Was ist Computerhardware?
Computerhardware ist ein Sammelbegriff für alle physischen Komponenten eines analogen oder digitalen Computers. Der Begriff Hardware unterscheidet die materiellen Aspekte eines Computergeräts von Software, die aus schriftlichen, maschinenlesbaren Anweisungen oder Programmen besteht, die physischen Komponenten mitteilen, was zu tun ist und wann die Anweisungen ausgeführt werden sollen.
Hard- und Software ergänzen sich. Ein Computergerät kann nur dann effizient funktionieren und eine nützliche Ausgabe erzeugen, wenn sowohl Hardware als auch Software angemessen zusammenarbeiten.
Computerhardware kann entweder als interne oder externe Komponenten kategorisiert werden. Im Allgemeinen sind interne Hardwarekomponenten diejenigen, die für das ordnungsgemäße Funktionieren des Computers erforderlich sind, während externe Hardwarekomponenten an den Computer angeschlossen sind, um die Funktionalität hinzuzufügen oder zu verbessern.
Was sind interne Computerhardwarekomponenten?
Interne Komponenten verarbeiten oder speichern gemeinsam die vom Programm oder Betriebssystem (OS) gelieferten Anweisungen. Dazu gehören die folgenden:
- Hauptplatine. Dies ist eine Leiterplatte, die die Zentraleinheit (CPU) und andere wichtige interne Hardware enthält und als zentraler Hub fungiert, über den alle anderen Hardwarekomponenten laufen.
- Zentralprozessor. Die CPU ist das Gehirn des Computers, das digitale Anweisungen aus verschiedenen Programmen verarbeitet und ausführt; seine Taktrate bestimmt die Leistung und Effizienz des Computers bei der Verarbeitung von Daten.
- Arbeitsspeicher. RAM – oder dynamischer RAM – ist temporärer Speicher, der Informationen für Programme sofort zugänglich macht; RAM ist flüchtiger Speicher, so dass gespeicherte Daten gelöscht werden, wenn der Computer ausgeschaltet wird.
- Festplatte. Festplattenlaufwerke sind physische Speichergeräte, die sowohl permanente als auch temporäre Daten in verschiedenen Formaten speichern, einschließlich Programmen, Betriebssystemen, Gerätedateien, Fotos usw.
- Solid-State-Laufwerk (SSD). SSDs sind Solid-State-Speichergeräte, die auf NAND-Flash-Speichertechnologie basieren; SSDs sind nichtflüchtig, sodass sie Daten auch bei ausgeschaltetem Computer sicher speichern können.
- Optisches Laufwerk. Optische Laufwerke befinden sich normalerweise in einem Laufwerksschacht auf dem Gerät; Sie ermöglichen es dem Computer, nichtmagnetische externe Medien zu lesen und mit ihnen zu interagieren, z. B. Festwertspeicher für CDs oder digitale Videodisks.
- Kühlkörper. Dies ist eine passive Hardware, die Wärme von Komponenten ableitet, um deren Temperatur zu regulieren / zu senken und sicherzustellen, dass sie weiterhin ordnungsgemäß funktionieren. Typischerweise wird ein Kühlkörper direkt auf der CPU installiert, der die meiste Wärme unter den internen Komponenten erzeugt.
- Grafikverarbeitungseinheit. Dieses chipbasierte Gerät verarbeitet grafische Daten und fungiert häufig als Erweiterung der Haupt-CPU.
- Netzwerkkarte (NIC). Eine Netzwerkkarte ist eine Leiterplatte oder ein Chip, der es dem Computer ermöglicht, eine Verbindung zu einem Netzwerk herzustellen.
Andere Computerkomponenten wie USB-Anschlüsse, Netzteile, Transistoren und Chips sind ebenfalls Arten interner Hardware.
Diese Computerhardwaretabelle unten zeigt, wie typische interne Computerhardwarekomponenten aussehen.
Was sind externe Hardwarekomponenten?
Externe Hardwarekomponenten, auch Peripheriekomponenten genannt, sind solche Elemente, die häufig extern mit dem Computer verbunden sind, um entweder Eingabe- oder Ausgabefunktionen zu steuern. Diese Hardwaregeräte sind so konzipiert, dass sie entweder Anweisungen an die Software liefern (Eingabe) oder Ergebnisse aus ihrer Ausführung rendern (Ausgabe).
Gemeinsame eingang hardware komponenten umfassen die folgenden:
- Maus. Eine Maus ist ein handgehaltenes Zeigegerät, das einen Cursor um einen Computerbildschirm bewegt und die Interaktion mit Objekten auf dem Bildschirm ermöglicht. Es kann drahtgebunden oder drahtlos sein.
- Tastatur. Eine Tastatur ist ein Eingabegerät mit einem Standard-QWERTY-Tastensatz, mit dem Benutzer Text, Zahlen oder Sonderzeichen eingeben können.
