytes ermöglichen ||
 * **Versionskontrolle** || Jede Änderung an Daten/Dateien sollte nachvollziehbar sein - wer, was, wann? Programme zur Versionskontrolle werden in professionell arbeitenden Bereichen der Softwareentwicklung schon lange eingesetzt. ||
 * **Langlebigkeit** || Die Langlebigkeit eines Speichers kann durch Eigenschaften des Dateisystems beeinträchtigt werden, z.B. durch allzu häufiges Löschen und Schreiben von Daten (Flash). ||
 * **Energiebedarf** des Systems || Der Energiebedarf kann durch günstige Eigenschaften des Dateisystems gesenkt werden => längere Akkulaufzeit. Ungünstige Eigenschaften können die Akkulaufzeit verkürzen. Im Hinblick auf die zunehmende Menge portabler Computer wird dieses Feature wichtiger. ||
 * **Energiebedarf** des Systems || Der Energiebedarf kann durch günstige Eigenschaften des Dateisystems gesenkt werden => längere Akkulaufzeit. Ungünstige Eigenschaften können die Akkulaufzeit verkürzen. Im Hinblick auf die zunehmende Menge portabler Computer wird dieses Feature wichtiger. ||

Tools für die Arbeit mit Dateisystemen
Windows: Versionskontrolle:
 * @Dateimanager: Explorer
 * @http://www.chip.de/downloads/Total-Commander_12992663.html
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Apache_Subversion

Ergänzende Informationen
> (kann auch ein Problem der verwendeten 32Bit-Anwendungssoftware sein) Ausführliche Übersicht (Dateisysteme): = = Das Thema Dateisysteme als PDF aufbereitet finden Sie hier:
 * []
 * []
 * @http://www.com-magazin.de/praxis/windows/dateisysteme-erklaert-fat-exfat-ntfs-38012.html
 * @http://www.dravennet.de/index.php?topic=65.0 maximale Dateigrößen
 * @http://www.winhelpline.info/forum/software-windows-xp/100679-beschraenkte-dateigroesse-bei-ntfs.html beschränkte Dateigrößen?
 * @http://technet.microsoft.com/de-de/library/cc779002%28v=ws.10%29.aspx Vergleich FAT, FAT32, NTFS
 * @http://support.microsoft.com/kb/140365/de-de Standard-Clustergrößen
 * @http://www.oreilly.de/german/freebooks/rlinux3ger/ch062.html Dateisysteme unter Linux
 * @http://wiki.ubuntuusers.de/Dateisystem
 * @http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_file_systems
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Dateisystemen

=Verständnisfragen/Aufgaben=

Lösungen zu den folgenden Übungen finden Sie (soweit vorhanden) am Ende dieser Seite.

Aufgabe 1 - Interessante Fragen und Antworten zum Thema
> Welches Dateisystem ist bevorzugt einzusetzen auf Smartphone-Flashkarten? > @http://www.android-hilfe.de/android-allgemein/464722-mit-welchem-dateisystem-soll-man-sdxc-speicherkarten-androiden-nutzen.html
 * 1) Was passiert, wenn eine Datei gelesen wird?
 * 2) Was passiert, wenn eine Datei auf einem Datenträgers von einem Ordner in einen anderen verschoben wird?
 * 3) Was sollte man tun, wenn das Betriebssystem wiederholt fehlerhafte Dateien im Dateisystem meldet?
 * 4) Was passiert, wenn mehrere Prozesse (laufende Programme) gleichzeitig auf eine Datei zugreifen wollen?
 * 5) Was passiert, wenn beim Schreiben einer sehr großen Datei der Strom ausfällt?
 * 6) Was passiert beim Verschieben von Dateien auf ein neues Dateisystem?
 * 7) Was passiert, wenn während des Kopierens von Daten der Strom ausfällt?
 * z.B. einer sehr großen Datei
 * z.B. einer kleinen Datei
 * z.B. von vielen kleinen Dateien
 * 1) Was passiert, wenn man eine Datei von einem optischen Datenträger löscht (z.B. CD-RW)?
 * 2) Wie kann man sich den Typ eines Dateisystems anzeigen lassen?
 * 3) Welche Betriebssysteme sind mit welchen Dateisystemen kompatibel?
 * 4) Welche Dateisysteme werden bevorzugt eingesetzt in der Medienproduktion?
 * 5) Welche Dateisysteme eignen sich bevorzugt für den Austausch von Daten zwischen verschiedenen Betriebssystemen?
 * 6) Diskussion:

