libretech
32a8efb92d
- extract _frontmatter.md, _intro.md, _outro.md as shared components - create separate files per termin with date-topic naming convention: 2025-12-19-termin-1-grundlagen-text-audio.md 2026-01-09-termin-2-bild-audio-video.md 2026-01-23-termin-3-speichermedien-schnittstellen.md 2026-01-30-termin-4-distribution-apis-zukunft.md 2026-xx-xx-termin-5-vertiefung-offene-fragen.md - keep index.md.bak as backup (gitignored)
919 lines
18 KiB
Markdown
919 lines
18 KiB
Markdown
---
|
||
|
||
<!-- _class: lead -->
|
||
|
||
# Termin 3 – 23.01.2026
|
||
## Speichermedien & Schnittstellen
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
HDD aufgeschraubt neben SSD-Platine
|
||
Mechanisch vs. Elektronisch
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Rückblick: HDD vs. SSD
|
||
|
||
**HDD:**
|
||
- Mechanisch, magnetisch
|
||
- Langsam (~150 MB/s)
|
||
- Günstig (~20€/TB)
|
||
- Empfindlich (Stöße!)
|
||
|
||
**SSD:**
|
||
- Elektronisch, Flash
|
||
- Schnell (~500-7.000 MB/s)
|
||
- Teuer (~80-150€/TB)
|
||
- Write-Zyklen begrenzt
|
||
|
||
<!--
|
||
Wiederholung aus vorheriger Iteration (falls schon behandelt)
|
||
Oder erste Einführung, falls Woche 5 Startpunkt für Speicher
|
||
HDD: Platter, Lesekopf, 5.400-15.000 RPM
|
||
SSD: NAND-Flash (SLC/MLC/TLC/QLC)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Was fehlt? Dateisysteme!
|
||
|
||
**Dateisystem = Bibliothekskatalog für Festplatte**
|
||
|
||
**Aufgaben:**
|
||
- Dateien speichern & finden
|
||
- Metadaten verwalten
|
||
- Speicherplatz effizient nutzen
|
||
- Fehler erkennen & beheben
|
||
|
||
<!--
|
||
Ohne Dateisystem: Rohe Bytes, keine Struktur
|
||
Vergleich: Bibliothek ohne Katalog = Chaos
|
||
Jedes OS hat bevorzugtes Dateisystem
|
||
Windows: NTFS, macOS: APFS, Linux: ext4
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Verzeichnisbaum-Visualisierung
|
||
Root → Ordner → Unterordner → Dateien
|
||
Unix: / (Root), Windows: C:\ (Laufwerk)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Partitionen & Volumes
|
||
|
||
**Partition:**
|
||
Zusammenhängender Bereich auf Festplatte
|
||
|
||
**Volume:**
|
||
Logische Einheit mit Dateisystem
|
||
|
||
**Beispiel:**
|
||
1 TB HDD → 2 Partitionen
|
||
- 500 GB Windows (NTFS)
|
||
- 500 GB Daten (exFAT)
|
||
|
||
<!--
|
||
Partitionstabelle: MBR (alt) vs. GPT (modern)
|
||
GPT = GUID Partition Table (128 Partitionen möglich)
|
||
EFI System Partition (ESP): Bootloader bei UEFI
|
||
LBA = Logical Block Addressing
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Formatierung
|
||
|
||
**Schnellformatierung:**
|
||
- Löscht nur Metadaten
|
||
- Daten physisch noch da
|
||
- → Datenrettung möglich!
|
||
|
||
**Vollständige Formatierung:**
|
||
- Überschreibt mit Nullen
|
||
- Dauert länger, aber sicherer
|
||
|
||
<!--
|
||
Formatierung ≠ Löschen!
