Betriebssysteme
Karteikarten für Betriebssysteme
Karteikarten für Betriebssysteme
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Cartes-fiches
Welche Vorteile hat ein Raid System?
- schnelligkeit durch paralleles Lesen
- Potentielle Fehlertoleranz
- Inkrementelle Speichererweiterung möglich
Vor- und Nachteile eines RAID 1 Systems!
Vorteile:
- schnelles paralleles lesen
- Kopie sofort verfügbar bei Ausfall einer Platt
Nachteil:
- paralleles schreiben auf zwei Platten ist aufwendiger
- Kopie muss immer aktuallisiert werden
Was zeichnet ein RAID 2 System aus?
Fehlerkorrektur durch Paritätsbildung.
Aber Spindelsynchronisation nötig.
Was zeichnet ein RAID 3 System aus?
Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte.
Aber Spindelsynchronisation nötig!
Was zeichnet ein RAID 4 System aus?
Block-Level Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte.
Keine Spindelsynchronisation.
Was ist ein RAID 5 System?
Fehlertoleranz-Information jeweil auf anderer Platte gespeichert. (schneller)
RAID-Level 5 ist eine gute Kombination aus Datensicherheit und Speicherausnutzung
Bei RAID 5 müssen mindestens 3 Festplatten vorhanden sein.
Nachteile: Verkraftet nur den ausfall von einer Festplatte. Kapazitätverlust für Paritätsinformationen.
Was versteht man unter einem RAID 0 System?
RAID 0 = striping
Hierbei werden zwei oder mehr Festplatten zu einer großen zusammengefasst.
Die Speicherkapazität errechnet sich mit.
Kap. kleinste Festplatte * Anzahl Festplatten
Vorteil:
schneller Datenzugriff
Nachteil:
Fällt nur eine Festplatte aus - sind alle Daten weg
Was ist ein RAID 1 System?
Bei RAID handelt es sich um ein Zusammenschluss von zwei oder mehr festplatten. Dabei wird der Inhalt von jeweils zwei Platten gespiegelt.
Die kleinste Festplatte bestimmt die Kapazität
Vorteile:
schneller Lesezugriff. (Ideal Doppelt so schnell)
Fällt eine Festplatte aus, kann man mit der anderen weirter arbeiten.
Nachteile:
100% Redundanz also auch doppelt so teuer wie normaler Speicherplatz.
Anforderung an einen Treiber?
- Multiprozessfähig
- Energieverwaltung
- Reaktion auf power failure
- Ein und Ausschalten im laufenden Betrieb
- PnP-fähig
Nennen Sie Treiberfunktionen.
- Initialisierungsprozeduren
- Abschlussprozedur
- Service-Funktion
- Datentransfer
- Interrupt-Service-Routine
- Error Logging
Verteilte Systeme vs. Verteilte Betriebssysteme.
Verteilte Systeme: Aufteilung von Funktionen in einem Rechnernetz, wobei Betriebssystem auf jedem Rechner existiert.
Verteiltes Betriebssystem:
Jede Betriebssystemfunktion existiert nur einmal im Netz
Was zeichnet ein MACH-Kern aus und welche Vor- und Nachteile gibt es?
Funktionen des Betriebssystems werden durch Module repräsentiert. Dadruch sind sie leichter austauschbar - und man kann das Betriebssystem besser an die Anforderungen anpassen. Wenn zum Beispiel eine abgespeckte Version - speziell für den mobilen Einsatz gewünscht ist.
wichtigste Eigenschaften:
- Multitasking
- Threads
- Interprozesskommunikation
- Speicherschutz
Vorteil:
minimaler Kern, alle Funktionen modularisiert austauschbar
Nachteil:
Kommunikationsdauer zwischen Manager.
Vor und Nachteile von Verteilten Betriebssystemen:
Vorteile:
- Flexibilität
- Transparenz
- Leistungssteigerung
- Fehlertoleranz
Nachteile
- Leistungseinbuße
- Kein Fehlertoleranz
Fazit:
- Alle BS sind Mischsysteme aus netzbasierten und lokalen BS-Funktionen
Nennen Sie Netzwerkschichten OSI-ISO
Layer 7: Anwendungsschicht (FTP)
Layer 6: Päsentationsebene (Kodierung)
Layer 5: Sitzungsebene (Sender/Empfänger)
Layer 4: Transportschicht (TCP)
Layer 3: Netzwerkschicht (Rounting, IP)
Layer 2: Datenverbindung (Ethernet)
Layer 1: pysikalische Signale (Bits->Impulse)
Wie ist die Kommunikationsschicht von Unix aufgebaut?
