Diverse Informatikthemen


Hier erscheinen in loser Reihenfolge Texte zu diversen Themen der Informatik

1. Zahlsysteme in der Informatik

2. 7-Bit und 8-Bit-Zeichensätze (ASCII und ANSI)

3. Komprimierung

4. Berechnungen zur Auflösung bei Digitalkameras

5. DSL und andere Zugangstechniken zum Internet

6. Langzeitarchivierung

7. Wireless-LAN-Verschlüsselung WEP und Sicherheit

8. Alles nur geklaut - Zitieren und Quellenwiedergabe

9. (Digitales) Video

10. Streaming (noch nicht geschrieben)

11. WindowsXP retten

12. Digitale Schultasche

13. E-Government im Land Hessen: Wie die neue hessisches Schulverwaltung LUSD 2006 funktioniert

14. Festplattenwächtersysteme: Nach dem nächsten Boot wird alles wieder gut

15. Sicherung des Festplatteninhalts durch Erstellung eines Images

16.  www.karo-erklaert-it.de Diverse Informatikthemen als Video

17. Web 2.0 Ein Artikel über das neue Internet von V. Rüddigkeit

18. Wie funktioniert Google?

1. Zahlsysteme in der Informatik

Titelbild von InformationWeek 5.7.2007

In der Informatik werden die folgenden Zahlsyteme verwendet:
- das gewohnte Dezimalsystem mit der Basis 10 und den 10 Ziffer 0 bis 9 (der Mensch hat zwei Hände mit insgesamt 10 Fingern). Die Zahldarstellung 266 steht für 2·10² + 6·10¹ + 6·10⁰.
- das Zweiersystem oder Binärsystem oder Dualsystem mit der Basis 2 und nur den beiden Ziffern 0 und 1. Dieses Zahlsystem wird intern im Computer verwendet. 0 wird realisiert durch 0 Volt, 1 durch ca. 5 Volt. 101 (im Dezimalsystem ist dies 5) steht für 1·2² + 0·2¹ + 1·2⁰. Die Zahldarstellung im Zweiersystem ist bei großen Zahlen sehr lang. Bsp. ist die Länge einer IP-Adresse (z.B. 192.168.0.21) 4 mal 8 Zeichen (8 Bit) lang (8 Zeichen 0 oder 1 gleich 1 Byte). Daher schreibt man diese kürzer wie oben im Dezimalsystem als vier durch drei Punkte abgetrennte Zahlen zwischen 0 (statt 00000000) und 255 (statt 11111111).
- Weiter wird noch verwendet das 16er-System oder Hexadezimalsystem. Es begegnet einem oft bei Tipps zur Manipulation von Computerspielen. In diesem System gibt es neben den Ziffern 0 bis 9 noch die "Ziffern" A(für "10"), B(für "11"), C, D E, F.  Dort gibt es dann eine Zahldarstellung wie C3. Diese ist im Dezimalsystem gleich 195.
C3 = C ·16¹ + 3·16⁰ = 12·16¹ + 3·16⁰ = 192 + 3 = 195
Die größte zweistellige Zahl im Hexadezimalsystem ist FF (255 im Dezimalsystem).

2. 7-Bit und 8-Bit-Zeichensätze (ASCII und ANSI)

Im Internet werden für Klartext-Adressen 7 Bit verwendet (Zahldarstellungen von 0000000 bis 1111111), daher kann es keine Adresse www.müller-milch.de geben. Mit 7 Bit kann man nämlich nur 2⁷ = 128 verschiedene Zeichen codieren. Das reicht nicht für die nationalen Sonderzeichen wie im Deutschen das ü. Mit 8 Bit (00000000 bis 11111111) kann man aber schon doppelt so viele Zeichen codieren (2⁸=256). Damit lassen sich dann auch jeweils die nationalen Sonderzeichen codieren sowie sonstige Zeichen. Als standardisierte PC-Zeichensätze gibt es den 7- und 8-Bit-ASCII (American Standard Code for Information Interchange) und den 8-Bit-ANSI (in Windows® verwendet).

3. Komprimierung

LZW-Komprimierung

Das LZW-Verfahren ist nach seinen Entwicklern Lempel, Ziv und Welch benannt. Diese Kompressionsmethode wird von vielen Grafikformaten (z. B. GIF) genutzt.

Das LZW-Verfahren sucht nach sich wiederholenden Zeichenketten und ersetzt diese mit einem Index einer identischen Zeichenfolge in einer Zuordnungstabelle. Die Tabelle wird nicht in der eigentlichen Datei gespeichert, sondern muß bei jeder Kompression und Dekompression erzeugt werden.

Ein Beispiel:

Der String "whoiswho" wird in die Teile "who" und "is" zerlegt.
In der Zuordnungstabelle erhält "who" den Index 1 und "is" den Index 0. Das Codewort lautet dann 101.

Im Gegensatz zum Huffman-Verfahren (siehe unten), indem jedes Quellsymbol codiert wird, werden bei dem LZW-Verfahren ganze Symbolfolgen zu jeweils einem neuen Symbol zusammengefaßt.

RLE-Komprimierung

Das RLE-Verfahren (Run Lenght Encoding) ist das einfachste unter den hier vorgestellten Komprimierungsalgorithmen. Bei diesem Verfahren werden Folgen gleicher Bytes durch ein Paar (Anzahl, Zeichen) dargestellt, ein Byte wird hexadezimal durch zwei Zeichen 00 bis FF dargestellt:

AB AB AB AB AB C1 C1 C1 wird also durch 05 AB 03 C1 ersetzt.
00 02 AB CE bedeutet, dass jetzt eine unkomprimierte Zeichenfolge, ausgedrückt durch das Byte 00, der Länge zwei kommt, sie lautet AB CE.

Im ersten Beispiel ergibt sich eine Reduktion von 50% (8:4 Byte). Run Length Encoding eignet sich besonders für Dateien mit langen Folgen gleicher Zeichen, z.B. Schwarz/Weiß-Grafiken.
Aus diesem Grund wird dieses Verfahren auch häufig für Fax-Formate verwendet, in denen sehr große weiße Flächen nur gelegentlich von schwarzen Buchstaben unterbrochen werden. Dateien mit häufig wechselnden Bytes lassen sich dagegen nur schlecht komprimieren. Im worst-case Fall wird die neue Datei doppelt so groß wie das Original.

Huffman-Komprimierung

Die Idee der Huffman-Kodierung geht auf das Prinzip des Morsealphabets zurück. Es werden häufig vorkommende Symbole (in diesem Fall Buchstaben) kürzere Codes zugeordnet als seltener Vorkommende.
Der Code für ein "e" z.B. besteht nur aus einem einzigen Morsezeichen. Wobei zur Darstellung eines selten vorkommenden Zeichens z.B. "y" 4 Morsezeichen nötig sind.

Diese Methode wird als Entropie-Kodierung bezeichnet. Entropie-Kodierungen kodieren nicht die zu übertragenden Daten, sondern die Symbole der Quelle. Entropie Kodierungen arbeiten verlustfrei.

4. Berechnungen zur Auflösung bei Digitalkameras

Mit einer Digitalkamera der 2-Millionen-Pixel-Klasse  lassen sich noch Abzüge im Format 13cm x 18cm machen.
Das läßt sich auch nachrechnen.
200 dpi reichen für Papierbilder gerade so aus, wobei sehr gute Abzüge mit 300 dpi ausbelichtet werden. Beim 13 cm x 18 cm-Format (Postkarte) ergibt dies eine Pixelzahl von 1460394
200 dpi = 79 dpcm (1 inch=2,54 cm)
13 x 79 x 18 x 79 = 1460394 (die Bildmenge wächst quadratisch mit der Auflösung)
Eine Kamera der 2-Mega-Pixel-Klasse stellt ca. 70 % der Pixel für das farbige Bild zur Verfügung. Grund ist, dass eine Digitalkamera eigentlich keine Farben sehen kann. Vor jeweils drei benachbarte Pixel kommt je ein Rot, Grün- oder Blaufilter, das reduziert die Auflösung auf ein Drittel. Durch Interpolation werden aber weitere Bildpunkte berechnet, so dass nur ca. 30% von der angegebenen Auflösung subtrahiert werden müssen. Bei 2-Mega bleiben so noch 1,4 Mega Bildpunkte. Dies ist etwa die oben  errechnete notwendige Pixelzahl.

