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Festplatten mit einer Größe über 128 GB müssen mit einem modernen ATA-Controller angesteuert werden, der die 48-Bit-Adressierung beherrscht. Einige On-Board-Controller lassen sich schon mit einem BIOS-Update modernisieren, sonst muss ein neuer PCI-Controller her.
Windows XP kann aus unverständlichen Gründen keine FAT32-Partitionen über 32 GB anlegen. Es gibt zwar keinen Grund solch große Partitionen unter Windows XP anzulegen, aber wer das doch nötig hat, muss die Festplatten mit Win 98/ME oder 2k partitionieren. Wer diese alten Betriebssysteme nicht sein eigen nennen kann, muss auf spezielle Software zurückgreifen wie zum Beispiel Partition Magic von PowerQuest.
528 MB
Die meisten Computer, die vor August 1994 gebaut wurden, konnten keine
Festplatte adressieren, die größer als 528 MB ist. Mache BIOS konnten
aktualisiert werden, oft musste man allerdings einen EIDE-Controller
nachrüsten.
2,1 GB
Festplatten mit einer Kapazität über 2,1 GB haben mehr als 4095 Zylinder.
Alte Systeme aus der Zeit von vor Frühjahr 1996 bleiben dann beim Booten hängen, wenn diese Grenze erreicht wird
oder es wird eine kleinere Kapazität angezeigt als tatsächlich vorhanden
ist. Machen Festplatten lagen seinerzeit Programme bei, die es ermöglichten
trotz der BIOS-Beschränkungen größere Festplatten zu benutzen.
8 GB
Festplatten werden vom BIOS über den Interrupt 13hex angesteuert. Mit der Geometrie von 63 Sektoren, 255 Köpfen und 1024 Zylindern ist bei einer
Sektorgröße von 512 Byte bei 8,4 GB Schluss mit Adressieren. Größere Festplatten lassen sich im BIOS über dieses CHS-System nicht ansteuern.
Betriebssysteme, die sich nicht an diese Einstellungen halten müssen, haben da weniger Probleme. Das gilt für Windows 2000 und XP, sowie Linux.
Seit 1997 gilt der erweiterte Interrupt 13hex, Int 13hex extended. Statt der 24 Bit für die Adressierung (6 Bit für den Sektor, 8 Bit für die Köpfe und 10
Bit für die Zylinder) werden 64 Bit verwendet. Diese Logical Block Adressing, LBA, ermöglicht die Nutzung von bis zu 2 TB.
von 32 GB auf 128 GB
Dass ein moderner PC maximal 2 TB adressieren kann, liegt nicht am erweiterten Interrupt 13hex. Der Flaschenhals ist die ATA-Schnittstelle, die nicht mehr
als 255 Sektoren, 16 Köpfe und 65536 Zylinder verkraftet. Das macht bei einer Sektorgröße von 512 Byte insgesamt 128 GB. Die Schnittstelle adressiert mit 28
Bit zur Ansteuerung einzelner Sektoren.
2001 wurde eine Erweiterung der ATA-Spezifikationen vorgeschlagen und eingeführt. Nun werden die Festplatten mit 48 Bit adressiert, was eine Erweiterung des
adressierbaren Speichers auf 131 PB bedeutet.
Große Festplatten werden von Windows 2000 erst ab Service Pack 3 unterstützt [s. a. Q305098 im Microsoft Knowledge Base].
Obacht: Anfänger lassen die Finger von diesem Procedere!
Unter Windows XP muss in der Registrierdatenbank unter HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\atapi\Parameters
der Schlüssel EnableBigLba hinzugefügt werden. Dem Schlüssel wird sodann der Wert 1 als DWORD (bzw. Reg_DWORD) hinzugefügt.
Nach dem Neustart wird die Festplattenkapazität richtig erkannt.
