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Festplatten (HDD)
Erweitern Sie die Kapazität Ihres Server, Workstation und PC um die Speicheranforderung und Leistung Ihres Sytems zu maximieren. Hier können Sie Ihre Auswahl an Festplatten treffen, ob ATA (IDE), Fibre Channel, SAS, SATA oder SCSI zwischen verschiedenen Kapazitäten und Form Faktoren.

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Capacity (Kapazität) HDD Rotational Speed (Drehzahl) HDD Form Factor (Bauform) HDD Interface (Schnittstelle) HDD Interface Speed (Geschwindigkeit) HDD Type (Gerätetyp) HDD
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Festplatten (HDD) 
 
 
Erweitern Sie die Kapazität Ihres Server, Workstation und PC um die Speicheranforderung und Leistung Ihres Sytems zu maximieren. Hier können Sie Ihre Auswahl an Festplatten treffen, ob ATA (IDE), Fibre Channel, SAS, SATA oder SCSI zwischen verschiedenen Kapazitäten und Form Faktoren.
 
 
Festplatten (HDD)
 
Festplattenlaufwerk
 
Ein Festplattenlaufwerk (englisch Hard Disk Drive, Abkürzung HDD), oft auch als Festplatte oder Hard Disk (abgekürzt HD) bezeichnet, ist ein magnetisches Speichermedium der Computertechnik, bei welchem Daten auf die Oberfläche rotierender Scheiben (auch: „Platter“) geschrieben werden. Zum Schreiben wird die hartmagnetische Beschichtung der Scheibenoberfläche entsprechend der aufzuzeichnenden Information berührungslos magnetisiert. Durch die Remanenz (verbleibende Magnetisierung) erfolgt das Speichern der Information. Das Lesen der Information erfolgt durch berührungsloses Abtasten der Magnetisierung der Platteroberfläche.
 
Speicherkapazität
 
Die Speicherkapazität einer Festplatte berechnet sich aus der Größe eines Datenblocks (256, 512, 2048 oder 4096 Byte) multipliziert mit der Anzahl der verfügbaren Blöcke. Die Größe der ersten Festplatten wurde in Megabyte angegeben, ab etwa 1997 in Gigabyte, seit etwa 2008 gibt es Platten im Terabyte-Bereich.
 
Baugrößen
 
Die Abmessungen von Festplatten werden traditionell in Zoll angegeben. Dabei handelt es sich um keine exakten Größenangaben, sondern um einen Formfaktor. Übliche Formfaktoren für die Breite sind 5,25″, 3,5″, 2,5″ und 1,8″, für die Höhe z. B. 1″, ½″ und ⅜″. Die Zollangaben entsprechen meist in etwa dem Durchmesser der Platte, nicht der Breite des Laufwerkgehäuses. Teilweise werden jedoch kleinere Platten verwendet, um höhere Drehzahlen zu ermöglichen.
 
Geschwindigkeit
 
Die Festplatte gehört mit zu den langsamsten Teilen eines PC-Kernsystems. Deshalb sind die Geschwindigkeiten einzelner Festplattenfunktionen von besonderer Bedeutung. Die wichtigsten technischen Parameter sind die kontinuierliche Übertragungsrate (sustained data rate) und die mittlere Zugriffszeit (data access time). In Arbeitsplatzrechnern oder Privat-PCs verwendete Festplatten – momentan zum größten Teil Platten mit ATA-, SATA-, SCSI oder SAS-Schnittstelle – rotieren mit Geschwindigkeiten von 5.400 bis 10.000 min. Im Bereich der Hochleistungsrechner und Server werden überwiegend Festplatten eingesetzt, die 10.000 oder 15.000 min erreichen. Bei den 2,5-Zoll-Festplatten für mobile Geräte liegen die Spindelgeschwindigkeiten im Bereich von 5.400 bis 7.200 min, wobei 5.400 min sehr verbreitet ist.
 
Schnittstellen (Interface)
 
Als Schnittstellen für interne Festplatten werden im Desktop-Bereich heute fast ausschließlich Serial-ATA-Schnittstellen eingesetzt. Bis vor einigen Jahren war hier noch parallele ATA- (oder IDE, EIDE)-Schnittstellen üblich. Allerdings ist die IDE-Schnittstelle in Spielkonsolen und Festplattenrekordern weiterhin weit verbreitet. Bei Servern und Workstations hat sich neben SATA im Wesentlichen SAS und Fibre-Channel etabliert. Die Mainboards waren lange Zeit mit meist zwei ATA-Schnittstellen versehen (für max. 4 Laufwerke), inzwischen wurden diese annähernd vollständig durch (bis zu 10) SATA-Schnittstellen ersetzt.
 
