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TANIGUCHI Takaki
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documentation/de/qa32.html
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@@ -0,0 +1,269 @@
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<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
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<html>
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<head>
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<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=UTF-8">
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<title>Datenrekonstruktion auf Abbild-Ebene</title>
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<link rel="stylesheet" type="text/css" href="../include/dvdisaster.css">
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</head>
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<body>
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<!-- Title header -->
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<table width="100%" cellpadding="0" border="0">
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<tr>
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<td align="left">
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<span class="fxxl"><b>dvdisaster</b></span>
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<i>Version 0.72.4 / 0.72 (pl4)</i>
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</td>
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<td align="right">
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<span class="fxxl"> </span><a href="http://dvdisaster.net/de/">Zur Internet-Version</a>
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<a href="../cs/qa32.html"></a>
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<a href="../en/qa32.html"></a>
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<a href="../ru/qa32.html"></a>
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</td>
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</tr>
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</table>
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<!-- Language chooser or separator -->
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<table width="100%" cellpadding="0" border="0">
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<tr>
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<td colspan="2" class="hsep"></td>
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</tr>
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<tr><td colspan="2" style="height: 10px">
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</td></tr>
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</table>
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<!-- Main body (Navigation, actual page content, optional news column) -->
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<table width="100%" cellspacing=0>
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<tr>
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<!-- Navigation -->
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<td style="background-color:#f0f0f0; vertical-align:top; width:20%;">
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<table width="100%" cellpadding="10">
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<tr>
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<td>
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<span class="fs"><b>Inhalt</b></span>
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<table width="100%" cellpadding="0" cellspacing="0">
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<tr>
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<td class="hsep"></td>
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</tr>
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</table><p>
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<table width="100%">
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<tr><td colspan=3><span class="fs"><a href="news.html">Neuigkeiten</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td></td><td style="height:10px;"></td></tr>
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<tr><td colspan=3><span class="fs"><a href="index.html">Überblick</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td></td><td style="height:10px;"></td></tr>
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<tr><td colspan=3><span class="fs"><a href="howtos.html">Typische Anwendungen</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td></td><td style="height:10px;"></td></tr>
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<tr><td colspan=3><span class="fs"><a href="download.html">Herunterladen</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td></td><td style="height:10px;"></td></tr>
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<tr><td colspan=3><span class="fs"><a href="qa.html">Fragen und Antworten</a></span></td></tr>
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<tr><td style="width:1%; vertical-align:top;">·</td><td colspan=2><span class="fs"><a href="qa10.html">Technische Fragen</a></span></td></tr>
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<tr><td style="width:1%; vertical-align:top;">·</td><td colspan=2><span class="fs"><a href="qa20.html">Fehlermeldungen</a></span></td></tr>
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<tr><td style="width:1%; vertical-align:top;">·</td><td colspan=2><span class="fs"><a href="qa30.html">Hintergrundinformationen</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td style="vertical-align:top; font-size:small;">-</td><td><span class="fs"><a href="qa31.html">Eigenschaften der Fehlerkorrektur</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td style="vertical-align:top; font-size:small;">-</td><td><span class="fs">Datenrekonstruktion auf Abbild-Ebene</span></td></tr>
