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Partitionierung einer Festplatte – theoretische Grundlagen

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Hallo zusammen,

heute werde ich einmal über die Partitionierung von Festplatten schreiben. Im Wesentlichen gilt das hier geschriebene für die meisten Betriebssysteme gleichermaßen.

Unterscheidung zwischen Laufwerk und Partition

Grundsätzlich müßen wir einmal zwischen dem Laufwerk/der Festplatte und den darauf befindlichen Partitionen unterscheiden.

Als Laufwerk wird das physische Gerät, also in unserem Fall die Festplatte als ganzes, bezeichnet.

Dieses Laufwerk kann nun wieder logisch in unterschiedliche Bereiche, also Partitionen, aufgeteilt werden.

Somit kann es vorkommen, dass zwar nur ein Laufwerk am Rechner angeschlossen ist, das Betriebssystem allerdings z.B. 4 Bereiche/Partitionen erkennt und darstellt.

Man kann das am Beispiel eines Hauses ganz gut verdeutlichen.
Stellen wir uns ein großes Haus mit 200 qm Wohnfläche und 2 Stockwerken (Erdgeschoß und erster Stock) vor.
Solange das Haus für eine Familie zugeschnitten ist und das ganze Haus sozusagen eine Wohnung ist, sind Haus und Wohnung identisch. Im Falle einer Festplatte wäre Laufwerk und Partition identisch.
Wird jetzt aber aus dem ersten Stock eine eigenständige Wohung mit eigenem Zugang und keiner direkten Verbindung zur Wohnfläche im Erdgeschoß, so haben wir zwar immer noch ein Haus, jetzt allerdings mit 2 getrennten Wohnungen. In der einen wohnt Familie X, in der anderen Familie Y. Wiederum auf die Festplatte bezogen hätten wir eine Festplatte mit 2 Partitionen.

Unter Windows wird nun eine Partition immer mit einem Buchstaben gekennzeichnet. So lautet der „Name“ die erste Partition in der Regel immer C:.
Leider wird aber umgangssprachlich fast immer von „Laufwerk C:“ gesprochen. Genau genommen ist dies aber schlichtweg falsch. Selbst wenn sich nur eine Partition auf der Festplatte befindet sprechen wir bei einem Zugriff auf C: die Partition und nicht das ganze Laufwerk an. In der Regel befinden sich nämlich noch Daten ausserhalb der Partition, die z.B. zum Steuern der Festplatte dienen, aber nicht direkt angesprochen werden können.

Also wir merken uns also:

1. eine Partition ist ein logischer Bereich auf einer Festplatte/eines Laufwerks.
2. befindet sich nur eine Partition auf dem Laufwerk, so ist diese Partition zufällig fast genauso groß wie das Laufwerk, aber eben nicht mit dem Laufwerk identisch.

Unterscheidung zwischen primärer und erweiterter Partition

Nun ist Partition nicht gleich Partition. Grundsätzlich gibt es 3 Arten von Partitionen. Die primäre, die erweiterte und die logische.

Eine Festplatte braucht, um korrekt erkannt zu werden, mindestens eine primäre Partition. Maximal sind 4 primäre Partitionen zulässig.
Ausserdem darf eine Festplatte  maximal eine erweiterte Partition haben.

Schuld an dieser Unterschiedung ist der Aufbau der auf dem ersten Sektor der Festplatte(!) befindlichen Partitionstabelle. Schauen wir uns diesen also einmal an.

Der erste Sektor wird MBR oder Master Boot Record genannt. Hier befindet sich der erste Code zum Booten des Betriebssystems (grün), diverse Fehlermeldungen (rot) und, hier in blau dargestellt, die Partitionstabelle (Offset 0x1BE bis Offset 0x1FD).

Diese ist immer genau 64 Byte groß und in 4 x 16 Byte große Bereiche aufgeteilt. Jeder Bereich enthält die Daten (Startsektor, Endsektor, Größe etc.) für exakt 1 Partition. Somit könnten wir also maximal 4 Partitionen in diese Partitionstabelle schreiben.

Das wäre allerdings sehr wenig. Und genau deswegen gibt es die Unterscheidung in primär und erweitert. Denn der Datensatz einer erweiterten Partition, also deren 16 Byte in der Partitionstabelle, enthält dann nicht die Daten für eine Partition, sondern weisen auf einen Bereich auf der Festplatte, auf dem eine weitere Partitionstabelle angelegt wurde. Eben eine „erweiterte Partitionstabelle“. Und in dieser kann man dann theoretisch beliebig weitere Partitionen anlegen.

