FSW23 - Server, RAID, Netzwerkgeräte, Netzwerktopologien

-Dateiserver, (seichert und verwaltet Dateien für Benutzer)

-Datenbankserver, (verwaltet und stellt Datenbanken bereit)

-Webserver, ( hostet Webseiten, liefert Inhalte über HTTP)

-Mailserver, (verbreitet gespeicherte Mails)

-Printserver, (koordiniert Druckaufträge)

-Backup Server (automatische Sicherung)

Hot-Swapping bezeichnet die Fähigkeit, Festplatten im laufenden Betrieb auszutauschen (ohne Unterbruch) ohne dass das RAID-System oder der Computer herunter gefahren werden muss.

Diese Funktion ermöglicht es, defekte Festplatten schnell zu erstzen, ohne den Betrieb zu unterbrechen. Was besonders in kritischen Umgebungen von Vortril ist, in denen Ausfallzeiten minimiert werden müssen.

Eine Hot-Spare Platte ist eine Festplatte, die zwar im RAID-Array instaliert ist, jedoch nicht aktiv genutzt wird.

Im Fall eines Festplattenausfalls wird diese Hot-Spare Platte automatisch aktiviert, sodass das RAID sofort mit der Datenwiderherstellung beginnen kann.

Dies sorgt für eine schnelle widerherstellung der Daten und minimiert ausfallzeiten.

RAID 5 = Parität

Mindestens drei Festplatten erfordert. Die Parität wird mit hilfe der Exklusiven-Ordner (Xor) Operation erzeugt, sodass bei einem Festplattenausfall, die Daten widerhergestellt werden können.

Vorteile:

+hohe Datensicherung

+Schnelligkeit beim Lesen der Daten (da auf mehreren Festplatten)

+Speichereffizienz (60-80%)

Nachteile:

-langsame Schreibgeschindigkeit

RAID 1 = Mirroring, Spiegelung

Mindestens zwei festplatten erfordert, bei diesem RAID Level werden Daten identisch auf beiden Festplatten gespeichert.

Vorteile:

+Datenredunanz (zwei Festplatten)

+hohe Lesegeschwindigkeit

+einfache Wiederherstellung

Nachteile:

-geringer Speicherkapazität (nur 50% der Gesamtspeicherkapaziät)

-kosten da mindestens zwei Festplatten benötigt werden (höhere Kosten)

RAID 0 = Striping, in streifen zerlegen

Ist technisch gesehen kein echtes RAID, da keine Redinanz vorhanden. Die Daten werden in Blöcke zerlegt und auf mehrer Festlatten verteilt.

Dadurch können Schreib- und Lesezugriffe gleichzeitig stattfinden.

Vorteile:

+sehr hihe Geschwindigkeit

+volle Seicherkapazität

Nachteile:

-keine Datensicherheit

Funktionsweise eines RAID-Systems wird mit Raid Levels definiert, diese bestimmen wie die Daten auf der Festplatte verteilt werden.

Bei einer Hardware RAID übernimmt ein spezieller Controller (Chip) die verantwortung des RAID-System.

Diese Controller gibt es entweder als PCI-Karten, die in den Computer eingebaut werden oder als externe Gehäuse.

Hochwertige externe RAID-Systeme sind oft mit redunanten Netzteilen und Controller ausgestattet, um die Ausfallsicherheit zu erhöhen und einen Systemausfall nahezu unmöglich zu machen.

EIne kostengünstige und einfach zu installierende Lösung bei der die RAID Funktion über das betriebssystem gesteuert werden.

(z.B Mac OS-x)

Die Methode belastet jedoch den Prozessor des Computers, ist jedoch ideal für Benutzer due eine einfache und kostengünstige RAID Lösung suchen ohne zusätzliche Hardware kosten, jedoch auf eine höhere Leistung und weniger Systenbelastung verzichten können.

Ein RAID-Controller steuert und verwaltet RAID-Systeme, indem er Daten auf mehrere Festplatten verteilt und Redundanz für Ausfallsicherheit bietet.

Ein Array ist eine geordnete Sammlung von Elementen (z. B. Zahlen, Buchstaben oder Objekte), die unter einem gemeinsamen Namen gespeichert werden. Jedes Element hat einen festen Platz (Index), über den es aufgerufen werden kann.

Dass Daten auf mehreren Festplatten gleichzeitig gespeichert werden, um Ausfallsicherheit und höhere Datenverfügbarkeit zu gewährleisten

RAID steht für 

« REDUNDANT ARRAY OF INDEPENDENT / INEXPENSIVE DISKS »

Was übersetzt folgendes bedeutet 

« REDUNDANTER VERBUND UNABHÄNGIGER /KOSTENGÜNSTIGER FESTPLATTEN » 

Dabei werden mehrere Festplatten zu einem einzigen logischen Laufwerk zusammengefasst. Dieses System bietet eine grössere Speicherkapazität, höhere Datensicherheit und / oder einen verbesserten Datendurchsatz im Vergleich zu einer einzelnen Festplatte.