[Anmerkung: dieses Verhalten konnte ich selber nicht feststellen, Windows XP erkannte auch Festplatten jenseits 200 GB richtig]
Trotz einer 48-Bit-Adressierung des Controllers erkennen Windows 2000 und XP die richtige Größe der Platte nicht. Es muss die Platte zuerst
partitioniert und formatiert werden. Die erste Partition mit 8 GB muss halt erst mal akzeptiert werden. Anschließend kann die Unterstützung in der
Registrierdatenbank aktiviert werden (siehe Abschnitt Windows XP).
Es muss mindestens Service Pack 3 installiert sein. In der Registrierdatenbank muss das gleiche
geändert wie unter Windows XP. Das Tool Reg48BitLBA von
Seagate erledigt das komfortabel.
Windows 98 kann mit 48-Bit-Adressierung nichts anfangen. Nur für Mainboards mit Intel-Chipsatz
gibt es den Intel Application Accelerator auch für Windows 98.
Im Artikel Q243450 beschreibt Microsoft ein Problem, das mit einem Phoenix-BIOS und großen Festplatten auftreten kann. Das dieses BIOS nicht die Standard-LBA-Adressierung der Festplatten verwendet, muss hier gepatcht werden.
Windows 95 kann mit großen Festplatten gar nicht umgehen. Dieses archaische Betriebssystem kann nichts über 32 GB, die Gesamtgröße aller Partitionen darf nicht mehr als 32 GB betragen.
Unter Windows 2000 und XP lassen sich FAT32-Partitionen ohne Datenverlust in
NTFS konvertieren.
Moderne S-ATA-Festplatten bieten mit NCQ, Native Command Queuing, eine Beschleunigung des Datendurchsatzes an. NCQ-fähige Chipsätze wie Intels ICH6R und NVidias NForce 4 können in Verbindung mit NCQ-Festplatten mehrere Kommandos entgegen nehmen und diese in einer Warteschlange in einer Warteschlange, dem Queue, optimal verwalten. Eine Steigerung der Zugriffzeiten und der Dauerdatentransferraten erfolgt allerdings nicht. Es profitieren deswegen vor allem Web-, Datenbank- und andere Server, die viele Anfragen bearbeiten müssen, von dieser Technologie.
Fujitsu Fujitsu ATA Diagnostic Tool, FJDT |
www.fdg.fujitsu.com/home/product.asp?L=de&PID=225&INFO=swr |
IBM, Hitachi Drive Fitness Test |
www.hgst.com/hdd/support/download.htm |
Maxtor, Quantum Powermax |
http://www.maxtor.com/de/support/service |
Samsung HUTIL, SUTIL, Shdiag |
www.samsung.com/Products/HardDiskDrive |
Seagate, Conner SeaTools Disc Diagnostic |
download.seagate.com/seatools/registration.nsf/d_file_return?openform |
Western Digital Data Lifeguard Tools |
support.wdc.com/download/ |
IBM bietet unter
www.hgst.com/hddt/knowtree.nsf/All+hard+drives?openview einige Sounddateien an um Fehler von Festplatten durch Geräusche der Laufwerke
identifizieren zu können. Die Dateien erreicht man mit dem Link 'Noises that indicate a defective drive'.
Diese Information findet sich auch auf meinen Werkstatt-Seiten.
Dem Festplattenleben abträglich ist Wärme. Deswegen sollten
Festplatten möglichst nicht direkt übereinander eingebaut
werden. Zusätzliche Lüfter sorgen für den Abtransport der
Wärme.
Statt Flachbandkabeln sind Rundkabel besser, weil sie eine
bessere Luftzirkulation ermöglichen.
Stöße können den Schreib-Lese-Kopf der Festplatte schädigen,
wenn dieser auf die Magnetplatte schlägt. Auch Notebooks,
deren Festplatten in dieser Beziehung deutliche robuster sind,
sollten nicht angestoßen werden.
Das regelmäßige Defragmentierern der Festplatte verkürzt die
notwendigen Bewegungen des Schreib-Lese-Kopfes und schont
dadurch die Mechanik.
