USB-Massenspeicher
USB-Sticks fühlbare Blindenschrift |
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USB- Stick Holz |
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USB-Massenspeicher (engl. usb mass storage device) sind Geräte,
die über den Universal Serial Bus (USB) kommunizieren und einen
eingebauten Datenspeicher besitzen.
Häufige Verwendung finden sie in Form von USB-Speicher-Sticks, welche
meist verkürzt USB-Sticks genannt werden. Sie haben durch ihre höhere
Speicherkapazität und Zugriffsgeschwindigkeit sowie die einfachere
Handhabung andere Massenspeicher mit ähnlichem Anwendungsprofil wie die
Diskette, die CD-RW oder das Iomega Zip verdrängt. Speichersystem ist
meist ein Flash-Speicher.
Zu den USB-Massenspeichern gehören aber nicht nur die USB-Sticks. Alle
anderen Massenspeicher, die über USB an einen Computer angeschlossen
werden, gehören ebenfalls dazu, wie etwa externe Festplatten oder
Digitalkameras.
USB-Schnittstelle
USB-Massenspeicher gibt es für den USB-1.1-Bus und für den wesentlich
schnelleren USB-2.0-Bus. USB-2.0-fähige Massenspeicher können
theoretisch an einer USB-2.0-Schnittstelle Daten mit einer
Übertragungsrate von bis zu 480 Mbit/s speichern und auslesen. Der
USB-2.0-Bus ist abwärtskompatibel zum USB-1.1-Bus, allerdings reduziert
sich die Übertragungsrate auf die 12 Mbit/s des USB-1.1-Bus.
Es existiert keine Verriegelung für USB-Geräte, so dass diese jederzeit
vom Computer getrennt werden können. Wird ein USB-Massenspeicher vom
Computer getrennt, während gerade Daten auf das Gerät geschrieben
werden, kommt es ohne Vorwarnung zu Datenverlusten. Im Extremfall kann
das Gerät durch den Latch-Up-Effekt elektrisch zerstört werden. Um dies
zu verhindern, kann dem Betriebssystem mitgeteilt werden, dass das Gerät
entfernt werden soll. Nach Abschluss aller Schreiboperationen auf das
Gerät erfolgt vom Betriebssystem eine Rückmeldung, dass das Gerät nun
entfernt werden kann.
Beim Design der vom USB-Standard definierten Stecker und Buchsen wurde
dem Problem der Aufrechterhaltung der Energieversorgung beim Abziehen
des Steckers bereits Rechnung getragen, indem die beiden äußeren Pins
der Stecker, an welchen die Versorgungsspannung anliegt, länger sind als
die beiden mittleren, über die die Kommunikation abgewickelt wird.
Unterstützung durch Betriebssysteme
Moderne Betriebssysteme erkennen USB-Massenspeicher automatisch. Bei
älteren Betriebssystemen, deren Entwicklung vor dem Jahr 2000
abgeschlossen wurde, ist es u. U. notwendig, vor der Verwendung
entsprechende Treiber zu installieren. Bei Betriebssystemen, die den
USB-Bus nicht unterstützen, ist ein USB-Gerät generell nur dann
verfügbar, wenn zuerst ein Treiber für den Bus installiert wurde.
Die Behandlung der USB-Massenspeicher ist von Betriebssystem zu
Betriebssystem unterschiedlich. Unter Windows erscheint nach dem
Einstecken eines USB-Massenspeichers ein zusätzliches Laufwerk, dem der
nächste freie Laufwerksbuchstabe zugeordnet wird.
Unter Linux werden die meisten USB-Massenspeicher vom Kernelmodul
usb-storage verwaltet, welches die USB-Massenspeicher ins SCSI-Subsystem
einbindet. USB-Massenspeicher erscheinen unter Linux also üblicherweise
als SCSI-Device sda, sdb...
USB-Speicher-Stick
Beim USB-Speicher-Stick, auch englisch USB Flash Drive genannt, handelt
es sich um ein Speichermedium in einem kompakten Gehäuse. Oft wird auch
USB Memory Stick verwendet – allerdings ist dies ein geschützter Begriff
der Firma Sony. Die Daten werden elektronisch auf einem Flash-Speicher
gespeichert.
Auf einem USB-Speicher-Stick gespeicherte Daten bleiben nach
Herstellerangaben bis zu zehn Jahre lang erhalten. Die Speicherzellen
der Sticks sind von Verschleiß betroffen. Lesen kann das Betriebssystem
zwar theoretisch unbegrenzt, Hersteller garantieren jedoch nur 100.000
Schreibzyklen pro Speicherzelle,[1] bis die Lebensdauer des Sticks
erschöpft ist. Deshalb sind bei mobilen Anwendungen wie etwa
OpenOffice.org Portable die Schreibzugriffe optimiert.[2]
Die ersten Sticks kamen 2000 mit einer Speicherkapazität von 8 MB auf
den Markt. Mittlerweile gibt es Produkte mit einer Kapazität von bis zu
128 GB mit 30 MB/s Lese- und 20 MB/s Schreibgeschwindigkeit (Stand:
August 2008)[3] – und auch wasserdichte Modelle. Gelegentlich ist
portable Software vorinstalliert, z. B. zur Datenverschlüsselung des
USB-Sticks. 2007 wurden weltweit etwa 120 Millionen USB-Sticks
verkauft.[4]
Speichersticks sind generell in Firmen ein Problem, da sie sich der
Kontrolle und der Wartung durch die Systemadministratoren entziehen.
Dies betrifft nicht nur Lizenz- und Updateprobleme mobiler Software,
sondern auch den Datenaustausch mit Computern außerhalb der Firma,
wodurch potentielle Schadsoftware in die Firma gebracht werden kann oder
Daten unkontrolliert aus der Firma gegeben werden können. In vielen
Unternehmen ist der Einsatz mobiler Datenträger deshalb verboten oder
auf spezielle Anwendungsgebiete beschränkt.
Windows Vista bringt eine Readyboost genannte Funktion mit, die einen
kleinen Teil der Festplatte auf dem Stick zwischenspeichert („caching“),
um die langen Latenzen (Zugriffszeiten) der Platte zu umgehen. Nur bei
kleinen und zufälligen Datenzugriffen ist der Stick schneller, ansonsten
erfolgt der Zugriff von der Festplatte. Geeignet sind nur schnelle
Sticks. Wichtig ist hier neben dem Durchsatz vor allem die geringe
Latenz beim Zugriff. Tests ergaben keine signifikanten
Geschwindigkeitsvorteile[5] (siehe auch Solid State Drive).
Manipulierte Controllerchips
Da es recht einfach ist, über manipulierte Controllerchips falsche
Größenangaben an Betriebssysteme zu melden, kommt es immer wieder zu
Fällen, bei denen USB-Sticks mit geringerer Speicherkapazität als
angegeben in den Warenkreislauf gelangen.[6] Dadurch kann es zu
Datenverlusten kommen, die vom Anwender erst beim Auslesen der Daten
bemerkt werden.
Kombinationen
Einige USB-Massenspeicher kombinieren mehrere Funktionen in einem. Oft
ist die Grundfunktion der Massenspeicher, es gibt aber auch
beispielsweise USB-Massenspeicher, die sich innerhalb einer Uhr oder
eines Schweizer Taschenmessers befinden, oder Geräte mit eingebautem
MP3-Player, Diktiergerät, Radio oder Digitalkamera. Eine bisher
einmalige Verwendungsmöglichkeit fand die Punkband WIZO, die ihre
Stick-EP ausschließlich auf einem USB-Stick veröffentlichte.
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