7. Anwendung : pipes
6. Präsentation: XDS, sockets
5. Sittung: ports, IP Adresse
4-3: Transport/Netzwerk: TCP/IP
2-1: Datenverbindung/Phys. Verbindung: Netzwerk Access Layer
Wozu dient ein VPN?
VPN = Virtual Private Networks verschlüsseln die Kommunikation in Netzwerken auf der Anwenderebene.
NETZWERKE: Wenn man VIdeo oder Audio Dateien übers Netzwerk verschickt, was Ändert sich im Transport Protokoll.
Man fasst mehrere samples zu einem Paket zusammen und reduziert damit den Overhead.
Stichwort UDP, RTP
KOMMUNIKATION IN NETZEN:
Was ist ein Symbolic link?
Symbolic Link:
Referenz auf die Zieldatei oder Zielverzeichnis.
NETZWERKDIENSTE: Was ist ein Journaling-Dateisystem?
Alle Änderungen werden vor dem eigentlichen Schreiben in einen reservierten Speicherbereich (Journal) aufgezeichnet. Damit wird die Konsistenz der Daten gewehrleistet. Absicherrung bei Systemabsturz und Stromausfall.
NETZWERKDIENSTE: Zustandsbebehaftete vs zustandslose Server
Zustandsbehaftet
Vorteile:
- schneller Zugriff
- effizienter Cache
- Vermeidung von Auftragskopien
- Dateisperrung möglich (Exklusiver, atomarer Zugriff)
Nachteile:
- Client crash (keine Löschen der Strukturen+Puffer)
- Server crash (kein Löschen der Struktur+Puffer)
- Begrenzte, gleichzeitige benutzte Dateienzahl
Fazit:
Verbindung mit Zustand kann Dateien reservieren, Auftragskpien vermeiden.
Verbindung ohne Zustand ist fehlertoleranter, kann mehr Benutzer gleichzeitig verwalten
NETZWERKDIENSTE: Vor- und Nachteile von Cache?
Vorteil: Puffer auf Client beschleunigt Lesen/Schreiben
Nacteil: lokaler Puffer führt zur Inkonsistenz bei Zugriffen anderer Rechner.
NETZWERKDIENSTE: Nennen Sie Konsistenzstrategien für Cache und Puffer.
Zentrale Kontrolle (VersionsNr / Quersumme)
Delayed Write (Sammeln der Änderungen, dann erst schicken)
Wirte on Close (lokale Kopie geht an Server bei close())
Write Trough (Änderungen gehen am Puffer vorbei zum Orignial)
Fazit:
Pffern auf Serverseite ist einfacher - auf Clientseite effizienter, aber komplexer.
NETZWERKDIENSTE: Vor und Nachteile von Netzcomputern?
Vorteile:
- Billigere Hardware (Anschaffung)
- Aktuelle Daten und Programme (zentralle Wartung)
- Billigere Wartung (Konfiguration)
- Höhere Datensicherheit (Ausfall, Viren)
- Ressourcennutzung (Massenspeicher)
Nachteile:
- Erhöhter Netzaufwand (HW für Netz und Server)
- Erhöhter Pufferaufwand (RAM für Netz und Datenpuffer)
- Benutzerbevormundung (Zentrale entscheidet über Daten + Apllikationen)
NETZWERKDIENSTE: Zentrale vs. Dezentrale Aktualisierung beim mobilen Peripherierechner?
Zentrale Aktualisierung
Pro: konsistente Wartung
Contra: Nicht-einheitliche Systeme verboten
Dezentrale Aktualisierung
Pro: lokal angepasste Nicht-standardfkt.
Contra: arbeitsaufwändig
Kernfunktion zentral gewartet: Schattenserver!
NETZWERKDIENSTE: Schattenserver zur Datenhaltung + Vorteile
- Initiale Festlegung gespiegelter Pfadteile
- Arbeit wie ein Netzcomputer (Daten + Programm + Cache)
- Aktualisierung durch Cache-Snooper
Vorteile:
- Automatische Datei- und Programmaktualisierung
- Automatische Datensicherung
- Netzunabhängiger stand-alone Betrieb möglich
- Benutzerangepaßte Konfiguration
- Rechnerunabhängige Konfiguration
- Geringe Wartungskosten
NETZWERKDIENSTE: WindowsNT Schattenserver
- Deklaration von Netz-bekannten Ordnern (Freigabe)
- Einrichtung als Offline Datei
- Resynchronisierung (Offline Aktualisierung)
- Semantik (Überschreiben, Speichern mit neuem Namen) individuell pro Datei oder einmalig für alle Dateien festgelegt.