Aufgabe 2 - Tabellarische Übersicht aktueller Dateisysteme und deren Eigenschaften
Erstellen Sie eine Tabelle, welche die Eigenschaften der von Ihnen genutzten Dateisysteme sinnvoll darstellt (mindestens 3 Dateisysteme, ggf. mit Versionsangabe)! //z.B. OS Bezeichnung/Version + alternative Bezeichnungen, Verbesserungen zu vorhergehenden Versionen, Hersteller, bevorzugter Einsatz/spezielle Eigenschaften, max. Gesamtgröße des unterstützten Speichers, minimale und maximale Größen einzelner Dateien, max. Anzahl einzelner Dateien, Länge zulässiger Dateinamen, Unterstützung von Sonderzeichen in Dateinamen, bevorzugtes Speichermedium, Anzahl und Größe von Blöcken/Clustern, nutzbar mit OS ...?, verschlüsselt?, Besonderheiten wie z.B. zusätzlich angelegte Dateien und Verzeichnisse (Systemdateien), ...//

Aufgabe 3 - Probleme im Umgang mit verschiedenen Dateisystemen

 * 1) Notieren Sie Ihnen bekannte Probleme im Umgang mit verschiedenen Dateisystemen! Recherchieren Sie ggf. im Internet.
 * 2) Wählen Sie ein für Sie interessantes Problem aus und bereiten Sie einen 5-minütigen Vortrag vor, um das Problem der Klasse vorzustellen.

Aufgabe 4 - Auswahl eines Dateisystems (Beispiel)
Ihr Antivirenprogramm hat auf Ihrer 16GB SD-Karte - die aus der Spiegelreflexkamera - einen Virus entdeckt. Sie beseitigen diesen entsprechend der Vorschläge des Antivirenprogramms. Sie möchten auf "Nummer sicher" gehen und den Datenträger neu formatieren, damit wirklich alle Daten gelöscht (und nicht nur in Quaratäne verschoben o.ä.) wurden.
 * 1) Welches Dateisystem wählen Sie für die Formatierung?
 * 2) Wie können Sie vor der Formatierung überprüfen, ob Ihre Auswahl die Richtige ist?

**Aufgabe 5 - Eingeschränkte Kompatibilität (Beispiel)**
Wo ist das Problem? Klären Sie, wie man solche Probleme ggf. vermeiden könnte! A) Die folgende Fehlermeldung trat auf beim Verschieben von Verzeichnissen mit Dateien von exFAT nach NTFS. B) Die folgende Fehlermeldung trat auf beim Verschieben eines Ubuntu-Desktop-Links auf ein NTFS-Dateisystem auf.

Aufgabe 6 - Dateiattribute (Beispiel)
Die folgende Warnung trat auf beim Verschieben von Dateien. Was ist die Ursache für die Fehlermeldung? Was ist eine Systemdatei? Handelt es sich wirklich um eine Systemdatei? Hinweis: @http://de.wikipedia.org/wiki/Dateiattribut

Aufgabe 7 - Datenträgerprüfung
Beim Anmelden eines USB-Sticks wird eine Datenträgerprüfung vorgeschlagen.
 * 1) Erläutern Sie, wie so etwas passieren kann!
 * 2) Erläutern Sie, was das Betriebssystem prüft und ggf. wieder herstellt!
 * 3) Welche Empfehlung für die anzukreuzenden Optionen geben Sie?