5. DSL und andere Zugangstechniken zum Internet

Mit einem Modem hat man eine Datenübertragung vom maximal 56Kbit pro Sekunde beim Empfangen und 31,2Kbit/s beim Senden, dies aber nur bei nicht zu langer Leitung zur Vermittlungsstelle. ISDN bietet konstante 64Kbit pro Sekunde sowohl beim Downstream als auch beim Upstream. Mit Kanalbündelung läßt sich die Geschwindigkeit verdoppeln. Allerdings merkt man von der höheren ISDN-Geschwindigkeit oft nicht viel wegen langsamer Server und insbesondere in den USA langsamer Backbone-Strukturen.
Ziemlich neu ist DSL (heißt bei der Deutschen Telekom AG T-DSL und ist ein asymmetrisches DSL mit 768 Kbit/s Upstream und 128 Kbit Downstream, es gibt auch ein doppelt so schnelles und teuereres DSL mit 1,5 Mbit/s und 192 kbit/s). Die Technik besteht aus einem Splitter, der an den mittleren Schlitz der Telefondose angeschlossen wird. Er trennt die DSL-Frequenz von der Sprachfrequenz. An diesen Splitter kommt dann der Telefonapparat, es muß sich nicht um ISDN handeln. Falls man aber einen ISDN-Anschluß haben will, so wird ein sog. NTBA an den Splitter angeschlossen. Weiter wird an den Splitter das DSL-Modem angeschlossen. All dies kann man selbst machen, die notwendigen Kabel gehören zum Lieferumfang eines DSL-Zugangs. Neben dem neuen DSL stehen bei ISDN die beiden Kanäle weiter zur Verfügung. DSL ist eine Technik, die auf zwei Kupferdrähten beruht. Bei der modernen Glasfasertechnik ist DSL nicht möglich. Alternativ gibt es Techniken, die auf Satelliten für den schnellen Downstream und normaler Telefonleitung für den Upstream beruhen. Techniken, die auf Fernsehkabel oder Stromkabel aufsetzen, haben sich nicht als erfolgreich erwiesen, auch da die Deutsche Telekom AG mit ihrem T-DSL den Markt schnell erobert hat. Interessant ist, dass die zukünftige Funktechnik UMTS mit 2 Mbit/s arbeitet. Allerdings wird diese Geschwindigkeit nur in Pikozellen (Bahnhöfe, Flughäfen) erreicht und dann auch nur, wenn sich dort nur ein einzelner Datenfunker befindet.

6. Langzeitarchivierung

Methoden zur Erhaltung digitaler Dokumente
Wie schwierig es ist, digitale Daten der Nachwelt gebrauchsfähig zu erhalten, kann sich jeder ausmalen: Man versuche nur, die einst mit dem Atari verfasste Semesterarbeit auf seinem aktuellen PC zu lesen - oder die Geschäftsdaten aus dem Jahr 1987, die sich auf einer 5,25-Zoll-Diskette befinden. Und womit lese ich das alte AmiPro 1.0-Format?
Daten in Bytes zu speichern spart zwar Platz und beschleunigt den Zugriff - ob die zugehörige Hard- und Software aber in 20 Jahren noch vorhanden sein wird? Dieser Frage stellen sich vier Informatiker der Bundeswehr-Universität München. Zwei Strategien empfehlen sie zur Rettung der Daten: Migration und Emulation. Jene überführt digitale Daten in zeitgemäße Formate, diese belässt die Dokumente „authentisch", konserviert aber statt dessen die passende Umgebung über Emulatoren oder virtuelle Maschinen.
Um Textdaten auch nach Jahrzehnten noch entschlüsselbar zu machen, empfiehlt das Autorengespann Dokumenten-Beschreibungssprachen und diskutiert die Vor- und Nachteile von Markup-Sprachen wie XML oder HTML. Es geht das Thema äußerst abstrakt und schematisch an und kann den Ursprung aus einer wissenschaftlichen Arbeit nicht verbergen.
Archivaren präsentieren sie mit dem „Open Archiveal Information System Reference Model" oder dem „Deposit System for Electronic Publications" aktuelle Organisationsschemata, mit denen sie den Umzug ihrer digitalen Bibliothek auf zukunftskompatible Plattformen vorbereiten können. Die technischen Details bei der Emulation und Portierung bestimmter Betriebssysteme und Dateiformate erwähnen sie dagegen nur am Rande - was bei der Vielzahl der Formate und Datenträger zwar ein gewisses Verständnis weckt, wie man nun die Semesterarbeit vom Atari für die Nachwelt konserviert, lassen sie so leider offen.
(Jens Kitzler/fm in c't 24/2003 S. 260)

Auch heute noch lesbar: ein Band fingierter Briefe aus der Huttensammlung der Hessischen Landesbibliothek in Fulda

7. Wireless-LAN-Verschlüsselung WEP und Sicherheit



Titelbild von InformatikWeek 3/07

Sicher unsicher, aber...
Die zentrale Frage bei jedem Sicherheitskonzept lautet: Wie hoch ist der Aufwand, die Sicherheitsvorkehrungen zu überwinden, im Vergleich zum Nutzen, den sich jemand davon verspricht? Um das abzuschätzen, macht es Sinn, sich eine realistische Vorstellung von der Effizienz der Sicherheitsvorkehrungen zu verschaffen - besonders, wenn bereits bekannt ist, dass und wie sich diese umgehen lassen.
Maßnahmen wie Netz verstecken u.a. außer der WEP-Verschlüsselung sind keine ernsthaften Hindernisse für einen fachkundigen Einbrecher mit entsprechender Ausrüstung. Versteckte Netze sind mit einem Sniffer aufzuspüren, die SSID lässt sich aus den Paketen extrahieren und MAC-Adressen kann man einfach fälschen. Diese Mechanismen verhindern jedoch, dass zum Beispiel der Nachbar quasi aus Versehen in das Funknetz 'reinstolpert' und halten die meisten unerfahrenen Hobby-Cracker draußen.
Zum Knacken der WEP-Verschlüsselung hingegen braucht ein potenzieller Einbrecher Zeit - und davon reichlich. Zwar erledigen frei verfügbare Tools wie Airsnort oder WEPCrack alles fast automatisch. Die Angriffe auf die WEP-Verschlüsselung erfolgen rein passiv, das heißt, der Angreifer muss sein Funk-LAN-Notebook lediglich in Reichweite des Funknetzes aufbauen, das Programm starten und warten. Nachdem es genug Pakete ausgewertet hat, spuckt es den geknackten WEP-Schlüssel aus, mit dem er sich in das Netz einbuchen kann. Doch bis es soweit ist, kann es dauern ...
Wie lang, das hängt von einer ganzen Reihe von Faktoren ab. Der wichtigste ist, wie viel in dem Funknetz überhaupt los ist. Jemand, der nur ein wenig in der Gegend rumsurft, produziert natürlich weniger Pakete als ein riesiger Download, der die verfügbare Bandbreite voll ausnutzt. Für den Angreifer kommt erschwerend hinzu, dass die Empfangsqualität und damit die Zahl der aufgefangenen Pakete mit dem Abstand und dazwischenliegenden Wänden so stark abnimmt, dass ein Notebook vor dem Haus nur einen Bruchteil des Verkehrs aufschnappt. Des Weiteren lassen sich nur bestimmte Pakete mit besonders schwachen Schlüsseln - die 'Interesting Pakets' - knacken.
Um ein Gefühl für den tatsächlichen Aufwand zu bekommen, setzten wir ein Funknetz mit 40-Bit-WEP-Verschlüsselung auf, in dem zwei Redakteure fleißig surften, ihren Mail-Verkehr abwickelten und zwischendurch auch ein paar MP3-Dateien von einem Server im drahtgebundenen LAN anhörten. Sie produzierten dabei an einem Tag etwa eine Million Pakete, von denen nur etwa 1000 interessant waren. Bei 104-Bit-SchlUsseln ist dieses Verhältnis noch um etwa Faktor zehn schlechter.
Die Zahl der benötigten, interessanten Pakete, um einen 104-Bit-Schliissel zu knacken, hängt vor allem vom Zufall ab: Manchmal reichen 1000, es können aber auch über 4000 sein. In unserem Test-Szenario dauerte es etwa drei Arbeitstage, um die erforderlichen 3000 interessanten Pakete zu erlauschen. Bei 104 Bit und einem Privatanwender, der nur gelegentlich ohne Kabel surft, läge diese Zeit noch viel höher.
Natürlich sind all diese Zahlen nur als ungefährer Anhaltspunkt zu verstehen und variieren in der Praxis sehr stark. Da mittlerweile alle modernen Basisstationen und WLAN-Karten WEP mit 104-Bit-Schlüsseln unterstützen, kann man die Latte für Einbrecher schon recht hoch legen. Diesen Aufwand wird kaum jemand betreiben, nur um zu sehen, auf welchen Web-Seiten sich der Nachbar so rumtreibt.
(ju in c't 14/2002 S. 93)