Zur Verwirrung werden die Partitionen in einer erweiterten Partition dann allerdings häufig logische Laufwerke genannt. Streng genommen ist dies aber auch falsch. Korrekt heißt es logische Partition.

Wir merken uns also :

1. es muß mindestens eine primäre Partition pro Festplatte existieren
2. es dürfen maximal 4 primäre Partitionen pro Festplatte angelegt sein
3. es darf maximal eine erweiterte Partition angelegt sein
4. eine erweiterte Partition kann beliebig viele logische Partitionen enthalten

Warum und wie partitionieren

Warum sollten wir überhaupt bei einer Festplatte partitionieren? Reicht, bei einem verwendeten Betriebssystem, nicht eine Partition aus? Schließlich können wir doch alle Daten in dem Ordner „Meine Dateien“ oder dem Home-Verzeichnis speichern.

Zwar stimmt das, aber es gibt schon gute Gründe für mehr als eine Partition.

Zum einen das Argument der Datensicherheit. Wenn Ihr Betriebssystem und Daten auf einer Partition speichert, so habt Ihr bei einem Problem mit dieser Partition sowohl Systemprobleme als auch evtl. Datenverlust.
Wenn also eine Partition für das System und eine seperate für die Daten angelegt werden, so habt Ihr bei einer zerschossenen Systempartition zumindest noch intakte und kopierbare Daten.

Zum anderen ist es bei einer Partition aber auch nur möglich diese mit einem Dateisystem, z.B. NTFS, zu formatieren. Wollt Ihr aber Eure Daten mit anderen Betriebssystemen teilen, so kann es sinnvoll sein auf das System FAT32 zurück zu greifen. Dann müßte aber auch das Betriebssystem unter FAT32 laufen, was wiederum ein Rückschritt wäre. Ergo : 2 Partitionen.

Desweiteren kann es Sinn machen, die Partition, welche an den physikalisch äußeren Rand der Festplatte liegt, bestimmten Nutzungen zu zu ordnen, da diese Partition zugriffstechnisch die schnellste ist.

Partitionsbezeichnung unter Windows und Linux

Partitionen werden unter Windows und Linux anders bezeichnet.

Windows :

Unter Windows werden Partitionen unabhängig von Festplattentyp, Partitionstyp oder sonstigen Spezifikationen immer mit den Buchstaben A: – Z: bezeichnet.
Oft sind A: und B: für Diskettenlaufwerke reserviert und D: bzw. E: für das CD/DVD Laufwerk.

Linux :

Unter Linux werden Partitionen in abhängigkeit von der verwendeten Technik benannt.

Partitionen auf einer IDE/ATA Festplatte werden /dev/hda1.. /dev/hda2 etc. benannt.
Partitionen auf einer SATA/SCSI Festplatte heißen /dev/sda 1.. /dev/sda2 etc.

Dabei ist das „a“ in hda logisch fortlaufend die Nummer der Festplatte (1. Festplatte = a, 2. Festplatte = b etc.).
Die Nummerierung 1-15 bezeichent die jeweilige Partition. 1 – 4 sind die primären Partitionen, 5 – 15 die logischen.

Beispiel :

Eine ATA Festplatte wurde mit 2 primären Partitionen und einer erweiterten, die wiederum 2 logische Partitionen enthält, partitioniert.

Partition 1 (primär) : NTFS – Windows XP
Partition 2 (primär) : FAT 32 – Daten
Partition 3 (logisch) : ext3 – Linux
Partition 4 (logisch) : Swap

Unter Windows :

C: NTFS – Windows XP
D: FAT 32 – Daten
E: etx3 – Linux (nur, wenn Windows ext3 lesen kann, sonst nicht angezeigt)
F: Swap (nur, wenn Windows ext3 lesen kann, sonst nicht angezeigt)

Unter Linux :

/dev/hda1 : NTFS – Windows XP
/dev/hda2 : FAT32 – Daten
/dev/hda5 : ext3 – Linux
/dev/hda6 : Swap

Ich hoffe ich habe es einigermaßen verständlich geschrieben.

Partitionierung got Milsch!

Written by erikmilsch

März 15, 2009 um 8:39 pm

Veröffentlicht in Uncategorized

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