|
||
Schnellformat: "Inhaltsverzeichnis" wird gelöscht
|
||
Recuva, PhotoRec: Datenrettungssoftware
|
||
Sicheres Löschen: DBAN, shred, eraser
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# FAT (File Allocation Table)
|
||
|
||
**Geschichte:** 1977, Microsoft
|
||
|
||
**Versionen:**
|
||
- FAT16: Max. 2 GB
|
||
- FAT32: Max. 4 GB Dateien, 2 TB Partitionen
|
||
- exFAT: Keine 4 GB-Grenze
|
||
|
||
**Vorteil:** Universelle Kompatibilität
|
||
|
||
**Nachteil:** Keine Rechte, kein Journaling
|
||
|
||
<!--
|
||
FAT = Tabelle am Anfang der Partition
|
||
Verkettete Liste von Clustern
|
||
Fragmentierung: Cluster verstreut → langsam
|
||
USB-Sticks heute meist FAT32 (Kompatibilität!)
|
||
exFAT: Microsoft-Patent, seit 2019 in Linux-Kernel
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# NTFS
|
||
|
||
**NTFS = New Technology File System (1993)**
|
||
|
||
**Features:**
|
||
✓ Dateien >4 GB (bis 16 EB)
|
||
✓ Zugriffsrechte (ACLs)
|
||
✓ Journaling (Crash-Schutz)
|
||
✓ Kompression & Verschlüsselung
|
||
✓ Shadow Copies
|
||
|
||
**Nachteil:** Proprietär (nur Windows nativ)
|
||
|
||
<!--
|
||
Windows NT-Ära (1993)
|
||
Master File Table (MFT): Zentrale Datenbank
|
||
Journaling: Transaktionslog verhindert Datenverlust
|
||
ACL = Access Control List
|
||
EFS = Encrypting File System
|
||
Nachfolger: ReFS (Resilient FS, noch nicht Standard)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# APFS
|
||
|
||
**Apple File System (2017)**
|
||
|
||
**Features:**
|
||
✓ Copy-on-Write (Speicherersparnis!)
|
||
✓ Snapshots (Time Machine)
|
||
✓ Native Verschlüsselung
|
||
✓ SSD-optimiert
|
||
|
||
**Nachteil:** Nur Apple-Geräte
|
||
|
||
<!--
|
||
Ersetzt HFS+ (1998)
|
||
Copy-on-Write: Datei kopieren = nur Pointer
|
||
Clones: Duplikate ohne Speicherplatz-Verdopplung
|
||
Space Sharing: Volumes teilen dynamisch Partition
|
||
FileVault 2 nutzt APFS-Verschlüsselung
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# ext4
|
||
|
||
**Fourth Extended File System (2008)**
|
||
Linux-Standard
|
||
|
||
**Features:**
|
||
✓ Journaling
|
||
✓ Extents (schneller)
|
||
✓ Max. 16 TB Dateien, 1 EB Partitionen
|
||
✓ Online-Defragmentierung
|
||
|
||
**Nachteil:** Windows/macOS können nicht nativ lesen
|
||
|
||
<!--
|
||
Evolution: ext (1992) → ext2 → ext3 → ext4
|
||
Extents: Zusammenhängende Blöcke als Einheit
|
||
Delayed Allocation: Schreibvorgänge gebündelt
|
||
fsck: File System Check (Reparatur-Tool)
|
||
Alternativen: btrfs (CoW, Snapshots), XFS, ZFS
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Dateisysteme: Vergleich
|
||
|
||
| FS | OS | Max. Datei | Features |
|
||
|----|----|-----------:|----------|
|
||
| FAT32 | Alle | 4 GB | Kompatibilität |
|
||
| exFAT | Alle | 16 EB | Flash-optimiert |
|
||
| NTFS | Win | 16 EB | Journaling, ACLs |
|
||
| APFS | macOS | 8 EB | Snapshots, CoW |
|
||
| ext4 | Linux | 16 TB | Journaling |
|
||
|
||
<!--
|
||
EB = Exabyte = 1.000.000 TB
|
||
Kompatibilität: FAT32/exFAT für USB-Sticks
|
||
Performance: APFS/ext4 für SSDs
|
||
Sicherheit: APFS/NTFS für Verschlüsselung
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Symbolbild: Kaputte Festplatte, verzweifelter User
|
||
Oder: Ransomware-Warnung auf Bildschirm
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Backup: Warum?
