Was sind Daten in der Informatik – Eine Definition

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Was sind Daten?

In der Informatik sind Daten Informationen, welche in eine Form übersetzt wurden, die für die Bewegung oder Verarbeitung effizient ist. In Bezug auf die heutigen Computer und Übertragungsmedien sind Daten Informationen, die in eine binäre digitale Form umgewandelt wurden. Es ist möglich, dass Daten als singuläres Subjekt oder als plurales Subjekt verwendet werden.

Der Begriff Rohdaten bezeichnet Daten in ihrem einfachsten digitalen Format.

Das Konzept der Daten im Zusammenhang mit der Datenverarbeitung hat seine Wurzeln in der Arbeit von Claude Shannon, einem amerikanischen Mathematiker, der als Vater der Informationstheorie bekannt ist. Er führte binäre digitale Konzepte ein, die auf der Anwendung von zweiwertiger Boolescher Logik auf elektronische Schaltungen basieren. Binäre Digitalformate liegen den CPUs, Halbleiterspeichern und Plattenlaufwerken sowie vielen der heute in der Informatik üblichen Peripheriegeräte zugrunde. Frühe Computereingaben sowohl für die Steuerung als auch für Daten nahmen die Form von Lochkarten an, gefolgt von Magnetband und Festplatte.

Schon früh wurde die Bedeutung von Daten in der Wirtschaftsinformatik durch die Popularität der Begriffe „Datenverarbeitung“ und „elektronische Datenverarbeitung“ deutlich, die eine Zeit lang die gesamte Bandbreite der heute als Informationstechnologie bekannten Technologie abdeckten. Im Laufe der Geschichte der Datenverarbeitung in Unternehmen kam es zu einer Spezialisierung, und mit dem Wachstum der Datenverarbeitung in Unternehmen entstand ein eigener Berufszweig der Datenverarbeitung.

Wie werden Daten gespeichert?

Computer stellen Daten, einschließlich Video, Bilder, Töne und Text, als binäre Werte mit Mustern aus nur zwei Zahlen dar: 1 und 0. Ein Bit ist die kleinste Einheit von Daten und stellt nur einen einzigen Wert dar. Ein Byte ist acht Binärziffern lang. Speicherung und Speicher werden in Megabyte und Gigabyte gemessen.

Die Maßeinheiten der Daten wachsen mit der Menge der gesammelten und gespeicherten Daten weiter. Der relativ neue Begriff „Brontobyte“ zum Beispiel ist eine Datenspeicherung, die 10 hoch 27 Bytes entspricht.

Daten können in Dateiformaten gespeichert werden, wie in Großrechnersystemen mit ISAM und VSAM. Andere Dateiformate für die Datenspeicherung, -konvertierung und -verarbeitung enthalten durch Komma getrennte Werte. Diese Formate fanden weiterhin Verwendung bei einer Vielzahl von Maschinentypen, auch als stärker strukturierte, datenorientierte Ansätze in der betrieblichen Datenverarbeitung Fuß fassten.

Es entwickelte sich eine größere Spezialisierung als Datenbank, als Datenbankverwaltungssystem und dann als relationale Datenbanktechnologie zur Organisation von Informationen.

Allgemeine Messgrössen der Datenspeicherung
EinheitWert
Bit1 Bit
Byte8 Bits
Kilobyte1024 Byte
Megabyte1024 Kilobyte
Gigabyte1024 Megabyte
Terrabyte1024 Gigabyte
Petabyte1024 Terrabyte
Exabyte1024 Petabyte
Zettabyte1024 Exabyte
Yottabyte1024 Zettabyte
Brontobyte1024 Yottabyte

 

Speichermedien für digitale Daten

  1. Festplatte – Ein Festplattenlaufwerk (auch als Festplatte, HD oder HDD bekannt) ist in fast jedem Desktop-Computer und Laptop verbaut. Sie speichert Dateien für das Betriebssystem und Softwareprogramme sowie Benutzerdokumente wie Fotos, Textdateien, Videos und Audio. Die Festplatte verwendet einen Magnetspeicher zum Aufzeichnen und Abrufen digitaler Informationen auf und von einer oder mehreren schnell drehenden Platten.

  2. Diskette – Auch als Diskette, Floppy oder FD bekannt, ist die Diskette eine andere Art von Speichermedium, das magnetische Speichertechnologie zur Speicherung von Informationen verwendet. Disketten waren einst ein gängiges Speichergerät für Computer und dauerten von Mitte der 1970er Jahre bis zum Beginn des 21. Die frühesten Disketten waren 8 Zoll (203 mm) groß, aber diese wurden durch 5 1⁄4 Zoll (133 mm) Diskettenlaufwerke und schließlich durch eine 3 1⁄2 Zoll (90 mm) Version ersetzt.