Aufgabe 8 - Datenrettung, Festplatte auslesen
Es kommt häufiger vor als man denkt, dass der Zugriff auf den Datenträger (z.B. die Festplatte) nicht mehr möglich ist, z.B. ... U.a. die genannten Gründe führen dazu, dass z.B. auf dem Datenträger gespeicherte Dokumente erst einmal "verloren" sind. Wie können wir diese Daten retten? > Ordnen Sie zu: Linux Live CD, externes Display,
 * 1) Betriebssystem startet nicht mehr.
 * 2) Das Display ist kaputt.
 * 3) Es wurden wichtige Dateien gelöscht. Die Speicherbereiche sollen auf keinen Fall überschrieben werden, um die Daten noch retten zu können.
 * 4) Der Datenträger ist mit Schadsoftware verseucht. Ein neuer Start des Systems wäre ungeschickt. Die Schadsoftware soll an einem virenfreien Computer entfernt werden.
 * Was müssen wir in solch einem Fall über den Datenträger wissen?
 * Wie kommen wir an die Daten?
 * Welche weiteren Möglichkeiten gibt es zur Datenrettung in den beschriebenen Fällen?

Infos zur Aufgabe:
 * @http://www.modernboard.de/datenrettung-forum/107187-festplatte-laptop-auslesen.html
 * @http://www.computerhilfen.de/hilfen-4-390279-0.html
 * @http://www.computerfrage.net/frage/wie-kann-ich-daten-von-einer-notebook-festplatte-auslesen
 * @http://www.amazon.de/Festplatten-Adapter-Konverter-oder-SATA/dp/B000YH5N8S
 * @http://www.amazon.de/Digitus-USB2-Adapterkabel-auf-SATA/dp/B000W064DK/ref=sr_1_2?s=computers&ie=UTF8&qid=1333289689&sr=1-2
 * @http://www.amazon.de/c-enter-Festplatten-Adapter-USB2-0-OneTouch-Backup/dp/B001W9CDNU/ref=sr_1_1/275-6425380-3543119?ie=UTF8&qid=1387370983&sr=8-1&keywords=festplatte+auslesen+usb
 * @http://www.pearl.de/a-PE1443-1339.shtml
 * @http://www.cgsecurity.org/wiki/TestDisk_DE
 * @http://www.conrad.de/ce/de/product/992413/LOGILINK-USB30-FESTPLATTENADAPTERDOCK?WT.ac=bs_technik
 * @http://www.pc-magazin.de/ratgeber/datenrettung-bei-pc-totalausfall-1514088.html
 * @http://www.forumla.de/f-computerforum-13/t-alte-notebook-festplatte-auslesen-ata-192208
 * @http://www.helpster.de/vom-pc-die-daten-auslesen-so-geht-s_59451
 * @http://www.ebay.de/sch/i.html?_nkw=2%2C5%22+auf+3%2C5%22+festplattenadapter&_armrs=1&_from=R10&_ipg=&_mPrRngCbx=1&_sop=1&_udhi=&_udlo=
 * @http://www.piriform.com/recuva/release-notes/1.43.623/b2

Verständnisfragen:
 * Ein Freund rät dazu den Datenträger an einem weiteren Computer als erste Maßnahme zu defragmentieren (z.B. mit defrag). Was halten Sie davon? In welchen Fällen wird das bestehende Problem durch diese Maßnahme verschlimmert?

Aufgabe 9 - Fragenklärung - FAT

 * 1) Was bedeutet File Allocation Table?
 * 2) Welche Informationen finden sich in der FAT?
 * 3) Welche Weiterentwicklungen der FAT gab es?
 * Wie heißen die Weiterentwicklungen?
 * Warum wurde das FAT-Dateisystem weiterentwickelt? bzw.
 * Welche Beschränkungen hatte das ursprüngliche FAT-Dateisystem?
 * 1) Was bedeutet VFAT?
 * 2) Was hat der Unicode-Zeichensatz mit der maximalen Länge des Dateinamens zu tun?