|
||
|
||
**Realität:**
|
||
- Festplatten sterben ohne Vorwarnung
|
||
- Ransomware verschlüsselt Daten
|
||
- Versehentliches Löschen
|
||
- Diebstahl, Brand, Wasserschaden
|
||
|
||
**Faustregel: 3-2-1**
|
||
Mindestens 3 Kopien, auf mindestens 2 unterschiedlichen Speichermedien und mindestens 1 an einem anderen Ort
|
||
|
||
<!--
|
||
Backblaze: 1-2% jährliche HDD-Ausfallrate
|
||
Ransomware 2023: 300%+ Anstieg (FBI)
|
||
Horror-Story: Pixar verlor fast "Toy Story 2" (1998)
|
||
Rettung: Mitarbeiterin hatte Home-Backup
|
||
3-2-1-Regel kommt gleich
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Backup-Arten
|
||
|
||
**Vollständig (Full):**
|
||
Kompletter Datenbestand
|
||
Langsam, aber einfach
|
||
|
||
**Inkrementell:**
|
||
Nur Änderungen seit letztem Backup
|
||
Schnell, aber Wiederherstellung komplex
|
||
|
||
**Differenziell:**
|
||
Änderungen seit letztem Voll-Backup
|
||
Mittelweg
|
||
|
||
<!--
|
||
Vollbackup: Jeden Sonntag (500 GB)
|
||
Inkrementell: Mo-Sa Änderungen (10 GB/Tag)
|
||
Differenziell: Mo-Sa Änderungen seit Sonntag (wächst)
|
||
Wiederherstellung: Full = 1 Schritt, Inkr. = 7, Diff. = 2
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# 3-2-1-Regel
|
||
|
||
**3** Kopien (Original + 2 Backups)
|
||
|
||
**2** verschiedene Medientypen (SSD + HDD)
|
||
|
||
**1** Offsite-Backup (Cloud, externes Lager)
|
||
|
||
**Beispiel:**
|
||
Laptop + externe Festplatte + Cloud
|
||
|
||
<!--
|
||
3-2-1 ist MINIMUM, nicht Maximum!
|
||
Medientypen: SSD, HDD, Optical, Cloud, Tape
|
||
Offsite: Schutz vor lokalem Desaster
|
||
Versionierung: Auch alte Versionen aufbewahren
|
||
Automatisierung: Sonst vergisst man's
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Backup-Software
|
||
|
||
**macOS:** Time Machine
|
||
**Windows:** Veeam Agent (kostenlos)
|
||
**Linux:** rsync, Borg, Restic
|
||
**Plattformübergreifend:** Duplicati, Syncthing
|
||
**Cloud:** Backblaze, Nextcloud
|
||
|
||
<!--
|
||
Time Machine: Stündliche Snapshots, APFS-Snapshots
|
||
Veeam: Enterprise-Level, kostenlose Version für Endnutzer
|
||
rsync: Unix-Tool seit 1996, extrem effizient
|
||
Borg: Deduplizierung + Verschlüsselung
|
||
Syncthing: P2P-Sync, kein zentraler Server
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Visualisierung: Verfallende Daten
|
||
Oder: Alte Disketten, unlesbar
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Langzeitarchivierung: Das Problem
|
||
|
||
**Digitale Daten altern:**
|
||
- Bit Rot (Degradation)
|
||
- Format-Obsoleszenz (WordPerfect .wpd)
|
||
- Hardware-Obsoleszenz (Diskettenlaufwerke)
|
||
|
||
**Lösung:**
|
||
Migration + offene Standards
|
||
|
||
<!--
|
||
Bit Rot: Daten verschlechtern sich über Zeit
|
||
HDDs: 10-20 Jahre, SSDs: 5-10 Jahre ohne Strom
|
||
Format-Obsoleszenz: WordPerfect dominant 1980-90er, heute tot
|
||
Hardware: Floppy, ZIP-Disks, heute unmöglich
|
||