RAID steht für „Redundant Array of Independent (oder „Inexpensive“) Disks, was so viel bedeutet wie Verbund unabhängiger (oder günstiger)
Datenträger. Bei RAID-Systemen steht zunächst die Daten-Sicherheit im Vordergrund. RAID ist in der Lage, Daten auf mehreren Festplatten
gleichzeitig abzulegen oder Festplatten im laufenden Betrieb zu spiegeln. Deshalb bestehen RAID-Systeme immer aus mehreren Festplatten. Man
unterscheidet verschiedene Level mit unterschiedlichen Leistungs-Merkmalen.
Im RAID-0-System werden zwei und mehr Festplatten zusammengeschaltet, um die Schreib-Lese-Geschwindigkeit zu erhöhen. Daten werden in
kleine Blöcke mit einer Größe von 4 bis 128 KByte aufgeteilt und abwechselnd auf den Platten des RAID-0-Arrays gespeichert. So kann auf
mehrere Platten gleichzeitig zugegriffen werden, wodurch die Geschwindigkeit erhöht wird. Dies geht zu Lasten der Sicherheit, denn da die
Daten auf mindestens zwei Festplatten aufgeteilt vorliegen, gehen sie verloren, wenn eine davon ausfällt.
In einem RAID-1-System werden die Daten einer Festplatte ständig auf eine zweite gespiegelt. So kann das System beim Ausfall einer Platte
trotzdem ungestört und ohne Datenverlust weiterarbeiten. Durch das dauerhafte Vorhalten von Kopien aller Daten entsprechen die Nutzdaten nur
der Hälfte der vorhandenen Kapazität aller Platten.
n plus 1 Festplatten enthalten n Nutzdaten. Für ein solches Raid-System ist der Einsatz von mindestens drei Festplatten notwendig. Bei
RAID 3 wird auf einer Paritätsplatte durch exklusive-oder-Verknüpfungen der Datenausfall einer einzigen Platte vollständig kompensiert. Da
aber diese Paritäts-Festplatte einen permanenten Dauerlauf mitmachen muss, ist die logische Weiterentwicklung RAID 5, bei dem die
Paritätsinformationen wie die Nutzdaten auf alle Platten verteilt werden. Wegen des Schreibens der zusätzlichen Paritätsdaten sind RAID 3-
und RAID 5-Systeme beim Schreiben langsamer als eine einzelne Festplatte. Für schreibintensive Anwendungen wie Videobearbeitung sollte man
nicht RAID 5, sondern das deutlich schnellere RAID 0 einsetzen. Bei Lesen sind diese RAID-Varianten allerdings deutlich schneller als eine
einzelne Festplatte.
Eine Weiterentwicklung des RAID-5-Verbundes stellt RAID 6
dar, das mit n plus 2 Festplatten und verteilten
Paritätsdaten einem Ausfall von zwei Platten immer noch
verkraftet.
RAID 10 ist die Kombination von RAID 0 mit RAID 1. Damit werden die Eigenschaften der beiden Levels Leistung und Sicherheit vereinigt.
Üblicherweise werden vier Festplatten verwendet.
Just a Bunch of Disks bedeutet, dass mehrere Festplatten hintereinander alles Daten wie auf einem Datenträger aufnehmen. Im Gegensatz zu
RAID 0 werden die Daten aber nicht abwechselnd auf die Festplatten geschrieben sondern die zweite Festplatte übernimmt die Daten, wenn die
erste voll ist. Dadurch hat JBOD keine Geschwindigkeitsvorteile, sondern ist nur bequem, wenn man mit mehreren Festplatten arbeiten möchte
oder muss, aber nur einen Laufwerksbuchstaben verwenden will. Beim Ausfall einer Festplatte ist dann zwar aus Sicht des Betriebssystem die
gesamte Partition defekt, da die Daten aber zusammenhängend auf einer Platte sind, ist eine Datenwiederherstellung auf der intakten
Festplatte aber möglich.