Aufgabe 10 - Dateinamens-Konventionen (unter dem Aspekt der maximalen Dateisystem-Kompatibilität)
Beim Überspielen von Dateien (Kopieren/Verschieben/...) von einem Dateisystem auf ein anderes treten manchmal Probleme auf, wenn z.B. Dateinamen unglücklich gewählt wurden. Die Kenntnis und Anwendung von Datei-Namenskonventionen ist sinnvoll, wenn man solchen Problemen vorbeugen möchte. Benennen (Überschrift bzw. stichwortartige Beschreibung) und beschreiben Sie ausführlich ein auftretendes Problem bei der Überspielung von einem zu einem anderen Dateisystem. Machen Sie einen Vorschlag, was in Zukunft zu tun ist, damit solch ein Problem bei Ihnen nicht mehr auftritt! Beispiele für auftretende Probleme:
 * ~ Sichwortartige Beschreibung ||~ Bez. Dateisystem 1 ||~ Bez. Dateisystem 2 ||~ Ausführliche Beschreibung des Problems ||~ Vorschlag zur zukünftigen Vermeidung ||
 * @http://www.winfuture-forum.de/index.php?showtopic=187997
 * @http://de.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120418131251AAQMCFE
 * @http://www.winboard.org/win7-allgemeines/139648-dateinamen-bzw-pfade-zu-lang.html
 * @http://www.heise.de/ct/hotline/Linux-vermatscht-Umlaute-326142.html

Aufgabe 11 - Einrichtung eines Dateisystems auf einem USB-Stick
Erläutern Sie, welche typischen Probleme auftreten bei Nutzung eines USB-Sticks und wie man diese lösen kann! Siehe ...
 * []

Aufgabe 12 - Einen kompletten Datenträger kopieren, geht das?
Wie kopiert man am besten einen kompletten Datenträger?
 * Warum sollte man das tun wollen?
 * Was sind die Vor- bzw. Nachteile dieses Verfahrens?
 * Wie lange dauert solch eine Sicherung im Vergleich mit einer Sicherung einzelner Dateien?
 * Was passiert z.B. wenn nur einziges Bit einer solchen Sicherung "kippt"?
 * Können sie einzelne Dateien aus einem "Image" extrahieren?
 * Warum ist es nicht sinnvoll, das Image (ohne entsprechende Vorsichtsmassnahmen) zurück auf den alten Datenträger zu kopieren (Rücksichern)?
 * Unterschiedliche Größen von Datenträgern Alt/Neu?
 * Wie funktioniert die Erstellung eines Image ganz konkret, z.B. für Ihr System?
 * Wie lauten die Namen von Programmen, die solche Sicherungen beherrschen?
 * Kann man ein laufendes System auf eine neue Festplatte bzw. SSD bitweise klonen? Wozu könnte das gut sein? Wie geht das?
 * @http://www.mikrocontroller.net/topic/275585
 * @http://www.computerbase.de/forum/showthread.php?t=734301
 * @http://brodowsky.it-sky.net/2013/06/07/betriebssystem-images-kopieren/
 * Worauf muss man achten beim Brennen von ISO-Images auf CDROM?
 * Wie erstellt man einen bootfähigen USB-Stick mithilfe eines ISO-Images?
 * Sie können mit dieser Methode auch einen alten Rechner in einer virtuellen Umgebung wieder zu neuem Leben verhelfen. Wie geht das?
 * @http://www.pcwelt.de/ratgeber/Virtualisierung-Vmware-Images-fuer-Virtualbox-konvertieren-474875.html
 * @http://www.com-magazin.de/praxis/virtualbox/virtuelle-pcs-virtual-box-erstellen-217991.html?page=5_fertige-pcs-in-virtual-box-importieren

Allgemeine Informationen zu den gestellten Fragen:
 * @http://de.wikibooks.org/wiki/Datensicherung/_Image
 * @http://wiki.ubuntuusers.de/CD-Images
 * @http://wiki.ubuntuusers.de/dd?redirect=no dd-Kommando zum bitweisen Kopieren ganzer Partitionen
 * @http://linux.t-tietz.de/ISO_Image_brennen_und_booten ISO-Image brennen auf USB-Stick etc.
 * @http://www.pc-magazin.de/ratgeber/windows-von-hd-auf-ssd-kopieren-so-gehts-1228459.html Das Betriebssystem klonen
 * @http://www.macwelt.de/ratgeber/Daten-CD-oder-DVD-kopieren-Ratgeber-CD-DVD-brennen-und-kopieren-4958018.html
 * @http://www.macwelt.de/ratgeber/Ratgeber-CD-DVD-brennen-und-kopieren-Tipps-zum-Brennen-und-Kopieren-4958030.html
 * @http://digitalewelt.freenet.de/computerzubehoer/mac/tipps-zum-brennen-und-kopieren_1554104_1055060.html
 * @http://de.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080927151529AAfXYAd