Migration: Alle 5-10 Jahre auf neue Medien
|
||
Offene Standards: PDF/A, TIFF, TXT überleben
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
LTO-Kassette + Laufwerk
|
||
Magnetband-Technologie
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Magnetbänder (LTO)
|
||
|
||
**Linear Tape-Open:**
|
||
|
||
- LTO-9 (2021): 18 TB nativ, 45 TB komprimiert
|
||
- Haltbarkeit: 30 Jahre
|
||
- Kosten: ~5€/TB (Laufwerk ~5.000€)
|
||
- Nutzung: Rechenzentren, Archive
|
||
|
||
**Air-Gap-Sicherheit:**
|
||
Offline-Band kann nicht von Ransomware verschlüsselt werden
|
||
|
||
<!--
|
||
LTO = Offener Standard seit 1998
|
||
LTO-9: 400 MB/s, 1 Million Durchläufe
|
||
AWS Snowball nutzt intern Tapes
|
||
Problem: Sequenzieller Zugriff (langsam für einzelne Dateien)
|
||
Cold Storage: Daten, die selten gebraucht werden
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
M-DISC Blu-ray
|
||
Metallschicht statt Farbstoff
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# M-DISC (Millennial Disc)
|
||
|
||
**Eigenschaften:**
|
||
- DVD/Blu-ray-kompatibel
|
||
- Anorganische Metallschicht
|
||
- Haltbarkeit: 1.000 Jahre (Tests)
|
||
- Einsatz: Familienfotos, Archive
|
||
|
||
<!--
|
||
Millenniata entwickelt, 2009
|
||
Normale DVDs: Organischer Farbstoff zersetzt sich (10-25 Jahre)
|
||
M-DISC: Daten "eingraviert" (nicht Farbänderung)
|
||
US-Verteidigungsministerium: Tests bestätigt
|
||
Nachteil: Teurer (~5€ vs. 0,50€ normale Blu-ray)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
DNA-Helix mit Binärcode überlagert
|
||
Futuristische Darstellung
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# DNA-Storage (Zukunft)
|
||
|
||
**Konzept:** Daten in DNA-Sequenzen
|
||
|
||
**Eigenschaften:**
|
||
- Speicherdichte: 215 Petabyte/Gramm (!!)
|
||
- Haltbarkeit: Tausende Jahre
|
||
- Kosten: Aktuell $3.500/MB
|
||
|
||
**Beispiele:**
|
||
Microsoft + Twist Bioscience
|
||
Netflix "Biohackers"-Episode (2021)
|
||
|
||
<!--
|
||
DNA = A, T, G, C (4 Basen)
|
||
Kodierung: Binär (00=A, 01=T, 10=G, 11=C)
|
||
Harvard (2017): Wikipedia (11 GB) in DNA
|
||
Problem: Synthese & Sequenzierung extrem langsam/teuer
|
||
Anwendung: Langzeitarchivierung (nicht Live-Daten)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Hands-On: S.M.A.R.T. & Backup
|
||
|
||
**Aufgabe 1 (20 Min):**
|
||
S.M.A.R.T.-Daten auslesen
|
||
- Windows: CrystalDiskInfo
|
||
- macOS/Linux: `smartctl -a /dev/sda`
|
||
- Notiere: Health, Power-On Hours, Temp
|
||
|
||
**Aufgabe 2 (20 Min):**
|
||
Test-Backup erstellen
|
||
- rsync (Linux/macOS) oder Robocopy (Windows)
|
||
- Simuliere Datenverlust → Wiederherstellung
|
||
|
||
<!--
|
||
S.M.A.R.T. = Self-Monitoring, Analysis, Reporting Technology
|
||
Reallocated Sector Count: >0 = Warnsignal!
|
||
Current Pending Sector: Kritisch!
|
||
Power-On Hours: >30.000h = alt
|
||
Backup-Test: Ungetestete Backups sind wertlos!