8. Alles nur geklaut - Zitieren und Quellenwiedergabe

Hier findest du einen Artikel dazu: Methodengruppe der Modellschule Obersberg, Backhaus u.a.: CD Methodencurriculum, Januar 2003


9. (Digitiales) Video

Das Erstellen eines Filmes ist eine Kunst und unabhängig davon, ob man einen analogen oder digitalen Camcorder hat. Wer einen Fußball besitzt kann noch lange nicht bei der Frankfurter Eintracht mitspielen, wer einen Camcorder besitzt ist noch kein Kameramann. Daher sollte man bei wichtigen Filmen (z. B. Hochzeit) einen Profi engagieren, damit auch ein guter Film "gedreht" wird. Und zu einem guten Film gehört auch Ton, dazu wird später ein Artikel erscheinen.

Trotzdem hier ein paar Tipps für gute Filme:

aus: Peter Klau: Digitale Videos Mit Windows Movie Maker 2, Markt+Technik Verlag 2005

Ein Film von einem digitalen Camcorder wird üblicherweise über die sogenannte FireWire-Schnittstelle auf den Computer überspielt. Meist liegt der Film im Format DV vor. Da dies zu sehr großen Dateien führt, wählt man als Dateiformat für die Festplatte MPEG oder WMV. Näheres zu den Formaten unten.

Die Zeit der Videocassette geht langsam aber sicher ihrem Ende entgegen und wird abgelöst von der DVD. Da wird es Zeit, seine alten (evt. sogar selbst erstellten und hoffentlich nicht allzu schlechten) Videofilme von VHS-Cassette auf DVD oder (S)-VCD zu überspielen. Allerdings hat das Filmen nur wenige Haushalte im Gegensatz zur Fotografie erreicht, so dass die wenigsten Filmaufnahmen von sich aus der eigenen Kinderzeit besitzen. Bei den älteren handelt es sich dann oft um Super8-mm-Filmmaterial, das im einfachsten und gar nicht so schlechten Fall von Leinwand auf einen VHS-Camcorder abgefilmt wird. Das Überspielen von VHS-Cassette auf DVD geht z.B. mit einem Windows-PC mit DVD-Brenner, passender Brennsoftware und einer Grafikkarte mit Videoeingang sowie einer Software zum Videograbben und Kodieren. Evt. muß man sich für ca. 30 Euro ein kleines Gerät zum Anschluss an USB kaufen, an dass man analoge Quellen anschließen kann. Die nötige Software ist dann mit dabei.
Zunächst wird das Analogvideo vom VHS-Recorder wiedergegeben und dabei mit der an den PC angeschlossenen  Grafikkarte digitalisiert; das nennt man "Grabben". Der digitale Datenstrom wird dann auf der Festplatte zwischengespeichert, und zwar grundsätzlich komprimert, denn sonst würden 20 MByte für 1 Sekunde Film benötigt. Idealerweise geschieht diese Kodierung schon hier nach MPEG-2, wobei die DVD-Standard-Auflösung 720 x 576 beträgt. MPEG-2 ist das DVD-Format, wobei dieses sich dann in VOB-Dateien (Container-Datei) befindet. Für die meisten VHS-Filme genügt dabei eine Datenrate von 6000 kBit/s. Auch reicht oft schon eine billige (S)-VCD und dies bedeutet 480 x 576  oder 352 x 288 Pixel, da es sich um MPEG-1- Format handelt. Wegen der begrenzten Bandbreite des VHS-Signals (300 TV-Linien) bringt die volle Zeilenauflösung von 720 nichts beim Grabben, statt dessen fängt man sich nur mehr Rauschen ein. Also: Man stelle schon beim Grabben auf 352 x 288 Linien und auf MPEG-1, sofern der DVD-Spieler auch MPEG-1 abspielen kann, was aber meist der Fall ist. Zur Erzeugung einer richtigen DVD braucht man dann noch ein Brennprogramm, welches die VOB-Datei, die die MPEG-2-Datei enthält, erzeugt.  Es ist aber auch möglich, allein MPEG-Dateien auf CD/DVD zu brennen, dann fehlt allerdings der übliche Komfort einer DVD. Auf Unterschiede beim Ton wird hier nicht eingegangen.
Soll das Filmmaterial später nur auf einem Computer abgespielt werden, so kann man auch die Formate AVI (auch ein Containerformat, kann verschiedene Codecs enthalten) oder WMV (Windows Media Video), wobei letzteres zu bevorzugen ist, da die Dateien ähnlich gut wie bei MPEG komprimiert werden. AVI-Dateien sind sehr groß.
Hat man einen digitalen Camcorder (mit MiniDV-Cassette, DVD oder kleiner Festplatte als Speichermedium), so liegt schon digitales Material vor. Bei den MiniDV-Camcordern, die den höchsten Marktanteil haben, handelt es sich um das Format DV (Digital Video) mit einer Komprimierungsrate von 5:1.
Das Schneiden und Bearbeiten (z.B. Schärfen) eines Films, der digitalisiert vorliegt, benötigt dann spezielle Programme. Das zu Windows XP gehörende kostenlose Movie Maker 2 (evenutell kostenloser Download bei Microsoft) kann das WMV-Format, aber kein MPEG ausspielen. Zu empfehlen ist ein Programm wie Pínnacle Studio, das oft zum Lieferumgang eines gut ausgestatteten PC´s (Grafikkarte mit Videoeingang u.a.) gehört. Es gibt auch kostenlose Software, mit der man WMV in MPEG umwandeln kann.
Über das richtige Schneiden (Andreas Zerr: Richtig schneiden, in Zeitschrift c´t 15/2002, S. 90ff) findet man hier gute Tipps.

