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{{Redundanztext
|3=Datenblock
|4=Speicherseite
|5=Swapping|6=Virtuelle Speicherverwaltung|2=Mai 2023|1=[[Spezial:Beiträge/141.30.244.2|141.30.244.2]] 00:28, 14. Mai 2023 (CEST)}}
Ein '''Datenblock''' ([[Lehnübersetzung|lehnübersetzt]] aus dem [[englische Sprache|englischen]] ''{{lang|en|data block}}'') ist eine begrenzte, fallweise festgelegte Anzahl von [[Bit]]s oder [[Byte]]s, die eine Transport- oder Verarbeitungseinheit bildet. Historisch bedingt wurde und wird dafür, auf hardwarenaher Ebene der [[#Festplatten und Disketten|Festplatten und Disketten]], auch oft der Begriff '''Sektor''' verwendet. Der Blockaufbau und die Blockelemente entsprechen den betreffenden [[Kommunikationsprotokoll]]en.

== Blockung ==
Bei der ''Blockung'' muss zwischen physikalischer und logischer Blockgröße unterschieden werden.<ref>{{Literatur |Autor=Dieter Harig |Titel=UNIX … im Alleingang: Für Einsteiger und Umsteiger |Verlag=Springer-Verlag |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=1993 |Kapitel=5. Dateien – 5.4 Filesystemtypen |Seiten=101 |ISBN=978-3-540-55126-3 |Online={{Google Buch |BuchID=dOLQBgAAQBAJ |Seite=101 |Hervorhebung=Blockung}} |Zitat=Es ist notwendig, zwischen physikalischen und logischen Blockgrößen zu unterscheiden. Während die Blockung auf physikalischer Ebene von der Hardware immer fest vorgegeben ist, können logisch, das bedeutet auf Programmebene, durchaus größere Blöcke definiert werden.}}</ref> So werden von der Hardware bestimmte Blockgrößen vorgegeben, wobei auf der Ebene der Software ein Vielfaches davon als logische Blockgröße genutzt werden kann, wie beispielsweise vom [[Dateisystem]] in einem [[Betriebssystem]]. Bei [[Datenbank]]en ist die ''Blockung'' von Datensätzen ein elementarer Begriff bei der Speicherung von Daten auf Datenträgern, und bezeichnet das Zusammenfassen von mehreren Datensätzen, die dann als eine Einheit – als ''logischer Block'' oder ''Kontrollintervall'' – verwaltet (z. B. gespeichert) werden.<ref>{{Literatur |Autor=Hans Joachim Ollmert |Titel=Datenstrukturen und Datenorganisationen |Auflage=2. |Verlag=R. Oldenbourg Verlag GmbH |Ort=München |Datum=1992-05 |Kapitel=3. Datenblöcke |Seiten=69 |ISBN=3-486-22212-0 |Online={{Google Buch |BuchID=OZY9EAAAQBAJ |Seite=69 |Hervorhebung=Datenblock}} |Zitat=Ein elementarer Begriff bei der Speicherung von Daten auf Datenträgern ist der Begriff der ''Blockung'' von Datensätzen. Wenn die Datensätze einer Datei geblockt werden, werden sie nicht einzeln auf das externe Medium geschrieben, sondern es werden mehrere Datensätze zu einem ''logischen Block'' (englisch: ''logical block'') oder einem ''Kontrollintervall'' (englisch: ''control interval'') zusammengefasst und dann als eine Einheit auf dem Datenträger gespeichert.}}</ref>