  3. Magnetband – In der Vergangenheit wurde das Magnetband wegen seiner geringen Kosten und der Fähigkeit, große Datenmengen zu speichern, häufig zur digitalen Datenspeicherung verwendet. Die Technologie bestand im Wesentlichen aus einem magnetisch dünn beschichteten Stück Kunststoff, das um Räder gewickelt war. Seine relative Langsamkeit und Unzuverlässigkeit im Vergleich zu anderen Datenspeicherlösungen hat dazu geführt, dass es heute weitgehend als Medium aufgegeben wird.

    Eine Datasette diente früher als Datenspeicher.

    Magnetband als Speicher für digitale Daten.

  4. Compact Disc (CD) – Die Compact Disc, kurz CD genannt, ist eine Form der optischen Speicherung, eine Technologie, bei der Laser und Licht zum Lesen und Schreiben von Daten eingesetzt werden. Ursprünglich wurden Compact Discs nur für Musik verwendet, aber in den späten 1980er Jahren begannen sie auch für die Speicherung von Computerdaten eingesetzt zu werden. Ursprünglich waren die eingeführten Compact Discs CD-ROMs (schreibgeschützt), aber es folgten CD-Rs (beschreibbare Compact Discs) und CD-RWs (wiederbeschreibbare Compact Discs).

  5. DVD und Blu-ray-Discs – Die DVD (Digital Versatile Disc) und Blu-ray Disc (BD) sind Formate der digitalen optischen Datenspeicherung, die die Compact Disc vor allem wegen ihrer viel größeren Speicherkapazität abgelöst haben. Eine Blu-ray Disc kann zum Beispiel 25 GB (Gigabyte) Daten auf einer Single-Layer-Disc und 50 GB auf einer Dual-Layer-Disc speichern. Im Vergleich dazu hat eine Standard-CD die gleiche physikalische Größe, fasst aber nur 700 MB (Megabyte) an digitalen Daten.

  6. USB-Flash-Laufwerk – Das USB-Flash-Laufwerk, auch bekannt als Flash-Drive, Memory-Stick, Jump-Drive und USB-Stick, ist ein Flash-Speicher-Datenspeichergerät mit integrierter USB-Schnittstelle. Flash-Speicher sind im Allgemeinen effizienter und zuverlässiger als optische Medien, da sie kleiner, schneller und mit einer viel größeren Speicherkapazität ausgestattet sind und aufgrund des Fehlens beweglicher Teile haltbarer sind.

  7. Sichere digitale Karte (SD-Karte) – SD-Karten sind eine weit verbreitete Art von Speicherkarten und werden in verschiedenen elektronischen Geräten, einschließlich Digitalkameras und Mobiltelefonen, verwendet. Obwohl es verschiedene Größen, Klassen und Kapazitäten gibt, verwenden sie alle ein rechteckiges Design mit einer “ abgeknickten“ Seite, um zu verhindern, dass die Karte falsch herum in die Kamera oder ein anderes Gerät eingeführt wird.

  8. Solid State Drive (SSD) – Ein Solid-State-Laufwerk verwendet Flash-Speicher zum Speichern von Daten und wird in Geräten wie Netbooks, Laptops und Desktop-Computern manchmal anstelle eines herkömmlichen Festplattenlaufwerks verwendet. Zu den Vorteilen einer SSD gegenüber einer HDD gehören eine schnellere Lese-/Schreibgeschwindigkeit, geräuschloser Betrieb, größere Zuverlässigkeit und geringerer Stromverbrauch. Der größte Nachteil sind die Kosten, wobei eine SSD eine geringere Kapazität bietet als eine HDD zu einem gleichwertigen Preis.

  9. Cloud-Speichergeräte – Da Benutzer zunehmend mehrere Geräte an verschiedenen Orten betreiben, entscheiden sich viele für Online- und Cloud-Computing-Lösungen. Beim Cloud Computing handelt es sich im Wesentlichen um den Zugriff auf Dienste über ein Netzwerk über eine Reihe von Remote-Servern. Obwohl die Idee einer „Wolke von Computern“ für diejenigen, die mit diesem metaphorischen Konzept nicht vertraut sind, eher abstrakt klingen mag, kann sie in der Praxis leistungsstarke Speicherlösungen für Geräte bieten, die mit dem Internet verbunden sind.