Aufgabe 13 - Fragenklärung - Dateisystem allgemein
> (siehe ext3, XFS, LVM, ...)
 * 1) Welches Dateisystem wird (vorzugsweise) eingesetzt von/bei/auf ...
 * ... Apples MacOS Betriebsystemen?
 * ... Microsofts Windows Betriebssystemen?
 * ... Ihrem Android Smartphone?
 * ... DVDs und Blu-ray Discs?
 * ... Ihrem Fernseher für den TV-Mitschnitt?
 * 1) Welche Kriterien spielen eine Rolle bei der Auswahl eines Dateisystems?
 * 2) Welches Dateisystem wählt man für seinen USB-Stick, wenn dieser mit möglichst vielen Computern problemlos funktionieren soll?
 * 3) Mac OS X unterstützt bevorzugt [|HFS+] (siehe [|http://de.wikipedia.org/wiki/Mac_OS_X#Dateisysteme]). Unter welchen Umständen macht es Sinn, dieses Dateisystem auch auf externen Laufwerken einzusetzen?
 * 4) Sie haben im Betrieb auch ältere Rechner, welche möglicherweise die neuesten Dateisysteme nicht unterstützen. Funktioniert Ihr mit exFAT formatierter USB-Stick an diesen Rechnern?
 * 5) Was bedeutet eigentlich "formatieren"?
 * 6) Welche Dateisysteme werden mit einem Linux-OS bevorzugt eingesetzt?
 * 1) Welche Dateisysteme werden mit einem Linux-OS bevorzugt eingesetzt?
 * 1) Welche Dateisysteme findet man auf den Flash-Karten von Smartphones (z.B. Android)?
 * @http://www.android-hilfe.de/lg-p500-optimus-one-forum/68958-dateisystem-sd-karte.html
 * 1) Was ist Journaling?
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Journaling-Dateisystem
 * @http://openbook.galileocomputing.de/unix_guru/node135.html
 * @http://www.macuser.de/forum/thema/19670-Was-ist-Journaling
 * @http://www.selflinux.org/selflinux/html/dateisysteme_journaling02.html
 * @http://www.neogrid.de/was-ist/Journaling-Dateisystem
 * 1) Wie kann man unter Windows die Dateien einer Linux-Partition lesen?
 * @http://wiki.ubuntuusers.de/linux-partitionen_unter_windows
 * 1) Welche Rolle spielen "Zeichensätze" bei Dateisystemen?
 * Wie sind die Zeichen der Dateinamen und -pfade kodiert?
 * Was hat ein "Systemzeichensatz" mit der Kodierung der Dateinamen und -pfade zu tun?
 * Was sind "Alle Bytes" bzw. alle 8-Bit-Zeichen (ANSI)? Was ist UCS-2? Was ist UNICODE? Was ist UTF-8?
 * Was hat ein "Systemzeichensatz" mit der Kodierung der Dateinamen und -pfade zu tun?
 * Was sind "Alle Bytes" bzw. alle 8-Bit-Zeichen (ANSI)? Was ist UCS-2? Was ist UNICODE? Was ist UTF-8?

Aufgabe 14 - Externe Festplatte kaputt?
- Als Sie Ihre externe USB3.0-Festplatte von einem Bekannten wieder zurück bekommen wird nur noch ein Laufwerk angezeigt anstelle der gewohnten zwei (z.B. FAT32, HFS+). Wie bekommen Sie heraus, was mit der Festplatte los ist?
 * 1) Windows 7,8,10
 * 2) Mac OS
 * 3) Ubuntu

Aufgabe 15 - Universelles Dateisystem für den Datenaustausch
> Welcher Hersteller? Welche Version? > Siehe: @http://arstechnica.com/information-technology/2013/06/review-is-microsofts-new-data-sharing-system-a-cross-platform-savior/
 * Welches Dateisystem ist aktuell die erste Wahl für den Austausch von Dateien zwischen aktuellen Windows und MacOS-Systemen?
 * Wird eine FAT32-Partition heute noch auf einem Datenträger benötigt? Ggf. in welcher Größe?