Aufgrund des Fortschritts der technologischen Entwicklung werden die von der Hardware zur Verfügung gestellten ''physikalischen Datenblöcke'' (bei [[Festplattenlaufwerk|Festplatten]] die ''Sektoren'', bei [[Solid-State-Drive|SSDs]] ''Seiten'' bzw. ''{{lang|en|pages}}'')<ref>{{Literatur |Autor=Marc Brandt |Titel=Mac OS Hacking: Professionelle Werkzeuge und Methoden zur forensischen Analyse des Apple-Betriebssystems |Verlag=Franzis Verlag GmbH |Ort=Haar bei München |Datum=2017 |Kapitel=3 Das Mac-OS-Dateisystem im Fokus |Seiten=71 |ISBN=978-3-645-22431-4 |Online={{Google Buch |BuchID=iuR2DwAAQBAJ |SeitenID=PT71 |Hervorhebung=physikalische Schicht}} |Zitat=Die physikalische Schicht bezeichnet die Hardware des Datenträgers. Dies sind meist Solid-State-Disk-Speicher (SSD) oder magnetische Festplatten. Die kleinsten Speichereinheiten sind Pages (Seiten) oder Sektoren.}}</ref> inzwischen auch auf Hardwareebene logisch verwaltet, sodass moderne [[Blockgerät]]e den Zugriff auf Datenblöcke logisch abstrahieren.<ref>{{Literatur |Autor=Constantinos A. Loizides |Titel=Analyse und Simulation von Fragmentierungseffekten beim “ReiserFS” Dateisystem |Verlag=ibidem-Verlag |Ort=Stuttgart |Datum=2012 |Kapitel=2.2.8 Das Modell einer SCSI-Festplatte |Seiten=30 |ISBN=978-3-8382-5561-3 |Online={{Google Buch |BuchID=eYk0DwAAQBAJ |Seite=30 |Hervorhebung=Datenblock}} |Zitat=Eine SCSI-Festplatte fällt in die SCSI-Klasse der ‚Direktzugriffsgeräte‘ (engl. ‚direct access device‘). Diese Geräte verwalten Daten in logischen Blöcken für späteren Zugriff. Jeder Datenblock in dabei über eine eindeutige logische Blocknummer (LBN), adressierbar. … Im Sinne der Abstraktion der Geräte präsentiert sich eine SCSI-Platte dem Benutzer bzw. Initiator als sequentielle Folge von logischen Blöcken zum Speichern von Benutzerdaten.}}</ref>

== Massenspeicher ==
=== {{Anker|Datenspeicher}}Festplatten und Disketten ===
{{Hauptartikel|Festplattengeometrie}}
Datenblöcke kommen bei [[Festplattenlaufwerk|Festplatten]] und [[Diskette]]n auf verschiedenen Abstraktionsebenen vor:
* Zum einen erfolgt die Kommunikation zwischen [[Betriebssystem]] und Geräte[[Controller (Hardware)|controller]] (ist in zeitgenössischen Festplatten eingebaut) sowie auch der [[Speicherzugriff|Zugriff]] auf den [[Datenträger]] durch den Gerätecontroller blockweise. (Die Größen der Blöcke bei Kommunikation und Zugriff sind normalerweise gleich, außer bei [[Festplattenlaufwerk#Laufwerk 512e|512e-Festplatten]].)

:Diese Datenblöcke werden bisweilen, insbesondere im Umfeld der [[Microsoft]]-Betriebssysteme, ''Sektoren'' genannt,<ref>{{Literatur |Autor=Xiaodong Lin |Titel=Introductory Computer Forensics: A Hands-on Practical Approach |Auflage= |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2018 |Sprache=en |Kapitel=4 Volume Analysis |Seiten=94 |Fundstelle=Table 4.1 Definitions and common concepts |ISBN=978-3-030-00580-1 |DOI=10.1007/978-3-030-00581-8 |Online={{Google Buch |BuchID=thh5DwAAQBAJ |Seite=94 |Hervorhebung=sector}} |Zitat=Data block: The smallest unit of storage of a device, typically 512 bytes. Also known as a sector.}}</ref> um sie vom zweiten Fall zu unterscheiden. Das Wort ''Sektor'' wird hierbei eigentlich ungenau benutzt, da es traditionellerweise in Analogie zum Begriff ''[[Kreissektor]]'' benutzt wird. Es steht also eigentlich für alle Datenblöcke im entsprechenden Kreissektor, wobei erst zusammen mit der [[Schreib-/Lesekopf|Kopf-]] sowie Zylinder-Nummer ein bestimmter Datenblock spezifiziert ist ([[CHS-Adressierung]]).
* Zum anderen erfolgt die Organisation der Daten durch das Betriebssystem (genauer: durch den [[Dateisystem]]-Treiber) üblicherweise nicht mehr auf der niedrigsten Ebene der Datenblöcke, sondern auf der nächsthöheren, derjenigen der [[Cluster (Datenträger)|Cluster]] (dies ist der [[Terminus]] unter [[Microsoft Windows|Windows]]; dagegen unter [[Linux]]: Blöcke).<ref>{{Internetquelle |url=https://www.linuxtopia.org/online_books/deutsch/redhat_linux_sysadmin_intro/s1-storage-data-addr.html |titel=Konzepte der Speicheradressierung |werk=Linuxtopia |sprache=de |abruf=2024-02-17}}</ref>

:Ein Cluster umfasst dabei praktisch immer einen oder mehrere Sektoren (meist eine [[Zweierpotenz]]), z. B. acht.