  10. Lochkarte – Lochkarten (oder Lochstreifen) waren eine gängige Methode der Datenspeicherung, die in den frühen Computern verwendet wurde. Im Grunde bestanden sie aus einer Papierkarte mit gestanzten oder perforierten Löchern, die von Hand oder maschinell hergestellt wurden. Die Karten wurden in den Computer eingegeben, um die Speicherung und den Zugriff auf Informationen zu ermöglichen. Diese Form der Datenspeichermedien verschwand mit der Entwicklung neuer und besserer Technologien so gut wie vollständig.

Ein Lochkarten-Locher zur Herstellung von Lochkarten.

Ein Locher zur Erstellung von Lochkarten als Datenträger.

Methoden der Datenspeicherung

Eines der größten Anliegen, für IT-Experten ist es, zu bestimmen, welche Art der Speicherung für welche Arten von Datenverwendungsfällen – mobile Anwendungen, Datenbanken, Websites, Dateien oder die Sicherung geschäftskritischer Daten – verwendet werden soll. Die Chancen stehen gut, dass wahrscheinlich eine Kombination von Datenspeichertypen verwendet wird, um den Bedürfnissen der Benutzer und den Anforderungen an Ihre Daten gerecht zu werden.

Datenspeicherung wird aus einer Vielzahl von Gründen verwendet. Wenn eine Anwendung entwickelt wird, müssen die Benutzer möglicherweise Dokumente, Fotos, Videos oder andere Dateien hochladen. Dazu benötigt man einen Speicherort für Benutzerdateien. Als Entwickler kann man ein Content Delivery Network (CDN) und eine Datenspeicherung verwenden, um die Ladegeschwindigkeit, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen. Wenn man für IT zuständig ist, kann das Hauptanliegen die Speicherung und Sicherung für Disaster Recovery und Business Continuity sein.

Es ist nicht schwer, die Datenspeicherung zu verstehen, aber all die verschiedenen Arten und Optionen können verwirrend sein, insbesondere wenn man kein IT-Fachmann ist. Hier werden wir die verschiedenen Arten der Datenspeicherung zusammen mit den Vor- und Nachteilen der einzelnen Arten und Anwendungsfälle diskutieren.

Direkt angeschlossene Speicherung (DAS)

Die meisten Menschen sind mit Direct Attached Storage (DAS) vertraut, ob sie es wissen oder nicht. Das liegt daran, dass die meisten sie bereits benutzt haben. Wer einen Laptop vor sich hat, hat in diesem Laptop eine DAS-Festplatte. Man nennt es Direct-Attached Storage, weil es direkt angeschlossen ist. DAS kann auch eine externe Festplatte oder ein Daumenlaufwerk für einen Computer, Laptop oder Tablet sein.

Vorteile von Direct-Attached Storage (DAS)

Was sind die Vorteile der DAS? Direct Attached Storage ist großartig, weil es sehr preiswert und sehr einfach zu verwenden ist. Tatsächlich kann man eine externe Festplatte für nur wenige Euro erwerben. DAS ist für das, was man bekommt, extrem günstig. Der Preis pro GB ist sehr niedrig, und die Preise für diese Art von Speichergeräten tendieren weiter nach unten.

Nachteile von Direct Attached Storage (DAS)

Was ist der Nachteil von Direct-Attached Storage? Der Hauptnachteil der DAS besteht darin, dass sie nicht sehr aufteilbar ist. Wenn man seine Daten mit jemand anderem teilen will, müsste man sie entweder von seinem Computer oder Laptop in die Cloud hochladen, per E-Mail als Anhang versenden oder physisch auf den Computer dieser Person übergehen, um sie freizugeben.

DAS ist definitiv nicht in allen Geschäftsfällen nützlich. Dies ist ein Grund, warum Direct Attached Storage in Cloud-Umgebungen nicht verwendet wird. Kann man sich vorstellen, dass Mitarbeiter mit externen Festplatten herumlaufen und diese an virtuelle Maschinen oder an die Server anschließen, die sie in ihren Rechenzentren betreiben?

Network Attached Storage (NAS)

Der nächste Datenspeichertyp, den wir besprechen werden, ist Network Attached Storage (NAS). Viele Beschreibungen von NAS lassen es so erscheinen, als sei es sehr komplex. Aber es ist wirklich nicht so schwer zu verstehen. Es gibt drei grundlegende Komponenten, die mit NAS verbunden sind.

Erstens muss NAS über eine Verbindung zum Internet und zu einem lokalen Netzwerk (LAN) verfügen. Zweitens müssen mehrere Festplatten an das NAS angeschlossen sein. Drittens müssen die Festplatten zu einer so genannten RAID-Konfiguration konfiguriert werden. RAID ist eine redundante Anordnung von unabhängigen Festplatten – die Festplatten werden so eingerichtet, dass sie die Daten auf verschiedene Weise replizieren.