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Aufgabe bis nächste Woche
|
||
|
||
**Analysiere dein System:**
|
||
|
||
1. Welches Dateisystem nutzt deine Hauptpartition?
|
||
2. Hast du ein Backup? Welche Art? Wo?
|
||
3. Poste im Forum: S.M.A.R.T.-Screenshot + Backup-Strategie
|
||
|
||
**Bonus:** Richte automatisches Backup ein
|
||
|
||
<!--
|
||
Selbstreflexion: 60-70% haben KEIN Backup!
|
||
Forum: Peer-Lernen, gegenseitige Motivation
|
||
Bonus: Wer's macht, hat echten Nutzen
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
<!-- _class: lead -->
|
||
|
||
# Teil 2: Schnittstellen
|
||
## USB-C, HDMI & das Kabel-Chaos
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Kabelsalat: USB-A, USB-C, HDMI, DisplayPort, Lightning
|
||
Chaos der Standards
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Was ist eine Schnittstelle?
|
||
|
||
**Schnittstelle = Verbindung zwischen Systemen**
|
||
|
||
**Hardware-Schnittstellen:**
|
||
Physischer Anschluss (USB, HDMI, Ethernet)
|
||
|
||
**Software-Schnittstellen:**
|
||
API (nächste Woche!)
|
||
|
||
**Heute:** Hardware-Fokus
|
||
|
||
<!--
|
||
Interface = Berührungspunkt zwischen Systemen
|
||
Definiert: Form, Pins, elektrische Signale, Protokoll
|
||
Ohne Standards: Jedes Gerät braucht eigenes Kabel
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
PC-Rückseite 1990er
|
||
PS/2, Seriell, Parallel, SCSI, VGA – Chaos!
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# USB: Die Idee
|
||
|
||
**Universal Serial Bus (1996)**
|
||
|
||
**Ziel:** Ein Kabel für alles
|
||
|
||
**Vorher:**
|
||
- PS/2 (Maus, Tastatur)
|
||
- Seriell (Modem)
|
||
- Parallel (Drucker)
|
||
- SCSI (Festplatten)
|
||
|
||
**USB-Versprechen:**
|
||
✓ Ein Stecker, Hot-Pluggable, Stromversorgung
|
||
|
||
<!--
|
||
USB 1.0: 1996, Intel + Microsoft + Compaq
|
||
Vorher: Jedes Gerät eigener Port
|
||
Hot-Pluggable: Ein-/Ausstecken im laufenden Betrieb
|
||
Plug & Play: Automatische Erkennung
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# USB-Versionen: Chaos
|
||
|
||
| Version | Jahr | Geschwindigkeit | Marketing-Name |
|
||
|---------|------|----------------:|----------------|
|
||
| USB 1.0 | 1996 | 12 Mbps | – |
|
||
| USB 2.0 | 2000 | 480 Mbps | Hi-Speed |
|
||
| USB 3.0 | 2008 | 5 Gbps | USB 3.2 Gen 1 |
|
||
| USB 3.1 | 2013 | 10 Gbps | USB 3.2 Gen 2 |
|
||
| USB 3.2 | 2017 | 20 Gbps | USB 3.2 Gen 2×2 |
|
||
| USB 4 | 2019 | 40 Gbps | USB4 |
|
||
|
||
**NIEMAND versteht das mehr!**
|
||
|
||
<!--
|
||
USB-IF (Implementers Forum) = Marketing-Wahnsinn
|
||
USB 3.0 umbenannt in "USB 3.2 Gen 1" (2019)
|
||
Verwirrung absichtlich? Konspirations-Theorien...
|
||
USB 4 basiert auf Thunderbolt 3 (Intel spendete Spec)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Identisch aussehende USB-C-Kabel
|
||
Aber: Unterschiedliche Specs!