Hier die wichtigsten Video-Codecs:

aus: Computerbild 16/2004, S.149

Das Wort CODEC ist eine Abkürzung für Compression-Decompression. Ein Codec kann eine Software- oder Hardwarelösung sein. Ein Codec stellt mit seinem Kompressionsverfahren bzw. Dekompressionsverfahren einen Algorithmus zur Verfügung, der unkomprimierte Video und/oder Audiodateien so weit in der Datenmenge reduziert, dass das Video trotzdem für das menschliche Auge mit keinem sichbarem Qualitätsunterschied abgespielt wird.
Ihre Effizienz verdanken die Video-Codecs einer Kombination aus verlustloser Redundanzreduktion und verlustbehafteter Irrelevanzreduktion. Während DV und Motion JPEG sämtliche Einzelbilder vollständig als Intra-Frames kodieren, nutzen MPEG & Co Ähnlichkeiten aufeinander folgender Videobilder aus, die sie naiv gesprochen als Differenzen gegenüber dem letzten Vollbild speichern.
Bei MPEG werden also mehrere Bilder, die hintereinander im Video vorliegen, nach Ähnlichkeiten durchsucht und nur die Änderungen in der Bildfolge gespeichert. Also wenn ein Nachrichtensprecher sich vor einer immer gleichfarbigen Wand bewegt, reicht es aus, den Hintergrund einmal zu speichern und nur die Änderungen der Bewegung des Nachrichtensprechers zu speichern. Diese Art der Kompression kann sehr große Datenmegen komprimieren und wird deshalb auch für DVDs genutzt. Hier heißt die Kompression dann MPEG-2.
Der MPEG-1-Codec nutzt in der Regel 25 Frames bei einer Auflösung von 352 Pixel x 288 Pixel, dabei erreicht er eine Datenrate von 1,2 bis maximal 3 MBits/s. Der Vorteil liegt in der niedrigen Datenrate von 1,2 MBit/s, die gerne bei Video-CDs (VCDs) eingesetzt wird. Eine Video-CD hat dabei eine etwas schlechtere Qualität als ein VHS-Video mit 320 x 240.. Einige weitere Auflösungen: S-VHS: 640 x 480, PAL-Fernsehbild: 768 x 576
MPEG-2 kann besser mit dem beim Fernsehen eingesetzten Zeilensprungverfahren umgehen als MPEG-1. Filmmaterial kann hier nahezu in 1:1-Qualität bearbeitet werden. Der Codec besitzt ebenfalls 25 Frames und kann für verschiedene Auflösungen eingesetzt werden. Für die DVD sind es 720 x 576 Pixel mit bis zu 15 MBit/s Datenrate.
MPEG-4 ist eine Weiterentwicklung von MPEG-2, es wird z.B. bei der DVB-Fernsehbildübertragung eingesetzt. Daten werden damit auch über das Internet übertragen, um das Streaming von Audio und Video zu unterstützen. DivX basiert strukturell auf dem MPEG-4-Video-Standard. Mit DivX lassen sich nur Videos bearbeiten, nicht der Ton. Dafür nimmt man das bewährte MP3-Format. Die etwas abweichenden Angaben unten in der Tabelle erklären sich dadurch, dass es bei den Bitraten um Bild und Ton geht.
Will man WMV in MPEG umwandeln, so nimmt man dabei am besten das kostenlose TMPGEnc, es wandelt sehr schnell in MPEG1 um, nicht in MPEG2. Man kann damit auch ganze Bereiche wegschneiden, z.B. störende Werbung.
Alle oben genannten Videoformate sind Bitmap-Formate, beim Flash-Format handelt es sich um ein Vektorformat. Es wird von www.youtube.de eingesetzt, alle hochgeladenen Videos werden in dieses speicherplatzsparende Format gewandelt.

aus: Björn Walter: Digitale Videobearbeitung, bhv-verlag 2003, S. 203ff

aus: Computerbild 16/2004, S.150

Weitere Literatur:
Ulrich Hilgefort: Formatwechsel, in: c´t, 16/2004, S.164-171
Computerbild 16/2004, S. 148-150
Volker Zota: Kompressionisten, in: c´t 10/2003, S. 150, der ganze Artikel

Hier gibt es nahezu alles zu Camcorder und digitalem Video.