Was ist ein Beispiel für RAID? Nehmen wir an, man hat vier Festplatten und zwei von ihnen werden untereinander repliziert. Die anderen beiden werden untereinander repliziert. Diese Festplatten werden so eingerichtet, dass sie unabhängig voneinander Daten speichern. Die Daten können teilweise oder vollständig repliziert werden. Mit RAID hat man die Gewissheit, dass man bei Ausfall einer der Festplatten nicht alle Daten verliert.

Vorteile von Network Attached Storage (NAS)

Obwohl Network-Attached-Storage-NAS teurer als DAS ist, ist es immer noch ziemlich billig. Außerdem eignet sich Network Attached Storage hervorragend für die Zusammenarbeit. Nehmen wir zum Beispiel an, dass eine Firma viele Dateien hat und zahlreiche Mitarbeiter an diesen Dateien arbeiten, könnte NAS der richtige Datenspeichertyp für Ihr Unternehmen sein.

Ein Anwendungsfall wäre ein Unternehmen mit 10-50 Mitarbeitern, die alle auf Dateien auf derselben Festplatte zugreifen und diese bearbeiten müssen. NAS eignet sich perfekt für dieses Szenario, denn wenn man es auf dem Computer sieht, erscheint es als eine einzige Datei auf dem freigegebenen Laufwerk.

NAS bietet eine zentralisierte Steuerung aller Dateien. Sie können Berechtigungen dafür festlegen, wer was im Netzwerk sehen darf. Und schließlich kann man, wie wir vorhin bei der RAID-Konfiguration besprochen haben, Daten replizieren und sicherstellen, dass Backups dieser Daten vorhanden sind.

Nachteile von Network Attached Storage (NAS)

Leistung kann für NAS ein großes Problem sein. Das bedeutet, dass sich die Leistung verlangsamt, wenn im Netzwerk viele Aktivitäten stattfinden. Außerdem ist ein NAS bei niedrigem Durchsatz und hoher Latenz nicht schnell genug für Hochleistungsanwendungen.

Auch unter dem Gesichtspunkt der Skalierbarkeit kann ein NAS begrenzt sein. Ein NAS ist auf seine eigenen Ressourcen beschränkt, und eine Skalierung ist nur durch Hinzufügen eines weiteren NAS möglich. Dies wird noch komplizierter, wenn sich das NAS ausdehnt – es werden zu viele Geräte.

Speicherbereich-Netzwerk (SAN)

Was ist ein Storage Area Network (SAN)? Einfach ausgedrückt ist ein SAN ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, das Netzwerkzugriff auf Blockebene bietet, um Server mit ihren logischen Platteneinheiten (LUNs) zu verbinden. LUNs bestehen aus einer Reihe von Blöcken, die aus einem Pool von gemeinsam genutztem Speicher bereitgestellt und dem Server als logische Platte präsentiert werden. Der Server partitioniert und formatiert diese Blöcke mit einem Dateisystem, so dass er Daten auf der LUN genauso wie auf einem lokalen Plattenspeicher speichern kann.

SANs machen etwa zwei Drittel des gesamten Netzwerkspeichermarktes aus. Sie sind so konzipiert, dass sie Single Points of Failure entfernen und SANs hochverfügbar und widerstandsfähig machen. Ein gut konzipiertes SAN kann leicht mehreren Komponenten oder Geräteausfällen standhalten.

Allerdings handelt es sich bei SANs um eine ziemlich komplexe Infrastruktur mit Hosts, Switches, Speicherelementen und Speichergeräten, die über eine Vielzahl von Technologien, Topologien und Protokollen miteinander verbunden sind. Speicherbereichsnetzwerke können auch mehrere Standorte oder Standorte umfassen.

Vorteile von Speicherbereichsnetzwerken (SAN)

Mit Speicherbereichsnetzwerken sind zahlreiche Vorteile verbunden. SANs werden häufig zur Verbesserung der Anwendungsverfügbarkeit mit mehreren Datenpfaden verwendet. SANs verbessern die Anwendungsleistung, wie z.B. das Auslagern von Speicherfunktionen. Sie erhöhen auch die Speicherauslastung und -effektivität, indem sie Speicherressourcen konsolidieren und mehrstufigen Speicher bereitstellen.

Nachteile von SANs (Storage Area Network)

Das Storage Area Network (SAN) hat einige Nachteile. Erstens sind SANs sehr teuer. Es ist nicht lächerlich teuer, wenn Sie es für Cloud-Computing verwenden. Wenn man jedoch versucht, es selbst einzurichten, wird es sehr teuer. SANs sind außerdem komplex und schwierig einzurichten. Das wäre die Kehrseite der Medaille. Es handelt sich jedoch wahrscheinlich um eine der häufigeren Speicherarten, die man beim Cloud Computing vorfindet.