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<tr><td></td><td style="vertical-align:top; font-size:small;">-</td><td><span class="fs"><a href="qa33.html">RS01, RS02 und RS03</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td style="vertical-align:top; font-size:small;">-</td><td><span class="fs"><a href="qa34.html">Lineares Lese-Verfahren</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td style="vertical-align:top; font-size:small;">-</td><td><span class="fs"><a href="qa35.html">Angepaßtes Lese-Verfahren</a></span></td></tr>
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||||
<tr><td></td><td style="vertical-align:top; font-size:small;">-</td><td><span class="fs"><a href="qa36.html">Bemerkungen zu Lesefehlern</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td style="vertical-align:top; font-size:small;">-</td><td><span class="fs"><a href="qa37.html">Fehlerkorrektur-Datei aufbewahren</a></span></td></tr>
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<tr><td></td><td></td><td style="height:10px;"></td></tr>
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<tr><td colspan=3><span class="fs"><a href="feedback.html">Fehler berichten</a></span></td></tr>
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</table>
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</td>
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</tr>
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</table>
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</td>
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<td></td>
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<!-- Actual page contents -->
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<td style="vertical-align:top; width:77%;" rowspan="2">
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<!-- Insert actual page content below -->
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||||
<h3 class="top">Datenrekonstruktion auf Abbild-Ebene</h3>
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Eine Datenträger-Rekonstruktion mit fehlerkorrigierenden Kodes findet in
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zwei Schritten statt:
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<ol>
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<li>Zuerst wird versucht, möglichst viele Daten von dem Datenträger zu lesen.<p></li>
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<li>Dann werden die noch fehlenden Daten durch den Fehlerkorrektur-Kode rekonstruiert.</li>
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</ol>
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Die Ausbeute an noch lesbaren Daten (Schritt 1) hängt nicht nur von dem
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verwendeten Laufwerk ab, sondern auch davon, auf welcher logischen Ebene
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auf den Datenträger zugegriffen wird. Diese Seite erklärt die logischen Ebenen
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und warum dvdisaster auf der Ebene von Abbildern arbeitet:<p>
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<b>Logische Ebenen eines Datenträgers</b><p>
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Optische Datenträger sind in <i>Daten-Sektoren</i> von jeweils 2048 Bytes aufgeteilt.
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Liest man diese Sektoren nacheinander aus und speichert sie ab,
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so erhält man ein <i>Abbild</i> des Datenträgers.<p>
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Das Arbeiten mit einzelnen Sektoren ist aus Benutzersicht sehr unhandlich.
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Deshalb werden Datenträger
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mit einem <i>Dateisystem</i> versehen, das Daten-Sektoren zu <i>Dateien</i>
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zusammenfaßt. Dies erfordert eine genaue Buchführung darüber, aus welchen
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Daten-Sektoren die Dateien bestehen (sowie weitere Merkmale wie
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Dateinamen und Zugriffsrechte). Für diese Buchführung
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wird ein Teil der Daten-Sektoren reserviert und mit entsprechenden Datenstrukturen
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gefüllt.<p>
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Datenträger lassen sich somit in verschiedene <i>logische Ebenen</i> einteilen:
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Betrachtet man den Inhalt eines Datenträgers als eine Folge von Daten-Sektoren,
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so arbeitet man auf der <i>Abbild-Ebene</i>. Stellt man ihn sich hingegen als eine
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Menge von Dateien vor, so befindet man sich auf der <i>Dateisystem-Ebene</i>.<p>
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In Hinsicht auf die Daten-Rekonstruktion haben die beiden Ebenen unterschiedliche
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Eigenschaften:<p>
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<a name="file"> </a>
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<b>Probleme beim Lesen auf Dateisystem-Ebene</b><p>
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Beim Lesen auf Dateisystem-Ebene wird versucht, die auf einem
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defekten Datenträger enthaltenen Dateien einzeln soweit wie möglich auszulesen.<p>
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Dabei entsteht ein Problem, wenn Daten-Sektoren beschädigt sind,
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die zur Buchführung im Dateisystem dienen. Dies kann bewirken, daß die Liste
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aller Dateien auf dem Datenträger unvollständig ist. Oder die Zuordnung
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von Daten-Sektoren zu Dateien ist nicht mehr vorhanden.