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# USB-C: Stecker ≠ Geschwindigkeit
|
||
|
||
**USB-C = Physischer Stecker (2014)**
|
||
|
||
**Eigenschaften:**
|
||
✓ Reversibel (beide Seiten gleich)
|
||
✓ 24 Pins (vs. 4 bei USB-A)
|
||
✓ Unterstützt: Daten, Strom, Video, Audio
|
||
|
||
**ABER:** USB-C sagt NICHTS über Geschwindigkeit!
|
||
|
||
Ein USB-C-Kabel kann sein:
|
||
- USB 2.0 (480 Mbps) 😱
|
||
- USB 3.2 Gen 2 (10 Gbps)
|
||
- USB 4 (40 Gbps)
|
||
- Thunderbolt 3/4 (40 Gbps)
|
||
- Oder nur Power Delivery (Laden, keine Daten!)
|
||
|
||
<!--
|
||
USB-C = "Auto" (sagt nichts über PS, Hubraum)
|
||
Kleingedrucktes lesen!
|
||
Billige Kabel oft nur USB 2.0 (Lade-Kabel)
|
||
Teuer ≠ besser (aber oft ja)
|
||
USB-IF Zertifizierung: Logo zeigt Spec an
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# USB Power Delivery
|
||
|
||
**USB PD (über USB-C):**
|
||
|
||
- Profile: 5V bis 20V
|
||
- Max. 5A
|
||
- Bis zu **240W** (USB PD 3.1, 2021)
|
||
|
||
**Anwendungen:**
|
||
- Laptop-Ladung (60-100W)
|
||
- Monitor mit Stromversorgung
|
||
- Docking-Stations
|
||
|
||
**Problem:** Nicht jedes Kabel unterstützt volles PD!
|
||
|
||
<!--
|
||
Standard USB: 5V, 0,5A = 2,5W
|
||
USB PD: Variable Spannung (Verhandlung zwischen Geräten)
|
||
Günstige Kabel: Oft nur 60W
|
||
Zertifizierte Kabel: 100W+
|
||
Laptop-Netzteil ersetzbar durch USB-C PD
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# USB-C: Das Wirrwarr
|
||
|
||
**Was ein USB-C-Kabel KÖNNEN KANN:**
|
||
|
||
**Daten:** USB 2.0 bis USB4 (40 Gbps)
|
||
|
||
**Strom:** 5W bis 240W
|
||
|
||
**Video:** DisplayPort Alt Mode, HDMI Alt Mode
|
||
|
||
**Audio:** USB Audio Class
|
||
|
||
**Problem:** Am Kabel steht's oft NICHT drauf!
|
||
|
||
<!--
|
||
Alt Mode: Andere Protokolle über USB-C-Kabel
|
||
DisplayPort Alt Mode: Häufig (Monitore)
|
||
HDMI Alt Mode: Selten
|
||
Trial & Error beim Kabelkauf
|
||
EU-Regulierung: Beschriftung gefordert (aber nicht umgesetzt)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Thunderbolt-Logo (Blitz-Symbol)
|
||
Intel + Apple Technologie
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Thunderbolt: Premium-Schnittstelle
|
||
|
||
**Thunderbolt (Intel + Apple):**
|
||
|
||
- Thunderbolt 3/4 (2015/2020): USB-C, 40 Gbps
|
||
- **PCIe über Kabel** → externe GPUs!
|
||
- Daisychaining (bis 6 Geräte)
|
||
- 100W Power Delivery garantiert
|
||
|
||
**Nachteile:**
|
||
❌ Teuer (Kabel: 30-80€)
|
||
❌ Lizenzgebühren (Intel)
|
||
❌ Nur High-End-Geräte
|
||
|
||
<!--
|
||
Thunderbolt 1/2: Mini DisplayPort (2011-2013)
|
||
Thunderbolt 3: USB-C-Stecker, aber nicht jeder USB-C ist Thunderbolt!
|
||
PCIe über Kabel: Externe GPU-Gehäuse möglich
|
||
Daisychaining: Mehrere Geräte verketten (wie SCSI früher)
|
||
Zertifizierung: Blitz-Logo = echt Thunderbolt
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
HDMI-Kabel + Stecker
|
||
Heimkino-Standard
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# HDMI: Der Heimkino-Standard
|
||
|
||
**HDMI (2002):**
|
||
Entwickelt von Sony, Panasonic, Toshiba...