Block-Speicherung

Was ist Blockspeicherung? Wenn man sich eine Festplatte ansieht, handelt es sich im Grunde um ein Blockspeichergerät. Das bedeutet, dass die Festplatte in Partitionen aufgeteilt ist, was bedeutet, dass Dateien auf einem Dateisystem in nur 512-Byte-Blöcken gespeichert werden. Beispielsweise kann man das EXT4-Dateisystem auf Partition eins und drei ausführen, was im Grunde genommen das Linux-Dateisystem ist. Auf Partition zwei kann ein auf Apple basierendes Dateisystem und auf Partition vier ein Windows NTFS-Dateisystem ausgeführt werden. Das ist Blockspeicher in Kürze.

Wenn man Windows ausführt, könnte man für alle seine Windows-Dateien auf diese Partition zugreifen. Zum Beispiel ist eine Microsoft Excel-Datei 200 Kilobyte oder 200.000 Bytes groß. Wenn jeder Block 512 Bytes groß ist, benötigt diese spezielle Excel-Datei etwa 62 ½ Blöcke.

Eines der besten Dinge bei der Blockspeicherung ist, dass beim Bearbeiten einer Excel-Datei möglicherweise Änderungen an den Zellen 1-84 vorgenommen werden. Das wirkt sich auf einige wenige Blöcke innerhalb der gesamten Datei aus. Wenn die Datei 62 ½ Blöcke umfasst, müssen nur vier davon bearbeitet werden. Wenn Sie die Datei speichern, findet sie nur die vier Blöcke, die sie bearbeiten muss. Daher ist die Blockspeicherung auf diese Weise sehr effizient.

Vorteile der Blockspeicherung

Mit der Black-Speicherung sind viele Vorteile verbunden. Erstens können zahlreiche Programmiersprachen leicht Dateien auf Blockspeicher lesen und schreiben. Außerdem sind die Berechtigungen und Zugriffskontrollen für die Blockspeicherung bekannt und gut verständlich. Und schließlich bietet die Blockspeicherung eine niedrige Latenz-IO, so dass sie mit Datenbanken und dynamischen Daten verwendet werden kann.

Nachteile der Blockspeicherung

Es gibt auch einige Nachteile der Blocklagerung. Die Blockspeicherung ist auf jeweils einen Server beschränkt, was sich auf die Skalierbarkeit auswirkt. Außerdem haben Blöcke und Dateisysteme begrenzte Metadaten über die Informationen, die sie speichern, wie Erstellungsdatum, Eigentümer, Größe und mehr. Ein weiterer großer Nachteil der Blockspeicherung ist die Kostenstruktur. Bei der Blockspeicherung müssen für den gesamten Blockspeicherplatz, der zugewiesen wurde, auch dann bezahlt werden, wenn dieser nicht genutzt wird.

Objekt-Speicherung

Die letzte Datenspeicherungsoption, die wir besprechen werden, heißt Objektspeicherung. Die Objektspeicherung unterscheidet sich stark von anderen Speichertypen, über die wir gesprochen haben. Tatsächlich ist sie in einem ganz anderen Bereich angesiedelt. Es handelt sich auch um eine neuere Art der Dateiablage, und deshalb funktioniert sie auch anders.

Erstens gibt es Objekte und keine Dateien oder Blöcke. Im Wesentlichen handelt es sich um unstrukturierte Datenobjekte, die aus drei Teilen bestehen. Diese haben eine ID. Diese Objekte haben Metadaten wie z.B. die Autoren der Datei. Sie haben das Datum, an dem die Datei angelegt wurde, Berechtigungen für die Datei usw. usw.

Angenommen, es existiert eine große Menge unstrukturierter Daten. Es könnte ein Bild oder eine große Videodatei sein. Jedes Mal, wenn diese Datei aktualisiert wird, müssen die gesamten Daten hinzugefügt werden. Wenn man Änderungen an einem Video vornehmen möchte, müsste man ein völlig neues Objekt erstellen, und man könnte verschiedene Versionen, aber völlig unterschiedliche Dateien oder Objekte haben. Mit der Objektspeicherung können keine stückweisen Operationen durchgeführt werden, und sie eignet sich am besten für sehr spezielle Anwendungsfälle – einschließlich der Speicherung vieler unstrukturierter Daten.