Was verbirgt sich hinter Service-Orientierte Architektur SOA?
Problem: Viele alte, teuer zu wartende Dienste
Lösung:
Kapselung durch Middelware Ansatz
Gemeinsames Kommunikationsprotokol
Voraussetzung: Modellierung der Geschäftsprozesse
Nennen Sie SOA Anforderungen
- robuste,skalierbare Datenübertragung
- Kapselung
- Serviceorchestrierung
- Verteilte Services
- Zentrale Installation
- Gemeinsame Datenformate (XML)
Nennen Sie Vorteile von SOA
- preisgünstige Anpassung und Änderung neuer Geschäftsprozesse
- Systeme werden beherrschbarer und leichter wartbar
- Outsourcing wird vereinfacht
- Bewährte, ältere Systeme können weiter genutzt werden.
- Ältere Einzeldienste können Stück für Stück durch moderne Verisonen ersetzt werden
SICHERHEIT: Wie funktioniert eine Kontrollübernahme durch Buffer-Overflow?
Überladen von Unix-Programmcode bzw. Rücksprungadressen auf Stack.
Vorbeugung:
Benutzung von Stacksicherung
keine write auf read-only-Code
kein execute auf read/write-Daten zulassen
Einsatz einer sicheren Bibliothek libsafe
SICHERHEIT: Was versteht man unter einem Rootkit-Angriff.
Idee: Verhindere, dass ein Virus (Wurm, Trojaner) entdeckt und beseitigt wird.
Angriff: Fange alle Aufrufe ab, die Dateien, Ordner, Prozesse auflisten können und manipuliere sie.
Welche Typen von Rootkits gibt es?
Treiber Methode --- Kernel-Rootkit
ersetzt Teile des Betriebssystemkern durch eigenen Code.
API - Methode --- Userland-Rootkis
Benötigit keinen Zugriff auf Kernel-Ebene. Klinkt sich durch API-Methoden direkt in Prozesse ein.
Speicher-Rootkits
existieren nur temporär im Arbeitsspeicher - nach reboot des System sind sie nicht mehr vorhanden.
SICHERHEIT: Welche Möglichkeit der Rootkit-Erkennung sind Ihnen bekannt?
Datensammeln und Vergleichen -> wenn verdächtige Differenzen --> Rootkits
SICHERHEIT: Was versteht man unter Trusted Computing?
Programme kontrolliert Hardwaregeprüft auszuführen.
Vertrauenskette:
CPU->BIOS->BS-Lader->BS->Anwendung
SICHERHEIT: Was ist die Idee hinter Qubes OS?
Isolierung aller Prozesse von einander durch individuelle, leichte VMs.
Isolierung auch der grafischen Benutzeroberflächeninstanzen
Insolierung auch der benötigten BS-Kernfunktionen
Abgesicherte Arbeit auf gemeinsamen Dateien
Mikrokernbasis
Was ist der Unterschied zwishcen einem Interface und einer virtuellen Maschine?
Interface ist eine reine Schnittstelle
- gibt das Format von Funktionen, Daten und Protokollen vor
- keine Implementierung
VM haben zwei Schnittstellen
- werden über eine Schnittstelle angesprochen
- gibt Aufträge über zwei Schnittstellen an einen Unterauftragnehmer weiter d.h. eine weitere VM oder ein Gerät
- enthält keine Implementierung
Was ist der unterschied zwischen lightweight-Thread und heavyweight-Threads?
leightweight:
- Implementierung durch Bibliothken
- ein blockierender Thread(I/O) blockiert alle anderen des selben Prozesses
- Sind dem BS nicht bekannt. Es gibt kein BS Scheduling (keine echte Parallilität)
Beispiel: Unix-C-Bibliothkes Threads
heavyweight Threads
werden beim BS angemeldet und verwaltet (Scheduling, (I/O Blockierung))
echte Palrallelität möglich auf Multiprozessorsystemen
Beispiel: Windows NT