|
||
|
||
**Versionen:**
|
||
- HDMI 1.4 (2009): 4K @ 30 Hz, ARC
|
||
- HDMI 2.0 (2013): 4K @ 60 Hz, HDR
|
||
- HDMI 2.1 (2017): 8K @ 60 Hz, 4K @ 120 Hz, VRR
|
||
|
||
**Features:**
|
||
✓ Audio + Video in einem Kabel
|
||
✓ HDCP (Copy Protection)
|
||
✓ CEC (Gerätesteuerung)
|
||
|
||
**Nachteile:**
|
||
❌ Proprietär, Lizenzgebühren
|
||
❌ Keine Daisychaining
|
||
|
||
<!--
|
||
HDMI = High-Definition Multimedia Interface
|
||
ARC = Audio Return Channel (TV → Soundbar)
|
||
HDCP = High-bandwidth Digital Content Protection (DRM!)
|
||
CEC = Consumer Electronics Control (TV ein → Receiver ein)
|
||
Lizenzgebühren: ~$10.000 Jahresgebühr + $0,15/Gerät
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
DisplayPort-Kabel + Stecker
|
||
PC-Gaming-Standard
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# DisplayPort: Die PC-Alternative
|
||
|
||
**DisplayPort (2006):**
|
||
VESA (Video Electronics Standards Association)
|
||
|
||
**Versionen:**
|
||
- DP 1.4 (2016): 8K @ 60 Hz, HDR
|
||
- DP 2.0 (2019): 16K @ 60 Hz, 8K @ 120 Hz
|
||
|
||
**Vorteile:**
|
||
✓ Lizenzfrei (keine Gebühren!)
|
||
✓ Daisychaining (Multi-Monitor)
|
||
✓ Adaptive Sync (FreeSync, G-Sync)
|
||
✓ USB-C Alt Mode
|
||
|
||
**Nachteil:** Weniger verbreitet in TVs
|
||
|
||
<!--
|
||
VESA = Non-Profit-Organisation
|
||
DisplayPort über USB-C: Häufig bei Laptops
|
||
Adaptive Sync: Synchronisiert Monitor-Refresh mit GPU (kein Tearing)
|
||
AMD FreeSync, NVIDIA G-Sync: Basieren auf DP Adaptive Sync
|
||
PC-Gamer bevorzugen DP (höhere Refresh-Rates)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# HDMI vs. DisplayPort
|
||
|
||
| Feature | HDMI 2.1 | DisplayPort 2.0 |
|
||
|---------|----------|-----------------|
|
||
| **Max. Auflösung** | 8K @ 60 Hz | 16K @ 60 Hz |
|
||
| **Lizenz** | Ja (~$10k/Jahr) | Nein |
|
||
| **Daisychaining** | Nein | Ja |
|
||
| **Adaptive Sync** | VRR (neu) | Ja (nativ) |
|
||
| **USB-C** | Alt Mode (selten) | Alt Mode (häufig) |
|
||
| **Verbreitung** | TVs dominant | PCs/Monitore |
|
||
|
||
<!--
|
||
HDMI = Heimkino/Konsolen
|
||
DisplayPort = PC-Gaming/Workstations
|
||
Beide können das Gleiche (technisch)
|
||
Politik & Marketing entscheiden
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
HDCP-Fehler auf Bildschirm
|
||
"HDCP-Handshake fehlgeschlagen"
|
||
Schwarzer Bildschirm
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# HDCP: Copy Protection
|
||
|
||
**HDCP = High-bandwidth Digital Content Protection**
|
||
|
||
**Was ist das?**
|
||
- DRM für Video-Signale
|
||
- Verschlüsselt zwischen Quelle und Display
|
||
- Verhindert "Man-in-the-Middle"-Aufnahme
|
||
|
||
**Problem:**
|
||
- Alte Monitore: Kein HDCP 2.2 → 4K-Netflix funktioniert nicht!