Vorteile der Objektspeicherung

Mit der Speicherung von Objekten sind viele Vorteile verbunden, einschließlich der Skalierbarkeit. Sie ist weithin für ihre Kompatibilität mit der Cloud bekannt, und das liegt daran, dass sie unbegrenzt skalierbar ist. Aufgrund seiner flachen Struktur hat die Objektspeicherung nicht die gleichen Einschränkungen wie die Datei- oder Blockspeicherung.

Die Objektspeicherung verfügt über eine schnellere Datenabfrage und eine bessere Wiederherstellung als andere Arten der Datenspeicherung. Bei der Objektspeicherung ist es nicht erforderlich, Dateistrukturen zu durchsuchen, was schnellere Abrufe bedeutet. Die Metadaten ermöglichen einen schnellen Zugriff und weniger Einschränkungen.

Schließlich ist die Objektspeicherung dafür bekannt, dass sie kostengünstig ist. Da die Objektspeicherung viel einfacher skalierbar ist als andere Speichertypen, ist es weniger kostspielig, alle Ihre Daten zu speichern.

Nachteile der Objektspeicherung

Gibt es Nachteile bei der Lagerung von Objekten? Ja, die Objektspeicherung ist nicht für jeden Anwendungsfall geeignet, wenn es um Datenspeicherung geht. Tatsächlich kann man die Objektspeicherung nicht für herkömmliche Datenbanken verwenden. Sie eignet sich nur für statische Daten.

Ein weiterer Nachteil der Objektspeicherung, den wir besprochen haben, besteht darin, dass man nicht nur einen Teil der Daten ändern kann. Sie müssen das gesamte Objekt auf einmal lesen und schreiben.

Arten von Daten

Das Wachstum des Internets und der Nutzung von Smartphones in den letzten zehn Jahren führte zu einem sprunghaften Anstieg bei der Erstellung digitaler Daten. Die Daten umfassen heute Text-, Audio- und Videoinformationen sowie Aufzeichnungen von Log- und Web-Aktivitäten. Ein Großteil davon sind unstrukturierte Daten.

Der Begriff Big Data wird zur Beschreibung von Daten im Petabyte-Bereich oder größer verwendet. Mit der Ausbreitung des webbasierten E-Commerce haben sich große datengesteuerte Geschäftsmodelle entwickelt, die Daten als einen Wert an sich behandeln. Solche Trends haben auch zu einer größeren Besorgnis über die gesellschaftliche Nutzung von Daten und den Datenschutz geführt.

Daten haben eine Bedeutung, die über ihre Verwendung in auf Datenverarbeitung ausgerichteten Computeranwendungen hinausgeht. So wird z.B. bei der Verbindung elektronischer Komponenten und der Netzwerkkommunikation der Begriff Daten oft von „Steuerinformationen“, „Steuerbits“ und ähnlichen Begriffen unterschieden, um den Hauptinhalt einer Übertragungseinheit zu identifizieren. Darüber hinaus wird der Begriff Daten in der Wissenschaft verwendet, um einen gesammelten Bestand an Fakten zu beschreiben. Dies ist auch in Bereichen wie Finanzen, Marketing, Demographie und Gesundheit der Fall.

Datentypen für digitale Medien

  • Text und Hypertext – von allen Datentypen benötigt Text die geringste Menge an Speicherplatz und Rechenleistung in einem Computer. Zu den gängigen Textformaten gehören Word-Dokumente, PDF-Dokumente, HTML und Textdokumente. Hypertext ist Text, der einen Link zu anderen Informationen oder Dateien enthält (z.B. einen Weblink).

  • Audio – kann in vielen verschiedenen Formaten gespeichert werden, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Digitalisierter Ton – nimmt kleine Stücke oder „Proben“ eines Tons und speichert sie alle digital. Die Qualität des Tons hängt davon ab, wie schnell das Sample genommen wird (Samplerate) und welche Bits für die Speicherung zur Verfügung stehen (Samplegröße). Eine Musik-CD wird mit 44kHz abgetastet, d.h. sie hat 44100 Samples pro Sekunde. Eine Musik-CD hat ebenfalls eine Abtastgröße von 16 Bits. MIDI-Dateien sind kleiner als normale Audiodateien, da sie eigentlich keine menschliche Sprache oder andere Klänge aufnehmen, sondern lediglich Informationen über ein Instrument sowie Tonhöhe, Timing und Dauer der Noten speichern. MIDI-Dateien sind kleiner als digitalisierte Klangdateien.