Man kann einem USB-Stick einen beliebigen Laufwerksbuchstaben zuweisen. Dazu öffnet man im Kontextmenü des Arbeitsplatzes auf dem Desktop Verwalten. Anschliessend wählt man in der Datenträgerverwaltung das Volume des USB-Sticks aus und weist diesem über das Kontextmenü Laufwerksbuchstaben und -pfade ändern einen Laufwerksbuchstaben zu.
USB-Speicher-Module bis 32 MB werden mit FAT 16 formatiert, da ein FAT 32-Dateisystem mindestens 65525 Cluster erfordert. Die
kleinstmögliche Clustergröße beträgt ein Sektor. Deshalb beträgt die kleinste Laufwerksgröße 32 MB. Da noch ein paar reservierte Sektoren
Platz in Anspruch nehmen, muss ein FAT 32-Dateisystem immer etwas größer als 32 MB sein.
NTFS bietet Windows XP im Kontextmenü als Format nicht an.
Wenn man aber die Vorteile dieses Dateisystems verwenden
möchte, kann man in einer Kommandozeile NTFS erzwingen mit
format LW: /fs.ntfs, mit LW…
Laufwerksbuchstabe des USB-Sticks. Wenn hier ein fhler
auftritt, muss man im Kontextmenü des Laufwerkes im Windows
Explorer unter Eigenschaften im
Reiter Hardware das Laufwerk
auswählen, Eigenschaften
anklicken und in Reiter Richtlinien
Für Leistung optimieren
auswählen. Allerdings erkauft man sich die Vorteile des
NTFS-Dateisystems mit dem Nachteil, dass durch diese
Einstellung der Schreibcache aktiviert wird und man das
Wechsellaufwerk, wie unter Windows 2000, über das Symbol
Hardware sicher entfernen vor
dem abziehen deaktivieren muss.
Man kann Festplatten ein individuelles Icon zuweisen, dass im Windows Explorer angezeigt wird. Eine Erklärung findet sich hier.
Manche USB-Sticks und andere Speichermedien, wie zum Beispiel Speicherkarten für Digitalkameras und PDAs, haben keinen Schreibschutz. Man kann einen Schreibschutz aber in der Registrierdatenbank eintragen. Dazu wird der Schlüssel HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\StorageDevicePolicies angelgt und der Unterschlüssel WriteProtect mit dem DWORD-Wert 1 erstellt. Um einen Schreibschutz schnell ein- und wieder ausschalten zu können, kann man sich zwei Registrierdatenbank-Einstellungen dafür als Dateien erstellen. Zum Einschalten des Schreibschutzes dient eine Datei mit dem Inhalt:
Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\StorageDevicePolicies]
"WriteProtect"=dword:00000001
Zum Ausschalten des Schutzes eine Datei mit folgendem Inhalt:
Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\StorageDevicePolicies]
"WriteProtect"=dword:00000000
[Download (auf eigenes Risiko): Schreibschutz einschalten | Schreibschutz ausschalten]
Man findet auf Flash-Speicherkarten fast immer Hinweise, dass die Karten 66-, 133- oder sogar 150-fache Geschwindigkeit erreichen würden. Leider wird der Ausgangswert dabei in der Regel nicht erwähnt. Die einfache Geschwindigkeit von SD-Karten liegt bei 150 KB/s. Damit ergeben sich die Werte für gängige SD-Karten mit:
Übertragungs-Rate [Vielfache] |
1x | 40x | 66x | 100x | 133x | 150x |
Übertragungs-Rate [MB/s] |
0,150 | 6 | 10 | 15 | 20 | 23 |
1) Als Einschränkung gilt unter Windows 95, dass die Gesamtgröße aller Partitionen 32 GB nicht überschreiten darf
2) gilt nur im Normalfall, besonders unter NT-Betriebssystemen und bei der Verwendung von Bootmanagern können die Laufwerksbezeichnungen abweichen
| [28. Mai 2011]