|
||
- Capture-Cards oft blockiert
|
||
- "HDCP-Handshake-Fehler" → Schwarzer Bildschirm
|
||
|
||
**Kritik:** Schikaniert ehrliche Nutzer, Piraten umgehen es leicht
|
||
|
||
<!--
|
||
Intel entwickelt (2003)
|
||
HDCP 2.2: Für 4K-Content (Netflix, Amazon)
|
||
Handshake: Gerät authentifiziert sich
|
||
HDCP-Stripper: Hardware, die HDCP entfernt (legal gray area)
|
||
Classic DRM-Problem: Nervt Zahlende, nicht Piraten
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Ethernet-Kabel (RJ45)
|
||
Netzwerkkabel
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Ethernet: Das Netzwerkkabel
|
||
|
||
**Ethernet (1980er):**
|
||
|
||
**Versionen:**
|
||
- 100BASE-TX (1995): 100 Mbps
|
||
- 1000BASE-T (1999): 1 Gbps (Gigabit)
|
||
- 10GBASE-T (2006): 10 Gbps
|
||
|
||
**Kabel-Kategorien:**
|
||
- Cat5e: bis 1 Gbps (veraltet)
|
||
- Cat6: bis 10 Gbps (55m)
|
||
- Cat6a: bis 10 Gbps (100m)
|
||
|
||
**Stecker:** RJ45 (8P8C)
|
||
|
||
<!--
|
||
Ethernet = IEEE 802.3 Standard
|
||
BASE-T = Baseband, Twisted Pair (Kupfer)
|
||
RJ45: Häufigste Bezeichnung (technisch 8P8C)
|
||
Cat = Category (Kabel-Spezifikation)
|
||
PoE = Power over Ethernet (Strom + Daten)
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
|
||
|
||
<!--
|
||
Alte Anschlüsse: VGA, PS/2, Seriell, Parallel
|
||
Nostalgie-Faktor
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Veraltete Schnittstellen
|
||
|
||
**Seriell (RS-232):** 1960er, 115,2 kbps, Modems
|
||
**Parallel (LPT):** Drucker, 8 Bits gleichzeitig
|
||
**PS/2:** Maus + Tastatur (1987-2010er)
|
||
**VGA:** Analoges Video (1987-2010er)
|
||
|
||
**Heute:** Manchmal noch auf Mainboards (Legacy-Support)
|
||
|
||
<!--
|
||
RS-232: Noch in Industrie (Arduino, Sensoren)
|
||
Parallel: Schneller als Seriell (damals), aber durch USB ersetzt
|
||
PS/2: Color-Coded (Lila = Tastatur, Grün = Maus)
|
||
VGA: Manche Beamer haben's noch
|
||
Museumsbesuch: Diese Fossilien erinnern uns, Standards sterben
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Hands-On: Schnittstellen identifizieren
|
||
|
||
**Aufgabe (30 Min):**
|
||
|
||
1. Untersuche deinen Laptop/Desktop
|
||
2. Welche Anschlüsse vorhanden?
|
||
3. Für USB-C: Welche Features? (Daten, Video, Laden?)
|
||
4. Teste: Schließe Gerät an verschiedenen Ports an
|
||
5. Dokumentiere: Foto + Beschriftung
|
||
|
||
**Tools:** Systeminfo (Win), System Report (Mac), lsusb (Linux)
|
||
|
||
<!--
|
||
Praktische Exploration
|
||
USB-C-Ports: Oft unterschiedlich (Thunderbolt vs. nur USB)
|
||
Manche Laptops: USB-C nur Laden, keine Daten!
|
||
Dokumentation: Verstehen, was man hat
|
||
-->
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Aufgabe bis nächste Woche
|
||
|
||
**Analysiere deine Kabel:**
|
||
|
||
1. Liste alle Kabel (USB, HDMI, etc.)
|
||
2. Identifiziere: Standard, Geschwindigkeit, Features
|
||
3. Ist es beschriftet? Verständlich?
|
||
4. Poste im Forum: Foto + das verwirrendste Kabel
|
||
|
||
**Bonus:** Finde USB-C-Kabel, das nur USB 2.0 kann
|
||
|
||
<!--
|
||
Kabel-Sammlung durchgehen
|
||
Bewusstsein schaffen: Was habe ich eigentlich?
|
||
Viele Lade-Kabel: USB-C, aber nur USB 2.0 (langsam!)
|
||
Forum: Erfahrungsaustausch, lustige Fundstücke
|
||
-->
|
||
|