    Gängige Dateiformate für digitalisierten Klang sind MP3, WAV und WMA. Einige Dateiformate wie MP3 können den Ton komprimieren, um die Dateien kleiner zu machen, können aber die Qualität des Tons verringern. Audiodateiformate, die bei der Komprimierung an Qualität verlieren, werden als verlustbehaftete Audiodateien bezeichnet (z. B. MP3 und AAC). Audiodateiformate, deren Qualität bei der Komprimierung erhalten bleibt, werden als verlustfreie Audiodateien bezeichnet (z. B. WAV und FLAC).

  • Grafiken – es gibt zwei Haupttypen von Grafiken: Bitmap und Vektorgrafik. Für jeden Grafiktyp gibt es auch unterschiedliche Formate. Beispielsweise verwenden Digitalkameras Bitmap-Bilder und speichern Fotos im JPEG-Format. Zeichenprogramme wie Illustrator können Vektorbilder in Formaten wie SVG speichern. Andere Programme wie Photoshop, Paint und SketchUp haben ebenfalls ihre eigenen Grafikformate.

  • Video – es gibt heute viele verschiedene Videodateiformate, und jedes hat seine eigenen Vor- und Nachteile für verschiedene Anwendungen. Einige Videoformate eignen sich möglicherweise besser für das Web-Streaming, während andere eher für Fernseher oder mobile Geräte geeignet sind. Zu den gängigen Videoformaten gehören MP4 AVI, WMV, FLV und Quicktime (MDV).

  • Animation – es gibt mehrere Animationsdateiformate, die von verschiedenen Programmen zur Erstellung von Animationen verwendet werden, wie z.B. das von Adobe Flash verwendete SWF-Format. Animationen können jedoch in Dateiformate exportiert werden, die auch für Video verwendet werden, wie z.B. MP4 und FLV.

  • Video und Film-Formate – erstellt mit Videoclips (oder Videosequenzen) aus einer digitalen Videokamera und Videobearbeitungssoftware. Es handelt sich dabei um das Hinzufügen von Videoclips, Audio oder Bildern zu einer Zeitachse oder Storyline. Jeder Videoclip setzt sich aus Einzelbildern zusammen, die einzelne Bilder enthalten. Wenn das Video abgespielt wird, werden die Einzelbilder nacheinander angezeigt. Einige gängige Dateiformate für Video und MPEG, AVI, DivX, WMV und MOV.

Datentypen kombinieren um ein digitales Medienprodukt zu erzeugen und zu verbessern:

Audio spielt eine große Rolle für viele verschiedene Anwendungen von Filmen/Videos bis hin zu Spielen. Das Hinzufügen von Audio zu Computerspielen macht diese unterhaltsamer, auch wenn es nur Hintergrundmusik hinzufügt, kann es das Spiel attraktiver machen.

Animationssoftware kann die komplizierteste und am schwierigsten zu erlernende und anzuwendende Software sein. Mit Animationen können Sie GIF-Symbole für Webseiten bis hin zu abendfüllenden, animierten Filmen wie Shrek und Findet Nemo erstellen. Ausgewählte Animationen, auch einfache, können einer Webseite oder einer Präsentation mehr Wirkung verleihen.

Video-Software ermöglicht Ihnen das Ausschneiden, Kopieren und Einfügen von Video- und Audiosequenzen. Sie kann viele Effekte wie Titel, Überblendungen und Wischvorgänge zwischen Szenen hinzufügen. Die meisten digitalen Videomedien sind für die Speicherung und Verbreitung auf CDs oder DVDs oder sogar für die Ausstrahlung im Fernsehen bestimmt. Die Verbreitung von Videomedien über das Internet ist sehr schwierig, da nur Benutzer, die über schnelle Breitband-Internetverbindungen verfügen, auf qualitativ hochwertige Bilder hoffen können.

Datenverwaltung und -nutzung

Eine strukturierte Datenbank schematisch dargestellt.

Eine Datenbank hilft Daten zu strukturieren.

Mit der Verbreitung von Daten in Unternehmen wurde zusätzlicher Nachdruck auf die Sicherung der Datenqualität gelegt, indem Duplikate reduziert und die Verwendung der genauesten und aktuellsten Datensätze garantiert wird. Zu den vielen Schritten, die mit modernem Datenmanagement verbunden sind, gehören Datenbereinigung sowie Extraktions-, Transformations- und Ladeprozesse (ETL) zur Datenintegration. Die zu verarbeitenden Daten werden inzwischen durch Metadaten ergänzt, die manchmal auch als „Daten über Daten“ bezeichnet werden und Administratoren und Benutzern helfen, Datenbank- und andere Daten zu verstehen.