Aufgabe 16 - Beschreiben Sie, welche Probleme mit Dateisystemen in den folgenden Links vorgestellt und gelöst wurden

 * @http://www.slashcam.de/info/64GB-Karte-Fehler---HELP---578618.html
 * @http://arstechnica.com/information-technology/2013/06/review-is-microsofts-new-data-sharing-system-a-cross-platform-savior/

Weitere Informationsquellen

 * @http://www.macnow.cc/ubersicht-festplatte-gemeinsam-mit-mac-os-x-und-windows-verwenden-494/
 * @http://www.giga.de/downloads/os-x-10-8-mountain-lion/festplatte-am-mac-formatieren-dateisysteme-und-methoden/
 * http://de.wikipedia.org/wiki/Mac_OS_X#Dateisysteme
 * @http://wiki.computerforum.de/doku.php?id=apple:dateisysteme_unter_mac_os_x
 * @http://www.allround-pc.com/artikel/wissen/2009/fat32-ntfs-exfat-was-man-ueber-diese-dateisysteme-wissen-sollte
 * @http://www.operating-system.org/betriebssystem/_german/w-dateisys.htm
 * @http://maettig.com/?page=Studium/FAT32
 * @http://windows.microsoft.com/de-de/windows-vista/comparing-ntfs-and-fat-file-systems
 * @http://www.operating-system.org/betriebssystem/_german/w-dateisys.htm

=Lösungen= // Hier wird natürlich erst nachgesehen, wenn Sie selbst eine Lösung erarbeitet haben oder nicht auf die richtige Idee kommen! //

Aufgabe 1 - Interessante Fragen und Antworten zum Thema
> //Antwort: Der Name der Datei wird im Verzeichnis gesucht und die auf den dort hinterlegten Clustern bzw. Blöcke gespeicherten Daten hintereinander in den Arbeitsspeicher kopiert. Dort stehen die Daten dann dem lesenden Programm zur Verfügung.// > //Antwort: Der Eintrag der Datei im Verzeichnis wird mit dem neuen Pfad aktualisiert. Die Daten der Datei werden nicht verschoben, solange sie sich auf der gleichen Partition eines Datenträgers befinden. Die gespeicherten Daten stehen immer noch an gleicher Stelle.// > //Antwort: Datenträger mit Fehlern werden am besten neu formatiert (keine Schnellformatierung!) und anschliessend die Daten neu aufgespielt.// > Antwort: Lesend gemeinsam auf Daten zuzugreifen ist kein Problem. B//eim gleichzeitigen Versuch des Schreibens eines Datensatzes// //müsste es zumindest eine Warnung geben. Stellen Sie sich vor, mehrere Nutzer eines Webportals pflegen gerade neue Datensätze in eine Datenbankdatei ein! Wenn jetzt der gleiche Datensatz von zwei Prozessen geschrieben werden soll, wer gewinnt? Antwort: Derjenige, welcher zuletzt seinen Datensatz geschrieben hat - unabhängig von der Aktualität des Inhalts.// > //Antwort: Daten könnten unvollständig geschrieben werden. Solche Dateien sind dann beschädigt. Wenn beim Schreiben eines Verzeichnisses ein entsprechender Fehler auftritt, kann dieses den Verlust des Verzeichnisses zur Folge haben.// > //Antwort: Solange die Eigenschaften des alten Dateisystems vom neuen Dateisystem bereitgestellt werden, wird dieses funktionieren. Wenn z.B. die Eigenschaft Alternate Data Streams von NTFS vom neuen Dateisystem nicht unterstützt wird, so werden diese Eigenschaften von Dateien nicht übernommen und gehen verloren.// > //Antwort: Beim Schreiben einer kleinen Datei ist es sehr wahrscheinlich, dass diese noch komplett geschrieben werden kann. Bei vielen kleinen Dateien wird nur ein Teil der zu kopierenden Dateien geschrieben. Eine sehr große Datei wird nur unvollständig geschrieben und der Eintrag im Verzeichnis kann abweichen von den geschriebenen Daten, d.h. das Dateisystem muss beim nächsten Start des Systems repariert werden, die unvollständige Datei muss auf jeden Fall erneut kopiert werden. Wenn beim Schreiben eines Verzeichnisses ein entsprechender Fehler auftritt, dann kann das den Verlust des Verzeichnisses zur Folge haben.// > //Antwort: Es muss ein neues Verzeichnis geschrieben werden. Der einmal beschriebene Speicherplatz steht dabei nicht mehr zur Verfügung. D.h. das Verzeichnis steht immer am Ende aller auf den optischen Speicher geschriebenen Daten.// > //Antwort: Im Windows XP Betriebssystem reicht das Anklicken eines Laufwerksbuchstabens mit der rechten Maustaste im Explorer und die Auswahl des Menüpunktes Eigenschaften, um das folgende Fenster zu öffnen, in dem das verwendete Dateisystem genannt wird! Andere Computersysteme stellen ähnliche Möglichkeiten bereit.// > > //Antwort: ...// > //Antwort: ...// > //Antwort: ...// > Welches Dateisystem ist bevorzugt einzusetzen auf Smartphone-Flashkarten? > siehe @http://www.android-hilfe.de/android-allgemein/464722-mit-welchem-dateisystem-soll-man-sdxc-speicherkarten-androiden-nutzen.html
 * 1) Was passiert, wenn eine Datei gelesen wird?
 * 1) Was passiert, wenn eine Datei auf einem Datenträgers von einem Ordner in einen anderen verschoben wird?
 * 1) Was sollte man tun, wenn das Betriebssystem wiederholt fehlerhafte Dateien im Dateisystem meldet?
 * 1) Was passiert, wenn mehrere Prozesse (laufende Programme) gleichzeitig auf eine Datei zugreifen wollen?
 * 1) Was passiert, wenn beim Schreiben einer sehr großen Datei der Strom ausfällt?
 * 1) Was passiert beim Verschieben von Dateien auf ein neues Dateisystem?
 * 1) Was passiert, wenn während des Kopierens von Daten der Strom ausfällt?
 * z.B. einer sehr großen Datei
 * z.B. einer kleinen Datei
 * z.B. von vielen kleinen Dateien
 * 1) Was passiert, wenn man eine Datei von einem optischen Datenträger löscht (z.B. CD-RW)?
 * 1) Wie kann man sich den Typ eines Dateisystems anzeigen lassen?
 * 1) Welche Betriebssysteme sind mit welchen Dateisystemen kompatibel?
 * 1) Welche Dateisysteme werden bevorzugt eingesetzt in der Medienproduktion?
 * 1) Welche Dateisysteme eignen sich bevorzugt für den Austausch von Daten zwischen verschiedenen Betriebssystemen?
 * 1) Diskussion:

Aufgabe 2 - Tabellarische Übersicht aktueller Dateisysteme und deren Eigenschaften
> // Hinweis: Meinen aktuellen Zwischenstand können Sie nutzen, um die von Ihnen recherchierten Angaben und Werte zu den von Ihnen genutzten Dateisystem zu überprüfen: //
 * 1) Erstellen Sie eine Tabelle, welche die Eigenschaften der von Ihnen genutzten Dateisysteme sinnvoll darstellt (mindestens 3 Dateisysteme, ggf. mit Versionsangabe)!

Aufgabe 3 - Probleme im Umgang mit verschiedenen Dateisystemen

 * 1) Notieren Sie Ihnen bekannte Probleme beim Umgang mit verschiedenen Dateisystemen!
 * 2) FAT32 Begrenzung von 4GiB als Obergrenze für die Größe einer Datei.
 * 3) Das NTFS-Dateisystem kann vom MAC nicht ohne Zusatzsoftware gelesen werden.
 * 4) Generell: problematischer Dateiaustausch zwischen verschiedenen Betriebssystemen, z.B. MAC OS ... <=> MS Windows ...
 * 5) Umbenennung/Verfälschung von Umlauten in Dateinamen beim Kopieren von einem Dateisystem auf ein anderes.
 * @http://blog.tausys.de/2012/05/03/falsch-dargestellt-umlaute-im-dateinamen-unter-linux-korrigieren/
 * 1) Beim Kopieren von Verzeichnissen werden einige Eigenschaften nicht wie erwartet 1:1 abgebildet, z.B. werden die neu angelegten Verzeichnisse mit einem neuen Datum versehen. Das passiert u.U. sogar bei identischen Dateisystemen.
 * 2) Obwohl der Dateiname anscheinend gar nicht zu lang ist entsprechend der Vorgabe für dieses Dateisystem, kommt eine Fehlermeldung "Dateiname" zu lang. a) Wie lang ist der komplette Pfad? b) Enthält der Dateiname UNICODE-Character, welche mit mehr als einem Byte kodiert gespeichert werden? c) Unterstützt die genutzte Software die Länge dieses Dateinamens? d) Wurde die Anzahl zulässiger Verzeichnisebenen überschritten?