10. Streaming

Siehe hierzu

11. WindowsXP retten

	SYSTEMRETTUNGSMAßNAHMEN UNTER WINDOWS XP Gegenüber seinen Vorgängern ist Windows XP wesentlich stabiler geworden und ist fast nur noch durch defekte Hardware oder schlechte Systemtreiber aus der Ruhe zu bringen. Dennoch kann auch Windows XP durch eine fehlerhafte Installation oder einen Virus beschädigt werden, so dass es nicht mehr startet. Auch hier hilft XP und lässt den Anwender nicht alleine. Wir stellen einige der Rettungsmaßnahmen in einem kleinen Artikel vor. Abgesicherter Modus Der abgesicherte Modus ist bei vielen PC-Problemen die erste Anlaufmöglichkeit. Um in ihn zu gelangen, drücken Sie während des Hochfahrens die Taste F8. Es erscheint Menü mit mehreren Auswahlmöglichkeiten, hier wählen Sie den abgesicherten Modus aus. In ihm werden nur die nötigsten Treiber und Programme geladen, damit keine Konflikte entstehen können. Im abgesicherten Modus können Sie Programme deinstallieren, problematische Treiber entfernen oder Dienste deaktivieren. Sie können hier ebenfalls auf die Systemwiederherstellung zugreifen, die im Folgenden erklärt wird. Systemwiederherstellung Mit Hilfe der Systemwiederherstellung können Sie Ihren PC zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederherstellen. Das bedeutet, wenn Ihr PC vor der Installation eines bestimmten Programms noch lief, können Sie den PC in den Zustand bringen, in dem er vor der Installation dieses Programms war. Die Systemwiederherstellung merkt sich den aktuellen Zustand der zu überwachenden Festplatten und speichert ab dem Zeitpunkt des Systemwiederherstellungspunktes alle folgenden Veränderungen (gelöschte und überschriebene Dateien sowie veränderte Dateien). Die Systemwiederherstellung können Sie sowohl im abgesicherten als auch im normalen Modus benutzen. Im normalen Betriebsmodus erreichen Sie sie unter Start->Programme->Zubehör->Systemprogramme->Systemwiederherstellung. Sie erhalten dann Folgendes: Die Systemwiederherstellung Klick aufs Bild zum Vergrößern In dem Text links wird kurz erklärt, was die Systemwiederherstellung ist und was sie macht, rechts sind die für Sie interessanten Optionen. Sie können entweder den Computer zu einem früheren Zeitpunkt wiederherstellen, einen Wiederherstellungspunkt erstellen oder die letzte Wiederherstellung (falls Sie bereits eine durchgeführt haben) rückgängig machen. Da Sie ein Problem mit dem Computer haben, dürfte momentan nur die Option "Computer zu einem früheren Zeitpunkt wiederherstellen" interessant sein. Nach einem Klick auf "Weiter" sehen Sie Folgendes: Der Text rechts weist Sie darauf hin, dass am heutigen Tag noch kein Wiederherstellungspunkt erstellt wurde. Sie müssen sich auf dem Kalender links ein fett markiertes Datum auswählen, das bedeutet, dass Wiederherstellungspunkte existieren. Die Systemwiederherstellung Klick aufs Bild zum Vergrößern Nun können Sie den gewünschten Punkt der Wiederherstellung auswählen. Die Punkte sind jeweils nach der Zeit sortiert und kurz beschrieben. Wie Sie hier sehen können, wurde um 19:11:42 ein Systemprüfpunkt eingetragen. XP fertigt diese Prüfpunkte regelmäßig nach einem bestimmten Rhythmus an. Die Systemwiederherstellung Klick aufs Bild zum Vergrößern Wenn Sie den gewünschten Wiederherstellungspunkt ausgewählt haben, erscheint bei Ihnen folgendes Fenster: Die Systemwiederherstellung Klick aufs Bild zum Vergrößern Dies ist das letzte Fenster vor der Wiederherstellung. Nach einem Klick auf "Weiter" wird der Computer neu gestartet und zu dem ausgewählten Punkt wiederhergestellt. Nachdem die Aktion erfolgreich durchgeführt wurde, erscheint noch ein Fenster, dass der Wiederherstellungspunkt auf Ihrem PC erfolgreich wiederhergestellt wurde. Sie sollten jedoch aufpassen, da ein Systemwiederherstellungspunkt kein Image ersetzt und auch keine Dokumente in persönlichen Ordnern sichert! Die Funktion von Windows merkt sich nur die Veränderungen von Systempunkt zu Systempunkt. Sie können auch chronologisch das System zurücksetzen. Möchten Sie also z.B. zu einem Systempunkt am 01.10.2003, werden alle Änderungen danach auch zurückgesetzt. Dies ist so, weil die Systemwiederherstellung immer nur die Veränderungen von Wiederherstellungspunkt zu Wiederherstellungspunkt sichert. Wenn sie ein totales Abbild mit der Sicherung aller Daten möchten, müssen Sie auf ein Image-Programm zurückgreifen. Windows XP erstellt bei Installation neuer Treiber oder Programme mit MSI-Installer selbstständig einen Systempunkt. Bei allen anderen Programmen sollte dieser manuell vor der Installation erstellt werden. Alle 24 Stunden wird ein Wiederherstellungspunkt automatisch erstellt. Das können Sie in der Registry unter HKEY_Local Machine\ SOFTWARE\ Microsoft\ WindowsNT\ CurrentVersion\ SystemRestore mit dem Wert RPGlobalInterval ändern. Normalerweise ist er auf 86400 Sekunden voreingestellt, also 24 Stunden, Sie können den Wert aber nach Belieben ändern. Unter Start ->Einstellungen-> Systemsteuerung-> System-> Systemwiederherstellung können Sie einstellen, welche Partitionen überwacht werden sollen bzw. ob Sie die Systemwiederherstellung komplett deaktivieren möchten. Unter Einstellungen können Sie noch die maximale Größe bestimmen, die die Systemwiederherstellungspunkte verwenden dürfen. Die Systemwiederherstellung-Einstellungen Klick aufs Bild zum Vergrößern Im Regelfall überwacht man das Systemlaufwerk. Treiber Rollback Der Mechanismus der Systemwiederherstellung wurde bei Treiberinstallationen nochmals erweitert. Windows erstellt bei jedem Treiberupdate eines Gerätes einen Wiederherstellungspunkt und kann so die Installation wieder rückgängig machen, wenn das Gerät danach nicht wie gewünscht funktioniert. Wenn der neue Treiber für Ärger sorgt oder schnell wieder aus dem System soll, reicht hierfür der Button "Installierter Treiber" unter System -> Hardware -> Eigenschaften des Geräts -> Registerkarte Treiber. Im Englischen nennt sich der Button "Drive Rollback" und ist somit viel treffender bezeichnet. Alten Treiber wieder aktivieren Klick aufs Bild zum Vergrößern Letzte als funktionierend bekannte Konfiguration Diese Option finden Sie ebenfalls im "Erweiterte Windows-Startoptionen-Menü", das Sie über F8 erreichen. Windows speichert bei jedem erfolgreichen Booten eine Liste aller installierten Treiber sowie eine Kopie der Registry. Wenn Sie zum Beispiel einen neuen Treiber installiert haben und dieser Probleme bereitet, können Sie mit Hilfe von der letzten als funktionierend bekannten Konfiguration dieses Problem beheben und den PC normal starten. Grade bei Treiberkonflikten oder -problemen ist diese Funktion nützlich. Andere Auswahlmöglichkeiten im Windows-Startoptionen-Menü Startprotokollierung aktivieren Windows wird normal gestartet, es wird aber eine ntbtlog.txt mit Informationen über die geladenen Treiber und deren Status gespeichert. VGA-Modus Des Weiteren können Sie Ihren PC im VGA-Modus starten, dazu verwendet XP Ihren gewöhnlichen Grafikkartentreiber im VGA-Modus. Dies ist vor allem dann nötig, wenn eine zu hohe Auflösung im Serverprofil des Anwenders liegt, er sich aber nun an einem System mit einem kleineren Monitor anmelden will. Sie können hier die Grafikeinstellungen ändern. Wiederherstellungskonsole Wenn Sie beim Booten nicht einmal mehr Windows starten können, dann sollten Sie das Problem über die Wiederherstellungskonsole lösen. Ein großer Vorteil der Wiederherstellungskonsole ist, dass Sie die Konsole immer starten können, sogar wenn die Systemdateien von Windows zerstört sind. Sie können die Konsole entweder installieren oder sie über Ihre XP-CD aufrufen. Wenn Sie sie installieren möchten, legen Sie ihre XP-CD ins CD-Laufwerk und geben Sie unter Start-> Ausführen Folgendes ein: CDPFAD:\i386\winnt32.exe /cmdcons In diesem Fall ist das CD-Laufwerk F: Wiederherstellungskonsole installieren Nun sollte bei Ihnen dieses Fenster erscheinen. Bestätigen Sie hier mit "Ja". Nach der Installation erscheint bei jedem Start eine Abfrage, ob Sie XP oder die Wiederherstellungskonsole starten möchten, die 30 Sekunden bestehen bleibt. Um dieses Intervall von 30 Sekunden zu verkürzen, machen Sie Folgendes: Start-> Ausführen-> Hier geben Sie msconfig ein und drücken Enter. Bootdauer über msconfig anpassen Klick aufs Bild zum Vergrößern Nun klicken Sie auf den Reiter BOOT.INI. In der Mitte rechts befindet sich ein kleines Feld namens Zeitlimit. Dieses können Sie auf 3 Sekunden herunterstellen, da sonst eine unnötig lange Zeit zum Booten beansprucht wird. Bootdauer über msconfig anpassen Klick aufs Bild zum Vergrößern Mit Hilfe der Konsole können Sie Windows-Systemdateien und -Ordner kopieren, ersetzen und umbenennen, Dienste