==== Blockgröße ====
Ein Datenblock (kurz ''Block'' oder ''Sektor'' genannt) ist die kleinste in einem Zugriff les- oder schreibbare Einheit einer Festplatte oder Diskette. Traditionell sind Datenblöcke 2<sup>9</sup> = 512 Byte groß, was der Clustergröße des Ur-[[Unix]]-Dateisystems entspricht; seit ca. 2010 gibt es zunehmend Festplatten mit 2<sup>12</sup> = 4096-Byte-Datenblöcken, was der Mindestclustergröße moderner Betriebssysteme entspricht. (Für Details dazu und Probleme bei der Umstellung siehe [[Festplattenlaufwerk#Advanced Format|Abschnitt ''Advanced Format'' im Artikel ''Festplattenlaufwerk'']].)

==== Adressierung ====
Jeder Datenblock auf einem Datenträger kann eindeutig adressiert werden, wozu es verschiedene Verfahren gibt:
* die [[CHS-Adressierung]] (über Zylinder-, Kopf- und Sektornummer) orientiert sich an der [[Festplattengeometrie]]. Diese ist bei zeitgenössischen Festplatten allerdings derart komplex, dass sie via CHS nicht mehr abgebildet werden kann. (Daher nimmt der [[Festplattencontroller]] bei der CHS-Adressierung auch eine Adressumsetzung vor und spiegelt dem [[Host]] (Computer mit Betriebssystem) eine fiktive Geometrie vor, die in den Rahmen der Beschränkungen aufgrund der CHS-Adressierung passt.)
* das modernere [[Logical Block Addressing|LBA]]-Verfahren (''blockbasierte Adressierung'') über fortlaufend nummerierte Blöcke.

=== Compact Disc ===
{{Hauptartikel|Compact Disc}}
2352 Byte, entsprechend 1/75 s [[Audiodaten]], ist die Blockgröße bei [[Audio-CD]]s. Auch bei der Datenspeicherung z. B. auf [[CD-ROM]] (Mode 1) wird diese Blockgröße verwendet. Darin sind außer 2048 Byte = 2 [[Binärpräfix|KiB]] [[Nutzdaten]] als praktikabler Datenmenge zusätzliche [[Fehlerkorrekturverfahren|Fehlerkorrektur]]- und [[Synchronisation]]s<nowiki/>daten enthalten. Sie verringern die [[Bitfehlerhäufigkeit]] um etwa das Zehntausendfache gegenüber dem Wert bei Audio-CDs.

== Protokolle ==
=== Netzwerk ===
In [[Computernetz]]en werden Datenblöcke eher als [[Datenpaket]]e bezeichnet. In den meisten [[Netzwerkprotokoll]]en ist die Paketlänge variabel, es gibt allerdings häufig Mindest- oder Maximallängen für die Pakete. So muss etwa ein [[Ethernet]]-Paket mindestens 72 Byte groß sein. Sind weniger Daten zu senden, so wird das Paket künstlich durch Fülldaten (z. B. Nullen) vergrößert, die vom Empfänger ignoriert werden.

=== SCSI ===
Das [[Small Computer System Interface|SCSI]]-Protokoll verwendet Datenblöcke, um Befehle zu senden. Es tritt im Computer außer bei SCSI-[[Laufwerk (Computer)|Laufwerk]]en u. a. auch bei Laufwerken mit wechselbaren Medien auf (CD- und DVD-Laufwerke). Dort werden Datenpakete als Pakete referenziert, die befehlsweise 10, 12 oder 16 Bytes groß sind.

== Siehe auch ==
* [[Blockverschlüsselung]]

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Hardware]]
[[Kategorie:Betriebssystemtheorie]]
[[Kategorie:Rechnernetze]]

Datenblock - Versionsgeschichte

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