Aufgabe 10 - Dateinamens-Konventionen
(unter dem Aspekt der maximalen Dateisystem-Kompatibilität) Sinnvoll könnten z.B. folgende Festlegungen sein ... > (Zeichensatz-Problematik) > (Mögliche Skripting-Probleme auf Servern > (Kompatibilität mit Tools wie z.B. WinRar) > (Manche Dateisysteme erlauben nicht mehr)
 * Alle Dateien grundsätzlich komplett __klein__ schreiben (Groß-/Kleinschreibung Problematik)
 * Dateilänge __maximal 32 Zeichen__
 * __Verzicht auf Sonderzeichen__ (ä,ö,ü, ...)
 * __Underliner "_ " anstelle von Leerzeichen__ verwenden
 * Länge des gesamten __Dateipfads möglichst kurz__, z.B. 256 Zeichen
 * __Maximal 10 Verzeichnisebenen__

Aufgabe 14 - Externe Festplatte kaputt?
a) Die Festplatte wird an einen Windows10-PC gehängt. Die Datenträgerverwaltung wird gestartet. Folgender Screenshot zeigt die Partitionierung aller an diesen Computer angeschlossenen Datenträger. Datenträger 2 ist die angeschlossene USB3.0-Festplatte. Der Datenträger 2 enthält als zweite Partition das vom Computer angezeigte Dateisystem, welches ein FAT32-Dateisystem besitzt. Die erste Partition des Datenträgers 2 besitzt unter Windows kein anzeigbares Dateisystem und hat daher auch keinen zugeordneten Laufwerksbuchstaben. Beruhigend wirkt die Angabe, dass es sich um eine fehlerfreie Partition handelt.

b) Das MacOS bietet ein so genanntes "Festplattendienstprogramm" bzw. "disc utility" mit dem man sich die verfügbaren Partitionen anzeigen lassen kann. Es werden beide Partitionen angezeigt. Der Typ der ersten Partition wird hier mit "MAC OS Extended" angegeben, d.h. es handelt sich um HFS+. Der Mount Point ist angeblich "nicht aktiviert". Ich denke, es sollte genügend, den Inhalt der Partition dem OS über eine Aktivierung der Partition bekannt zu machen. Aber wie geht das?
 * 1) @http://praxistipps.chip.de/mac-externe-festplatte-wird-nicht-erkannt-was-tun_29079
 * 2) @http://www.macwelt.de/forum/threads/mount-point-nicht-aktiviert.613617/
 * 3) @http://www.giga.de/downloads/os-x-10-8-mountain-lion/festplatte-am-mac-formatieren-dateisysteme-und-methoden/
 * 4) @http://castyour.net/node/40

Für den problemlosen Austausch von Dateien (auch großen!) __zwischen Windows und MacOS Betriebssystemen__ eignet sich das ExFAT-Dateisystem. (Einschränkung: Zusammenarbeit mit älteren Windows- und MacOS-Systemen und ggf. einigen Linux-OS).

Die FAT32-Partition sollte man für den Notfall (siehe oben genannte Einschränkungen) anbieten, aber die Partition auf maximal 10GB dimensionieren.

Ein paar Infos zur Partitionierung und Formatierung von Dateisystemen auf MAC OS:
 * 1) @http://www.maceinsteiger.de/how-to/festplatte-formatieren-partitionieren/
 * 2) @https://dirk-weise.de/2011/02/partition-beim-systemstart-nicht-automatisch-mounten/
 * 3) @http://www.maceinsteiger.de/how-to/festplatte-verschlusseln/