deaktivieren, Partitionen erstellen und formatieren sowie den MBR (Master Boot Record) oder den Bootsektor reparieren. Um die Konsole zu starten, booten Sie von der XP-CD und drücken Sie R für Recovery Console. Nun werden alle entdeckten Windows-Installationen aufgelistet, wählen Sie die gewünschte aus, indem Sie die Nummer drücken. Nun könnten Sie aufgefordert werden, das Administrator-Passwort einzugeben. Bei XP-Home-Systemen drücken Sie einfach Enter, bei XP-Pro geben Sie das Admin-Passwort ein. Nun gelangen Sie in eine Konsole, die sehr der cmd.exe ähnelt. Um alle verfügbaren Befehle zu erhalten, geben Sie help ein, um nähere Informationen über einen einzelnen Befehl zu erhalten, geben sie help Befehl oder Befehl/? ein. Die Befehle sind: systemroot - Hiermit können Sie das aktuelle Verzeichnis als Systemroot-Verzeichnis bei der Installation setzen. attrib - Hiermit können Sie Attribute der einzelnen Dateien (versteckt, schreibgeschützt) ändern. set - Set zeigt die Wiederherstellungskonsolenvariablen an. Sie können diese hier ebenfalls ändern. batch - Hiermit können Sie Befehle ausführen, die in einer Textdatei enthalten sind. ren / rename - Umbennen einer Datei bootcfg - Sucht alle Festplatten nach Windows-Installationen ab und konfiguriert die Einträge in der boot.ini, siehe auch im Tipparchiv bei WinTotal. rd / rmdir- Hiermit können Sie einen Ordner löschen. cd / chdir - Verzeichnis wechseln more - Zeigt eine Textdatei an. chkdsk - Überprüft eine Festplatte mit Statusbericht. md / mkdir - Erstellt einen neuen Ordner. cls - Clearscreen, löscht den Bildschirminhalt. map - Listet die Laufwerksbuchstaben, Dateisysteme und Partitionsgrößen auf. copy - Kopiert eine Datei. logon - Listet alle Windows-Installationen auf und bietet die Möglichkeit, sich anzumelden. del / delete - Löscht eine Datei. listsvc - Listet alle Dienste, Treiber und deren Status auf. dir - Zeigt alle Dateien im Verzeichnis an. format - Formatiert eine Partition mit dem angegebenen Dateisystem. disable - Kann Dienste oder Treiber deaktivieren. fixmbr - Repariert den Master Boot Record, wenn dieser zum Beispiel durch eine Linux-Installation beschädigt wurde. diskpart - Verwaltet Partitionen. fixboot - Schreibt einen neuen Partitionsbootsektor auf der Systempartition. Konsole komplett freischalten Die Wiederherstellungskonsole ist aus Sicherheitsgründen stark eingeschränkt, selbst wenn man sich dort als Admin einloggt. So können z.B. keine Daten auf Disketten gespeichert werden. Auch kann man nicht auf Ordner zugreifen, die nicht im Systemordner von XP liegen. Die Einschränkungen lassen sich aber wie folgt aufheben (gilt für Windows XP Pro, für Home siehe unten): In der Systemsteuerung unter Verwaltung, Lokale Sicherheitsrichtlinien finden sich bei lokale Richtlinien, Sicherheitsoptionen Richtlinien, welche die Wiederherstellungskonsole betreffen: Wiederherstellungskonsole: Kopieren von Disketten und Zugriff auf alle Laufwerke und alle Ordner zulassen. Wird diese Richtlinie aktiviert, sind die Beschränkungen aufgehoben. Optional (für XP Home der EINZIGE Weg) kann man den Wert auch über die Registry ändern unter HKEY_LOCAL_MACHINE\ SOFTWARE\ Microsoft\ Windows NT\ CurrentVersion\ Setup\ RecoveryConsole mit dem DWORD-Eintrag SetCommand und dem Wert 1 für aktiviert. Beachte: Mit der oben festgelegten Richtlinie hat man dennoch nicht Zugriff auf alle Ordner und Dateien, sondern nur auf den SET-Befehl. Damit man die Einschränkungen wirklich behebt, sind in der Konsole noch jedes Mal folgende SET-Befehle notwendig: · Set AllowAllPaths = True (Zugriff auf alle Pfade erlaubt) · Set AllowWildCards = True (Damit werden *, ? etc erlaubt) · Set AllowRemovableMedia = True (Zugriff auf Wechsellaufwerke) · Set NoCopyPrompt = True (beim Kopieren keine Rückfrage) Die 4 Befehle kann man sich auch in einer Batdatei im Root speichern und dann bei Bedarf ausführen. Arbeiten in der Konsole: Anhand der folgenden Beispiele zeigen wir, wie man das eine oder andere Problem löst. a.) Wenn die boot.ini fehlt oder zerstört ist, geben Sie die folgenden Befehle ein · bootcfg /scan - Listet alle vorhandenen Windows-Installationen auf. · bootcfg /rebuild - Die Datei boot.ini wird anhand der zuvor gefundenen Scan-Informationen neu erstellt. · bootcfg /add - Eine neue Windows-Installation wird in boot.ini angehängt ohne bisherige Installationen zu verändern. Siehe auch den Artikel von Microsoft unter D291980 b.) Sie haben Linux installiert und dies hat Ihren Bootsektor oder den Master Boot Record zerschossen. Geben Sie · fixboot - für den Bootsektor oder · fixmbr - für den Master Boot Record ein. c.) Ein Dienst oder ein Treiber ist für ein fehlerhaftes System verantwortlich: · Wechseln Sie zum Ordner "%SystemRoot%\System32", geben Sie an der Eingabeaufforderung "listsvc" (ohne Anführungszeichen) ein und drücken Sie anschließend die Eingabetaste. · Suchen Sie in der angezeigten Liste den Dienst oder den Treiber, der das Problem verursacht. · Geben Sie X "disable" (ohne Anführungszeichen) ein, wobei X der Name des Dienstes ist, und drücken Sie anschließend die Eingabetaste. Hinweis: Der Befehl "Disable" zeigt den alten Starttyp des Dienstes an, bevor er auf SERVICE_DISABLED zurückgesetzt wird. Sie sollten sich den alten Starttyp notieren, falls der Dienst erneut aktiviert werden muss. · Geben Sie exit ein. Der Computer wird automatisch neu gestartet. Lassen Sie den Computer normal starten. Sie können einem Dienst auch einen Startzustand übergeben. enable Treiber-/Dienst Startattribut Das Startattribut kann wie folgt lauten: · SERVICE_BOOT_START · SERVICE_SYSTEM_START · SERVICE_AUTO_START · SERVICE_DEMAND_START d.) Wenn das System auf Grund einer fehlerhaften Registry nicht mehr startet, sollte man den Anweisungen von Microsoft aus dem Artikel ID 307545 folgen, der einen Lösungsweg beschreibt. Reparaturinstallation Wenn keiner dieser Tipps Ihr Problem beheben konnte, hilft möglicherweise eine Reparaturinstallation. Booten Sie von der XP-CD, drücken Sie Enter und folgen Sie den Anweisungen. Nachdem Sie Ihre Installation ausgewählt haben, drücken Sie R, um die Installation zu reparieren, hierbei gehen keine Daten, wohl aber die installierten Updates verloren. Wenn die Installation beendet ist, sollte ihr System wieder funktionieren und die Dateien sollten weiterhin erhalten sein. Hilfreich ist dies, wenn ihr XP total "zerschossen" sein sollte, sei es durch irgendwelche Registryänderungen oder Ähnliches. So kommen Sie zumindest noch an die Daten auf NTFS-Datenträgern. Weitere Informationen zu dieser Art von Installation gibt es auch bei Microsoft unter D315341. Tipps von Profis Auch den besten Profi trifft es irgendwann. Hier ein paar Kniffe und Hinweise, wie ich (PCDMicha) mich vor Problemen schütze. Machen Sie ein Image mit einem Imageprogramm. Nach der ersten Basisinstallation mache ich ein Image mit TrueImage oder Drive Image. Mit beiden Programmen können Image-Dateien erstellt und auf Wechseldatenträger geschrieben werden. Ein 2. Image mache ich dann, wenn ich alle Wunschprogramme installiert und eingestellt habe. Dieses Image sichere ich auch wieder auf einen separaten Datenträger Daten und Programme trennen Aus diversen Gründen sollte man Daten und Programme auf verschiedenen Partitionen unterbringen. Wer "Eigene Dateien" auf D ff. speichert und ein Image von C macht, braucht sich nicht Gedanken um die Sicherung der Daten bei einem Zurückspielen des Images zu machen. Zahlreiche Systemordner wie Eigene Dateien, Eigene Musik, Favoriten etc. lassen sich mit TweakUi leicht auf einen neuen Pfad ändern. Für Outlook Express kann man den Speicherordner im Programm umstellen. Bei Outlook kopiert man die PST-Datei an den neuen Ort, startet Outlook und verweist dann auf die neue PST-Datei. Weniger ist mehr, Vorsicht beim Testen Man sollte auf dem Arbeitssystem nicht bedenkenlos jedes Programm installieren. Ob das Programm sich problemlos mit dem laufenden System verträgt, merkt man erst nach der Installation oder dies sogar nach Wochen der Arbeit, wenn z.B. der Scanner dann plötzlich streikt. Machen Sie daher vor jeder Installation einen manuellen Wiederherstellungspunkt oder besser gleich ein Testimage. "Schrauben" nur für Profis und mit Verstand Tipps zu Windows und Applikationen finden sich überall im Netz, auch auf WinTotal. Dies sollte aber nicht zum bedenkenlosen Schrauben verleiten. Oft sind die Wechselwirkungen der verschiedenen Tipps selbst für uns nicht absehbar. Führen Sie dort Veränderungen am System vor, wo es nötig oder sinnvoll ist, aber nicht an allen Enden. Merken Sie sich zudem die Veränderungen, um diese ggf. rückgängig zu machen.   Daniel Brodback und PCDMicha, 07.12.2003