Analyseverfahren, die strukturierte und unstrukturierte Daten kombinieren, sind nützlich geworden, da Organisationen versuchen, aus solchen Informationen Kapital zu schlagen. Systeme für solche Analysen streben zunehmend nach Echtzeit-Performance, so dass sie so aufgebaut sind, dass sie eingehende Daten verarbeiten können, die mit hohen Einleseraten verbraucht werden, und Datenströme für den sofortigen Einsatz im Betrieb verarbeiten können.

Im Laufe der Zeit wurde die Idee der Datenbank für Operationen und Transaktionen auf die Datenbank für Berichte und prädiktive Datenanalysen ausgeweitet. Ein Hauptbeispiel ist das Data Warehouse, das für die Verarbeitung von Fragen zu Operationen für Geschäftsanalysten und Führungskräfte optimiert ist. Die zunehmende Betonung des Auffindens von Mustern und der Vorhersage von Geschäftsergebnissen hat zur Entwicklung von Data-Mining-Techniken geführt.

Daten-Spezialisten / Data-Scientist

Der Beruf des Datenbankadministrators ist ein Ableger der IT. Diese Datenbankexperten arbeiten an der Gestaltung, Abstimmung und Wartung der Datenbank.

Der Beruf des Dateningenieurs hat sich fest etabliert, als das relationale Datenbankmanagementsystem (RDBMS) ab den 1980er Jahren in Unternehmen breite Anwendung fand. Der Aufstieg der relationalen Datenbank wurde zum Teil durch die Structured Query Language (SQL) ermöglicht. Später entstanden Nicht-SQL-Datenbanken, die als NoSQL-Datenbanken bekannt wurden, als Alternative zu den etablierten RDBMS.

Heute beschäftigen Unternehmen Datenverwaltungsexperten oder weisen Mitarbeitern die Rolle der Datenverwaltung zu, was die Durchführung von Datenverwendungs- und Sicherheitsrichtlinien umfasst, wie sie in Data-Governance-Initiativen beschrieben sind.

Ein eindeutiger Titel – der Datenwissenschaftler – scheint Fachleute zu beschreiben, die sich auf Data Mining und Analyse konzentrieren. Der Vorteil der anschaulichen Darstellung der Datenwissenschaft hat sogar den Datenkünstler hervorgebracht, d.h. eine Person, die Daten auf kreative Weise grafisch darzustellen und zu visualisieren versteht.

Ursachen für den Verlust digitaler Daten

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie digitale Daten verloren gehen können. Im Folgenden sind sechs der gängigsten Möglichkeiten aufgeführt. Im Allgemeinen ist der beste Weg, Daten zu schützen, sie an verschiedenen Orten zu sichern.

  • Versehentliches Löschen von Dateien. Dies ist ein sehr häufiges Problem und ist den meisten Menschen, die mit Daten umgehen, passiert, auch mir selbst. Neben dem Löschen kann auch die Neuformatierung eines Gerätes zum Verlust gespeicherter Informationen führen.
  • Stromausfall. Viele elektronische Geräte sind auf Elektrizität angewiesen, um ordnungsgemäß zu funktionieren und Daten zu erhalten. Ein Stromausfall kann daher störend oder zerstörerisch sein, insbesondere in Fällen, in denen der Stromausfall plötzlich auftritt. Neben Leistungsverlusten können auch Stromstöße Probleme verursachen.
  • Verschüttungen, Stürze oder andere physische Unfälle. Alles, was physische Schäden am Speichergerät verursacht, kann Daten verfälschen oder den Zugriff darauf verhindern. Selbst kleinere Unfälle, wie z. B. das Umstürzen einer Tasse Kaffee, können den Verlust großer Datenmengen verursachen.
  • Viren und andere Arten von Malware. Viele moderne Formen der digitalen Datenspeicherung sind dem Internet ausgesetzt. Das bedeutet, dass die Daten Gefahr laufen, durch Malware korrumpiert zu werden, entweder direkt oder über weitergehende Schäden, z.B. am Betriebssystem.
  • Das Speichermedium wird gestohlen. Ob durch Einbruch, Taschendiebstahl, Raub oder andere Formen des Diebstahls, Sie können das gesamte Gerät und alle darauf befindlichen Informationen verlieren.
  • Brände, Überschwemmungen, Explosionen und andere katastrophale Ereignisse. All dies kann riesige Datenmengen zerstören. Dies ist einer der Hauptgründe, warum Daten niemals im selben Gebäude, sondern an einem separaten Ort gesichert werden sollten.
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Carsten Hack ist begeisterter Hobby-Bastler auf vielen Gebieten und Autor von e-hack.de. Seine Erfahrung und Expertise schreibt er in informativen Beschreibungen verschiedener elektrischer Bauteile nieder und gibt Tipps zu allen Fragen der Beleuchtung und LED-Leuchtmitteln.

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