1. Stern-Topologie (alle geräte mit einem zentralen Gerät verbunden)

2. Bus-Topologie (über ein einiges Kabel verbunden)

3. Ring-Topologie (in einem Kreis verbunden)

4. Mesh-Topologie (direkt miteinander verbunden)

5. Baum-Topologie (hierarchische Strukur) 

6. Hybrid-Topologie (Eine Kombination von zwei oder mehr Topologien)

In einer Sterntoologie sind alle Geräte (Computer, Drucker) mit einem zentralen Gerät verbunden.

Der zentrale Punkt steuert den Datenverkehr zwischen den Geräten. 

Diese Topologie ist einfach zu verwalten und zu erweiter. Jedoch kann ein AUsfall des zentralen geräts das gesamte Netzwerk lahmlegen.

In der Bus-Topologie sind alle Geräte über ein einizges Kabel miteinander verbunden.

Daten werden entlang des Kabels gesendet und von den Geräten empfangen. 

Diese Topologie ist kostengünstig, jedoch kann der Ausfall des Kabels das gesamte Netzwerk beeinträchtigen.

Sie wird heutzutage weniger verwendet.

In einer Ring-Topologie sind die Geräte in einem geschlossenen Kreis miteinander verbunden.

Daten werden in eine Richtung durch den Ring gesendet und jedes Gerät überprüft, ob die Daten für es bestimmt sind.

Ein Ausfall eines Gerätes oder Kabels kann das gesamte Netzwerk unterbrechen, aber moderne Varianten bieten Lösungen dafür.

In der Mesh-Topologie sind alle geräte direkt miteinander verbunden. 

Diese Topologie bietet hohe Ausfallsicherheit, da alternative Verbindungen für den Datenverkehr zur Verfügung stehen.

Sie ist jedoch teuer und komplex in der Installation und Verwaltung, da viele Verbinudngen erfoderlich sind.

Die Baumtopologie ist eine hierarchische Struktur, die Elemente der Stern- und Bus-Topologie kombiniert.

Geräte sind in Gruppen (Knoten) organisiert, die mit zentralen Knoten verbunden sind.

Diese Topologie ist gut skalierbar, jedoch kann der Ausfall des zentralen Knotens grössere Teile des Netzweks betreffen.

Eine Kombination von zwei oder mehr Topologien.

Wird eingesetzt, um die Vorteile verschiedener Topologien zu nutzen und die Schwächen einzelner zu vermeiden.

Beispiel: Eine Stern-Topologie innerhalb von Baum-Topologie, wo mehrere Sternnetzwerke in einer hierarchischen Struktur miteinander verbunden sind.

In einem Netzwerk kommen verschiedene Geräte zum EInsatz, die die Kommunikation zwischen Computer und anderen Geräten ermöglichen. Zu den wichtigsten gehören, Switch, Hub und Router.

Eine Switch verbindet mehrere Geräte in einem Netzwerk und sorgt dafür, das Daten gezielt an das richitge Gerät weitergeleitet werden.

Es arbeitet effizient, da es Datenpakete analysiert und nur an den Empfänger sendet, anstatt an alle Geräte zu verteilen. Dies verbessert die Geschwindigkeit und verbessert die Netzwerklast.

Ein Hub ist ein einfacheres Gerät, das ebenfalls Geräte miteinander verbindet. Im Gegensatz zum Switch sendet ein Hub die Daten jedoch an alle angeschlossenen Geräte, unabhängig davon, wer der Empfänger ist. Dadurch kann es zu Datenkollisionen und einer geringeren Netzwerkleistung kommen. Hubs werden heute kaum noch verwendet.

Ein Router verbindet Netzwerke miteinander, wie z. B. ein Heimnetzwerk mit dem Internet. Er leitet Datenpakete zwischen verschiedenen Netzwerken weiter und verwaltet die IP-Adressen.

ACCESS POINT

Ein Access Point ermöglicht drahtlose Verbindungen ( WLAN ) in einem Netzwerk. Er fungiert als Schnittstelle zwischen kabelgebundenen Netzwerken und drahtlosen Geräten.

Jede Netzwerkkarte ist eine Schnittstelle, die es einem Gerät ermöglicht, mit dem Netzwerk zu kommunizieren, sei es über Kabel oder drahtlos.

Diese Geräte arbeiten zusammen, um ein funktionierendes Netzwerk zu schaffen, das Daten sicher und effizient zwischen den Geräten überträgt.