Daniel Brodback und PCDMicha, Systemmaßnahmen unter WindowsXP, in: http://www.wintotal.de/Artikel/systemrettung/systemrettung.php vom 29.09.2004


12. Digitale Schultasche

Als Datenträger für die Digitale Schultasche kommen USB-Sticks oder externe Festplatten in Frage. Die Digitale Schultasche nutzt Computer im wesentlichen nur noch als "Wirt", ein Umkopieren auf den konkret genutzten PC ist nicht nötig. Alle im Unterricht benötigten Programme hat man also immer bei sich auf dem Stick.

Dies verschafft Lehrkräften mehr räumliche Unabhängigkeit beim Unterrichten mit digitalen Medien.

Schüler können nun in der Schule erstellte Dateien mit nach Hause nehmen und dort mit den gleichen Programmen wie in der Schule weiterarbeiten. All diese Programme sind kostenlos und stehen den bekannten Office-Programmen in fast nichts nach. Sogar ein Browser und eine E-Mail-Client sind dabei und mit einem anderen Programm kann man DVDs und alle Audio-und Videoformate abspielen.

Wie bekommt man die Digitale Schultasche auf den USB-Stick?

Man holt sich in der Schule meine UvH-Version, dort sind in den Anwendungsprogrammen MS-Dateiformatie beim Speichern voreingestellt. Bei langsamen USB-Sticks kann das Kopieren mehrere Stunden dauern.

Und hier gibt es die jeweils neueste Version im Internet, dazu die einzelnen Schritte mit Bild und Text.

	Man geht zum Bildungsserver des Landes Schleswig-Holstein oder gibt in einer Suchmaschine "Digitale Schultasche" ein. Dann klickt man den Download-Link an und lädt sich die ZIP-Datei auf den eigenen Rechner heruntern.
	Die Datei wird mit einem Download-Programm heruntergeladen.
	Der Download dauert wegen der Dateigröße einige Zeit, später benötigt man dann mindestens einen 1 GigaByte-Stick.
	Jetzt muß man mit einem Entpackprogramm die ZIP-Datei in ein Verzeichnis eigener Wahl entpacken.
	Es entsteht ein Ordner Schultasche. Dort befindet sich das zu startende Programm PStart. Nun kopiert man den Ordner auf einen USB-Stick und startet das Programm, es findet sich eine Liste mit verschiedenen Anwendungsprogrammen. Falls eines der Programme nicht startet, was auch bei mir zu Hause der Fall ist, so gehe man in den Unterordner, indem die zu startende Programmdatei ist, was leicht an ihrem Namen zu erkennen ist. Diese ist dann direkt zu starten.

14. Festplattenwächtersysteme: Nach dem nächsten Boot wird alles wieder gut

"Mein Rechner startet nicht mehr", "Ich habe einen Virus auf dem Rechner". So etwas gibt es nicht mehr, wenn man seinen Rechner per Hardware oder per Software vor dauerhafter Veränderungen nach einer Sitzung schützt. Alle Schulen setzten seit einigen Jahren solche Systeme ein.
Ein Hardwareschutz besteht aus einer kleinen Steckkarte, die das Bios so erweitert, so dass dann alle Festplattenschreibzugriffe auf die zu schützende Partition (meist Laufwerk c: mit dem Betriebssystem und den installierten Programmen)  umgeleitet werden und in die Datenbank in einer versteckten Partition oder in einer Swap-Datei geschrieben werden, die sich bei neuen Schutzkarten auch in der zu schützenden Partition befinden kann. Dort hinein werden dann die Änderungen in der zu schützenden Partition geschrieben. Es sind fast hundert Dateien, die beim Windows-Vista-Start neu geschrieben werden, deshalb läßt sich auch kein allein von CD oder DVD lauffähiges Windows erstellen. Wird nun auf c: lesend zugegriffen, so wird zunächst in der Datenbank nachgeschaut, ob sich Dateien verändert haben und die geänderte Datei (nicht in c: geändert!) wird aus dieser Datenbank gelesen. So kann man ganz normal arbeiten und merkt höchstens vom Schutz insofern etwas, dass der Rechner etwas langsamer als ohne ist (unter 10%). Wird dann der Rechner ausgeschaltet, so ist beim nächsten Start alles wie vorher ("Beim nächsten Boot wird alles wieder gut"). Natürlich kann man auch Programme neu installieren, dazu muss man den Schutz kurzzeitig ausschalten.
Mit der zunehmenden Verbreitung von Laptops (jeder zweite Computer wird heute als Laptop verkauft) sind auch Softwarelösungen als Alternative zu den Hardwarelösungen entwickelt worden. Hier wird sehr früh beim Hochfahren des Rechners ein Dienstprogramm gestartet, das dann wie oben Schreibzugriffe auf die zu schützende Partition abfängt. Da jetzt evt. ein Booten von Diskette oder CD-ROM möglich ist und damit später ein schreibender Festplattenzugriff möglich wäre, kann man dies durch Änderung der Boot-Reihenfolge im BIOS verhindern. Allerdings bräuchte man auf diesen Datenträgern ein Betriebssystem, mit dem man überhaupt auf das übliche NTFS-Dateisystem schreibend zugreifen kann. Außer Windows kann das 100%-richtig kein Betriebssystem. DOS kann nur mit FAT12-, FAT16- und FAT32-Dateisystemen umgehen und sieht die NTFS-Partition überhaupt nicht.
Nun stellt sich noch die Frage, warum diese Schutzsysteme nur in Schulen eingesetzt werden, aber sehr selten auf privaten Rechnern. Früher war es nötig, eine eigene Partition zu erstellen, in die die Schreibzugriffe umgeleitet wurden. Das bedurfte wieder spezieller Programme und erforderte Wissen über Festplatten und ihre Partitionen.Wenn dann beim Umpartionieren etwas schief ging (z.B. Stromausfall), war evt. die Festplatte unbrauchbar. Vielleicht ist auch Grund, dass die Änderungen, die z.B. am Desktop während einer Sitzung vorgenommen werden, nach dem nächsten Start noch vorhanden sein sollen. Und man sollte in allen Anwendungsprogrammen den Speicher-Pfad ändern, damit nicht in versehentlich in Eigene Dateien auf c: speichert wird und nach dem nächsten Start diese Dateien nicht mehr da sind. Auch dazu muss man das entsprechende Wissen haben. Daher sollte man die Eigenen Dateien auf eine ungeschützte Partition verschieben, was sich ganz einfach vom Desktop aus machen läßt. Ganz perfekt geht das alles aber nicht, z.B. liegt das Adressbuch von Outlook immer im Programmordner. Möglicherweise läßt sich auch das in der Registry ändern.
Bei Clients in einer Domäne lassen sich weitreichende Schutzmechanismen einrichten, die auf dem Domänencontroller definiert sind und die sich der Client "zieht".