ATA (IDE)
 
Bei einer ATA-Festplatte wird durch Jumper festgelegt, ob sie das Laufwerk mit Adresse 0 oder 1 der ATA-Schnittstelle ist (Device 0 beziehungsweise 1, oft mit Master beziehungsweise Slave bezeichnet). Manche Modelle erlauben eine Beschränkung der an das Betriebssystem beziehungsweise BIOS gemeldeten Kapazität des Laufwerks, wodurch die Festplatte im Falle von Inkompatibilitäten dennoch (unter Verschenkung des nicht gemeldeten Plattenplatzes) in Betrieb genommen werden kann. Durch die Festlegung der ATA-Bus-Adresse können zwei Festplatten an einer ATA-Schnittstelle des Mainboards angeschlossen werden. Die meisten Mainboards haben zwei ATA-Schnittstellen, genannt primary ATA und secondary ATA, also „erste“ und „zweite ATA-Schnittstelle“. Daher können insgesamt bis zu vier Festplatten an beide ATA-Schnittstellen der Hauptplatine angeschlossen werden. Ältere BIOS von Hauptplatinen erlauben es nur, den Computer von der ersten ATA-Schnittstelle zu starten, und auch nur, wenn die Festplatte als Master gejumpert ist. Die ATA-Schnittstellen werden jedoch nicht nur von Festplatten, sondern auch von CD-ROM- und DVD-Laufwerken genutzt. Somit ist (ohne Zusatzkarte) die Gesamtzahl von Festplatten plus ladbaren Laufwerken (CD-ROM, DVD) auf vier begrenzt (Diskettenlaufwerke haben eine andere Schnittstelle). CompactFlash-Karten können per Adapter angeschlossen und wie eine Festplatte verwendet werden.
 
Fibre-Channel-Interface
 
Die Kommunikation via Fibre-Channel-Interface ist noch leistungsfähiger und ursprünglich vor allem für die Verwendung in Speichersubsystemen entwickelt. Die Festplatten werden, wie bei USB, nicht direkt angesprochen, sondern über einen FC-Controller, FC-HUBs oder FC-Switches.
 
Parallel SCSI
 
Die Adresse von Parallel-SCSI-Festplatten kann nicht wie IDE-Festplatten nur zwischen zwei, sondern je nach verwendetem Controller zwischen 7 bzw. 15 Adressen ausgewählt werden. Dafür befinden sich an älteren SCSI-Laufwerken drei bzw. vier Jumper zur Festlegung der Adresse - SCSI-ID-Nummer genannt - die es erlauben, bis 7 bzw. 15 Geräte pro SCSI-Bus einzeln zu adressieren. Die Anzahl der maximal möglichen Geräte ergibt sich aus der Anzahl der ID-Bits (drei bei SCSI bzw. vier bei Wide-SCSI) unter Berücksichtigung der vom Controller selbst belegten Adresse #0. Neben Jumpern fand man selten die Adresseinstellung auch durch einen kleinen Drehschalter. Bei modernen Systemen werden die IDs automatisch vergeben (nach der Reihenfolge am Kabel), und die Jumper sind nur noch relevant, wenn diese Vergabe beeinflusst werden soll. Dazu kommen noch andere Jumper wie der (optionale) Schreibschutzjumper, der es erlaubt, eine Festplatte gegen Beschreiben zu sperren. Weiterhin können je nach Modell Einschaltverzögerungen oder das Startverhalten beeinflusst werden.
 
SATA
 
Seit 2002 werden Festplatten mit Serial ATA (S-ATA oder SATA)-Schnittstelle angeboten. Die Vorteile gegenüber ATA sind der höhere mögliche Datendurchsatz und die vereinfachte Kabelführung. Erweiterte Versionen von SATA verfügen über weitere, vor allem für professionelle Anwendungen relevante, Funktionen, wie etwa die Fähigkeit zum Austausch von Datenträgern im laufenden Betrieb (Hot-Plug). Inzwischen hat sich SATA praktisch durchgesetzt, die neuesten Festplatten werden nicht mehr als IDE-Versionen angeboten, seit die bei IDE theoretisch möglichen Transferraten nahezu erreicht sind. Im Jahr 2005 wurden erste Festplatten mit Serial Attached SCSI (SAS) als potentieller Nachfolger von SCSI für den Server- und Storagebereich vorgestellt. Dieser Standard ist teilweise zu SATA abwärtskompatibel.
 