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Dadurch gehen Dateien oder Teile davon verloren,
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selbst wenn die zugehörigen Daten-Sektoren
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noch technisch lesbar sind. Das ist schlecht, denn auch die noch lesbaren Anteile
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von beschädigten Dateien sind für den Fehlerkorrektur-Kode wichtig.<p>
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Ein besonders schlechter Fall entsteht, wenn die Fehlerkorrektur-Daten auch
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in Dateien abgelegt sind. Dann werden die Fehlerkorrektur-Daten gebraucht,
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um das zugehörige Dateisystem zu reparieren, aber aufgrund des defekten
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Dateisystems ist kein Zugriff auf die Fehlerkorrektur-Daten möglich.
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Das führt zum vollständigen Datenverlust und hat auch Konsequenzen für das
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||||
<a href="qa32.html#eccfile"> Aufheben von Fehlerkorrektur-Dateien</a> - dazu gleich mehr.
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<p>
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Das gleiche Problem entsteht auch, wenn man Dateien mit dem PAR2-Format
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um Fehlerkorrektur-Daten ergänzt und dann alle diese Dateien auf
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einem Datenträger abspeichert. Wenn jetzt die Buchführung des Dateisystems
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beschädigt wird, kommt man an die Dateien und damit auch an die
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Fehlerkorrektur-Daten nicht mehr heran.<p>
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Mit einem Abbild-basierten Ansatz sieht die Situation hingegen besser aus:<p>
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<a name="image"> </a>
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<b>Vorteile beim Lesen auf Abbild-Ebene</b><p>
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Beim Einlesen auf der Abbild-Ebene wird auf die Daten-Sektoren durch direkte Kommunikation
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mit der Laufwerks-Hardware zugegriffen.<p>
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Der Erfolg beim Einlesen von Daten-Sektoren hängt nur von den Lesefähigkeiten des
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Laufwerks ab, nicht aber vom Zustand des Dateisystems. Lesefehler in einem Sektor
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verhindern nicht den Zugriff auf andere Sektoren. Weil <i>alle</i> noch technisch
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lesbaren Daten gerettet werden können, liefert das Verfahren die günstigste
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Ausgangsbasis für die Fehlerkorrektur.<p>
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Das Abbild enthält alle Daten-Sektoren des Datenträgers. Deshalb ist nach der
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Wiederherstellung des Abbilds auch das darauf gespeicherte Dateisystem
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wieder vollständig. Ein Schutz des Datenträgers auf der Abbild-Ebene ist damit
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umfassender als eine Fehlerkorrektur auf der Datei-Ebene.<p>
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dvdisaster arbeitet ausschließlich auf der Abbild-Ebene, um von diesen Vorteilen
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zu profitieren. Mit dem <a href="qa33.html">RS02-Verfahren</a>
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ist sogar ein Ablegen der Fehlerkorrektur-Daten auf dem selben Datenträger
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möglich, weil das Auslesen der Fehlerkorrektur-Daten auf der Abbild-Ebene
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nicht durch Fehler an anderen Stellen verhindert wird (beschädigte
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Sektoren mit Fehlerkorrektur-Daten verringern natürlich die Leistung der
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Fehlerkorrektur, machen sie aber nicht unmöglich).<p>
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Das <a href="qa33.html">RS01-Verfahren</a> schützt Datenträger ebenfalls
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auf der Abbild-Ebene, legt die Fehlerkorrektur-Informationen aber in Dateien ab.
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||||
Auf mögliche Fallgruben in diesem Zusammenhang weist der nächste Abschnitt hin.<p>
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<a name="eccfile"> </a>
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<b>Konsequenzen für das Aufbewahren von Fehlerkorrektur-Dateien</b><p>
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Datenträger sind durch die mit dvdisaster erzeugten Fehlerkorrektur-Daten
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auf Abbild-Ebene geschützt. Aber was ist mit den Fehlerkorrektur-Dateien selbst?<p>
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Da Fehlerkorrektur-Dateien auf Dateisystem-Ebene gelesen werden, unterliegen sie
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den entsprechenden Einschränkungen. Wenn der Datenträger mit den
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Fehlerkorrektur-Dateien schadhaft wird, ist nicht mehr
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sichergestellt, daß sich die Fehlerkorrektur-Dateien noch vollständig lesen
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||||
lassen.<p>
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<table width="100%"><tr><td class="vsep"></td><td>
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||||
Deshalb ist es unverzichtbar, auch Fehlerkorrektur-Dateien auf der
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||||
Abbild-Ebene zu schützen: Die
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||||
<a href="qa37.html">Datenträger mit Fehlerkorrektur-Dateien</a>
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||||
müssen ebenfalls mit dvdisaster gesichert werden.