15. Sicherung des Festplatteninhalts durch Erstellung eines Images

Eine Alternative zum oben beschriebenen Festplattenschutz ist die jederzeitige Rückkehr zu einem früheren Zeitpunkt auf ein sauberes Windows mit Anwenderprogrammen. Eine durchaus erfolgversprechende Möglichkeit findet sich unter Zubehör/Systemsteuerung/Systemwiederherstellung. Besser ist aber der Rückgriff auf einen früheren HDD-Zustand. Bevor man ein Image eines solchen erstellt, muss man sich zunächst sicher sein, dass überhaupt eine saubere Installation vorliegt. Man sollte also nicht gerade im Internet gewesen sein und sich einen Virus auf die Festplatte geholt haben.
Man könnte auf  die Idee kommen, einfach den ganzen Inhalt der Systempartition auf z.B. eine externe USB-Festplatte zu kopieren. Das nützt aber nichts, da bestimmte Systemdateien auch an bestimmten Stellen auf der Festplatte stehen müssen bzw. ein Zurückkopieren vielleicht gar nicht mehr möglich ist.
Also benötigt man ein spezielle Programme wie z.B. Ghost oder True Image. Dieses lesen dann quasi Bit für Bit den Inhalt der Partition und schreiben dies in der vorgefundenen Reihenfolge in eine Datei. Nur bei neuen Programmen lassen sich daraus dann später auch bestimmte Ordner extrahieren. Dabei sollte das Programm mit dem zu sichernden Dateityp in der Partition umgehen können, damit nur wirkliche Nutzdaten gesichert werden. Auch sollte Komprimierung möglich sein. Dann geht das Sichern einer Partition recht schnell. Nun stellt sich die Frage, wohin die Image-Datei zu schreiben ist. Es sollte in eine Partition erfolgen, mit deren Dateityp fast alle Betriebssyteme umgehen können, das wäre FAT32. Man muss also die Festplatte so umzupartitionieren, dass für das Image eine ausreichend große Backup-Partition zur Verfügung steht. So verfahren auch die großen Hersteller wie Medion, die ein Image des Auslieferungszustandes in einer solchen ablegen. Mit der zugehörigen Rettungs-CD, die ein Programm enthält, dass das Image in c: zurück spielen kann, läßt sich dann evt. per telefonischer Anweisung der Auslieferungszustand wieder herstellen. Beim Selbsterstellen eines Backups in Form eines Images sollte dieses sofort von der internen Festplatte auf einen externen Datenträger, z.B. auf eine USB-Festplatte, kopiert werden. Ein Backup nützt schließlcih nichts, wenn es sich auf einer defekten Festplatte befindet. Bei einer FAT32-Rettungspartition geht das ganze sogar mit einer DOS-Bootdiskette und mit einem wenig Speicherplatz benötigenden Image-Progamm. Wenn aber kein Diskettenlaufwerk mehr vorhanden ist, geht man anders vor. Man bootet den Rechner mit einer bootfähigen CD (DOS oder oft Linux) und sichert dann die Partition oder sichert diese bei laufendem Windows, das während der Sicherung quasi eingefroren wird, man kann sogar, wenn auch langsam, weiterarbeiten. So gehen neuere Imaging-Programme vor wie True Image vor. Ein Restore geht man dann aber auch nur durch Booten eines anderen Betriebssystems. Auch das Restore kann Probleme bereiten, falls kein Zugriff auf das externe Rettungsmedien möglich ist. Der Rettungsfalls muss also unbedingt ausprobiert werden. Einfach geht es aber, wenn man ein Basis-Windows auf die Festplatte aufspielt, dann partitioniert man falls nötig um und kopiert das Backup-Image z.B. von einer externen USB-Festplatte auf die interne Festplatte in eine Rettungspartition. Nun kann man den Rechner von einem externen Medium mit Betriebssystem booten und spielt das Image zurück, danach ist die Rechnerbespielung ist wieder im alten Zustand. Natürlich fehlen alle Programme, die seit der Image-Erstellung installiert worden sind und auch die eigenen  Dateien, die man seitdem auf die Systempartition geschrieben hat. Diese sollte man deshalb immer in eine eigene Datenpartition schreiben.
Mit einem Imaging-Programm kann man auch Festplatten clonen (aus 1 mach n!), dazu wird die Slave-Festplatte kurzzeitig neben der Master-Festplatte eingebaut.  Es wird ein bitgetreues Abbild der Master-Festplatte auf die Slave-Festplatte kopiert. Nach dem Clonen ist dann noch Nacharbeit erforderlich (personalisieren), dies kann manuell oder automatisiert erfolgen. Alle zu clonenden PC   müssen aber eine weitgehend identische Hardware aufweisen. Bei heterogener Hardware muss Sysprep von Microsoft zur Hardware-Neutralisierung eingesetzt werden.

18. Wie funktioniert Google?

Der Index ist wie das Schlagwortregister am Ende eines Buches
Zu fast jedem Suchwort liefert Google eine passende Seite über das riesige Schlagwortverzeichnis der Firma. Doch Google kennt nicht das ganze Web.

Dass Google sich im Internet so gut auskennt, liegt an Googlebot. So heißt die automatische Surfsoftware, mit der Google das Internet permanent durchforstet. Alle Suchmaschinen nutzen solche Surf-Programme, die auch Spider, Webrobots oder kurz Bots genannt werden.
Wahllos steuern sie alle Webseiten an, deren sie habhaft werden können, vom kleinsten Forumseintrag bis zum Leitartikel. Stoßen sie beim Surfen auf einen Link zu einer neuen Webseite, besuchen sie auch diese und hangeln sich so wie eine Spinne von Seite zu Seite.

Schritt für Schritt das Netz bereisen
Auf diese Weise lernt die Suchmaschine das Internet Schritt für Schritt kennen. Und das immer wieder von Neuem: Denn Internetseiten werden verändert oder verschwinden, und dies darf einer guten Suchmaschine nicht verborgen bleiben. Umgekehrt bedeutet das auch: Seiten, die Googlebot noch nie besucht hat, findet man mit Google auch nicht. Dieser unentdeckte Teil des Webs ist womöglich viel größer als der, den Google kennt.

Mehr zum Thema
Google: Viermal Neues für Sucher und Sammler
Mit den von Googlebot angesteuerten Seiten geschieht dreierlei: Erstens speichert Google eine Kopie der Seite im hauseigenen Rechenzentrum. Zweitens gibt Google jeder katalogisierten Seite eine Nummer. Drittens analysiert Google den auf der Web-Seite enthaltenen Text, aber auch andere Informationen wie Dateinamen von Bildern, den Seitentitel und die vom Autor der Seite festgelegten Suchbegriffe. Daraus erstellt Google Schlagwörter, die in das Google-Verzeichnis, Index genannt, eingearbeitet werden.

Nummern und Wörter
Der Index ist wie das Schlagwortregister am Ende eines Buches - eine lange Liste von Wörtern und dazu die Nummern der Seiten, auf denen diese vorkommen. Auch falsch Geschriebenes oder Fremdwörter werden aufgenommen - einzig häufige Wörter wie "und" oder "das" bleiben unberücksichtigt. Startet ein Internetsurfer eine Suchabfrage, schaut Google im Index, ob der Begriff vorhanden ist. Das ergibt meistens viele tausend Treffer - die nun nach Relevanz sortiert werden müssen, denn das Wichtigste soll in der Trefferliste ganz oben stehen.

Dazu nutzt Google ein Verfahren, das "Pagerank" heißt: Jede Internetseite wird vor allem danach bewertet, wie viele andere Seiten auf sie verweisen. Wie relevant die verweisenden Seiten sind, wird ebenfalls berücksichtigt. Insgesamt über 100 Faktoren spielen eine Rolle. Doch was genau wie viel zählt bei der Seitenbewertung, bleibt Googles Geschäfts- und letztlich auch Erfolgsgeheimnis.

Von Dirk Liedtke, Michael Streck und Eros Hoagland in stern-Artikel aus Heft 21/2006

Stand: 23.10.2007