Serial Attached SCSI (SAS)
 
Die SAS-Technik basiert auf der etablierten SCSI-Technik, sendet die Daten jedoch seriell und verbindet die Geräte nicht über einen gemeinsamen Bus sondern einzeln über dedizierte Ports (oder Port Multiplier). Neben der höheren Geschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlicher SCSI-Technik können theoretisch über 16.000 Geräte in einem Verbund angesprochen werden. Ein weiterer Vorteil ist die maximale Kabellänge von 10 Metern. Die Steckverbindungen von SATA sind zu SAS kompatibel, ebenso SATA-Festplatten; SAS-Festplatten benötigen jedoch einen SAS-Controller.
 
Online, Nearline (NL) & Offline Storage
 
Während man den Speicher für den direkten Zugriff "Online"-Storage nennt, hat sich für die mittelbare Speicherung die Bezeichnung "Nearline" eingebürgert, die Archivlösung heißt "Offline". Nearline-Storage benötigt schnelleren Zugriff als Offline-Geräte, aber muss nicht ständig verfügbar sein und sich im schnellen Zugriff befinden, so wie das bei Online-Storage der Fall ist. Nearline-SAS-Festplatten kombinieren die Kopf- und Medientechnologie sowie die Rotationsgeschwindigkeit herkömmlicher SATA-Festplatten der Enterprise-Klasse mit einer voll funktionsfähigen SAS-Schnittstelle, wie sie typischerweise in SAS-Festplatten mit 10.000 1/min und 15.000 1/min zu finden ist.
 
T10-PI
 
Der T10-PI-Standard ist eine Erweiterung der bestehenden Spezifikation T10 SCSI Block Commands. Für die Abdeckung der Kommunikation zwischen SCSI-Controllern und Speichergeräten fügt Protection Information (PI) den 512-Byte-Sektoren, die für Enterprise-Festplatten typisch sind, weitere acht Byte an Daten hinzu. Diese acht Byte, die die Sektorgröße auf 520 Byte erhöhen, bestehen aus Guard- (GRD-), Application- (APP-) und Reference- (REF-) Tags, mit deren Hilfe die 512 Byte an Daten im Sektor verifiziert werden.
 
Hot Swap & Hot Plug
 
Hot Swapping (englisch für heißes Tauschen) und Hot Plugging (englisch für heißes Stecken) bezeichnen den Wechsel und die Wechselbarkeit von Systemkomponenten und Modulen im laufenden Betrieb des Systems. Hot Swapping bezieht sich auf den Austausch von Komponenten, die nicht mit Software interagieren. Hot Plugging bezieht sich auf Komponenten, die mit Software (in der Regel dem Betriebssystem) interagieren und meist eine vorinstallierte Unterstützung durch Software benötigen. Bekannteste Beispiele für Hot-Plug-fähige Festplattenschnittstellen SCSI, eSATA und SAS.
 
Hot Spare
 
Eine Hot-Spare-Festplatte ist eine in einem System in Reserve gehaltene (normalerweise nicht verwendete) Festplatte. Fällt eine andere Platte aus, wird die Hot-Spare-Platte im laufenden Betrieb automatisch anstelle der defekten eingebunden. Die Festplatte ist im fehlerfreien Betrieb abgeschaltet und wird erst bei Bedarf per Software angeschaltet. Dies dient zur Schonung der mechanischen Bestandteile der Festplatte. Dies ist insbesondere in einem RAID sinnvoll, in dem die Daten der defekten Festplatte automatisch rekonstruiert werden können (Rebuild). Während des Rebuilds auf die Hotspare-Platte lässt die Performance des RAID deutlich nach. Der Rebuild benötigt bei RAID-1 weniger Zeit als bei RAID-5, da bei RAID-5 zusätzlich Paritätsinformationen rekonstruiert werden müssen. Je mehr Festplatten in einem RAID-5-Verbund sind, desto länger dauert der Rebuild bzw. desto schlechter ist die Performance während eines Defekts einer Festplatte.
 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Festplattenlaufwerk, Hot Swapping und Hot-Spare aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia (Versionsgeschichte) ist eine Liste der Autoren verfügbar.
 
 
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