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||||
</td></tr></table><p>
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Weil dies vorausgesetzt wird, enthalten RS01- Fehlerkorrektur-Dateien <i>keinen</i>
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eigenen Schutz gegen Beschädigung! Dies würde auch nicht viel nutzen:
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||||
Natürlich könnten die Fehlerkorrektur-Dateien so aufgebaut werden,
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daß sie auch im beschädigten Zustand
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noch eine verminderte Fehlerkorrektur leisten<sup><a href="qa32.html#footnote1">*)</a></sup>.
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||||
Aber egal wie ausgeklügelt der innere Schutz-Mechanismus auch wäre,
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||||
es bliebe ein Schutz auf Dateisystem-Ebene mit den oben beschriebenen Nachteilen!<p>
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||||
Hinzu kommt, daß die dafür benötigte Rechenzeit und Redundanz besser
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auf der Abbild-Ebene investiert sind: Die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur profitiert davon,
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wenn Fehlerkorrektur-Informationen über große Datenmengen verteilt werden.
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||||
Das Abbild als Ganzes läßt sich besser schützen als die einzelnen
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||||
Fehlerkorrektur-Dateien darin.
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<pre> </pre>
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<table width="50%"><tr><td><hr></td></tr></table>
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<span class="fs">
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<a name="footnote1"><sup>*)</sup></a> Mit dem neuen RS03-Kodierer
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erzeugte Fehlerkorrektur-Dateien haben genau diese Eigenschaften,
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||||
d.h. sie sind robust gegen Beschädigungen soweit wie die
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||||
Fehlerkorrektur-Kapazität reicht. Dies ist möglich da mittlerweile
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genügend Rechenleistung und schnelle Festplattenzugriffe zur Verfügung
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stehen um die Dateien entsprechend aufzubauen. Zur Zeit der Entwicklung
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||||
von RS01 war dies noch nicht der Fall. Aber auch für RS03-Fehlerkorrektur-Dateien
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||||
gelten die oben erwähnten Nachteile des Lesens auf Dateisystem-Ebene!
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</span>
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<!-- do not change below -->
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||||
</td> <!-- end of page contents -->
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</tr>
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<!--
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<tr valign="bottom">
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<td style="background-color:#f0f0f0;">
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<table cellpadding="10"><tr><td><a href="http://dvdisaster.net/legacy/de/index.html"><span class="fs"></span></a></td></tr></table>
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||||
</td>
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||||
<td></td>
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||||
<td></td>
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</tr>
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||||
-->
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||||
</table> <!-- end of main body table -->
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||||
<!-- Page footer -->
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<table width="100%" cellpadding="0" border="0">
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||||
<tr><td colspan="2" style="width:100%; height:10px;"></td>
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||||
</tr>
|
||||
<tr><td colspan="2" class="hsep"></td>
|
||||
</tr>
|
||||
<tr>
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<td align="center">
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||||
<span class="fs">
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||||
<i> Copyright 2004-2012 Carsten Gnörlich.<br>
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Die unveränderte Wiedergabe und Verteilung dieses gesamten Textes in beliebiger Form ist gestattet, sofern dieser Hinweis erhalten bleibt.
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</i>
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</span>
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</td>
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</tr>
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||||
<tr><td colspan="2" class="hsep"></td>
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</tr>
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</table>
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</body>
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</html>
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