- Mikrofon. Ein Mikrofon ist ein Gerät, das Schallwellen in elektrische Signale umwandelt und computergestützte Audiokommunikation unterstützt.
- Kamera. Eine Kamera erfasst visuelle Bilder und streamt sie an den Computer oder über einen Computer an ein Netzwerkgerät.
- Touchpad. Ein Touchpad ist ein externes oder in einen Laptop eingebautes Eingabegerät, mit dem der Zeiger auf einem Bildschirm gesteuert wird. Es ist in der Regel eine Alternative zu einer externen Maus.
- USB-Flash-Laufwerk. Ein USB-Flash-Laufwerk ist ein externes Wechselspeichergerät, das Flash-Speicher verwendet und über einen USB-Anschluss mit einem Computer verbunden ist.
- Speicherkarte. Eine Speicherkarte ist eine Art tragbares externes Speichermedium, z. B. eine CompactFlash-Karte, die zum Speichern von Medien oder Datendateien verwendet wird.
Andere Eingabehardwarekomponenten umfassen Joysticks, Stifte und Scanner.
Beispiele für Ausgabehardwarekomponenten sind die folgenden:
- Überwachen. Ein Monitor ist ein Ausgabegerät ähnlich einem Fernsehbildschirm, der Informationen, Dokumente oder Bilder anzeigt, die von dem Computergerät erzeugt werden.
- Drucker. Drucker übertragen elektronische Daten von einem Computer in gedrucktes Material.
- Lautsprecher. Ein Lautsprecher ist ein externes Audioausgabegerät, das an einen Computer angeschlossen wird, um eine Tonausgabe zu erzeugen.
- Kopfhörer, Ohrhörer, Ohrhörer. Ähnlich wie Lautsprecher bieten diese Geräte eine Audioausgabe, die nur für einen einzelnen Hörer hörbar ist.
Hardware vs. software
Hardware bezieht sich auf die materiellen Komponenten oder Bereitstellungssysteme des Computers, die die von der Software bereitgestellten schriftlichen Anweisungen speichern und ausführen. Die Software ist der immaterielle Teil des Geräts, mit dem der Benutzer mit der Hardware interagieren und bestimmte Aufgaben ausführen kann. Computersoftware umfasst Folgendes:
- Betriebssystem und zugehörige Dienstprogramme;
- Programme, die bestimmte Computerfunktionen steuern; und
- Anwendungen, die normalerweise Vorgänge mit vom Benutzer bereitgestellten Daten ausführen.
Auf Mobilgeräten und Laptops werden virtuelle Tastaturen auch als Software betrachtet, da sie nicht physisch sind.
Da Software und Hardware voneinander abhängig sind, damit ein Computer eine nützliche Ausgabe erzeugen kann, muss die Software so konzipiert sein, dass sie ordnungsgemäß mit der Hardware zusammenarbeitet.
Das Vorhandensein schädlicher Software oder Malware wie Viren, Trojaner, Spyware und Würmer kann enorme Auswirkungen auf Computerprogramme und das Betriebssystem eines Systems haben. Hardware ist jedoch nicht von Malware betroffen.
Malware kann das System jedoch auf andere Weise beeinflussen. Zum Beispiel kann es einen großen Teil des Arbeitsspeichers des Computers verbrauchen oder sich sogar selbst replizieren, um die Festplatte des Geräts zu füllen. Dies verlangsamt den Computer und kann auch verhindern, dass legitime Programme ausgeführt werden. Malware kann auch verhindern, dass Benutzer auf die Dateien im Hardwarespeicher des Computers zugreifen.
Was ist Hardwarevirtualisierung?
Hardwarevirtualisierung ist die Abstraktion physischer Computerressourcen von der Software, die diese Ressourcen verwendet. Einfach ausgedrückt, wenn Software verwendet wird, um virtuelle Versionen von Hardware zu erstellen, anstatt physische, greifbare Hardwarekomponenten für einige Computerfunktionen zu verwenden, wird dies als Hardwarevirtualisierung bezeichnet.
Manchmal auch als Plattform- oder Servervirtualisierung bezeichnet, wird die Hardwarevirtualisierung auf einer bestimmten Hardwareplattform von Hostsoftware ausgeführt. Es erfordert einen virtuellen Maschinenmanager namens Hypervisor, der virtuelle Versionen der internen Hardware erstellt. Auf diese Weise können die Hardwareressourcen einer physischen Maschine von Betriebssystemen und Anwendungen gemeinsam genutzt und effizienter genutzt werden.
Im Cloud Computing wird Hardwarevirtualisierung häufig mit Infrastructure as a Service (IaaS) in Verbindung gebracht, einem Bereitstellungsmodell, das Hardwareressourcen über Hochgeschwindigkeitsinternet bereitstellt. Ein Cloud Service Provider (CSP) wie Amazon Web Services oder Microsoft Azure hostet alle Hardwarekomponenten, die traditionell in einem lokalen Rechenzentrum vorhanden sind, einschließlich Server, Speicher- und Netzwerkhardware sowie der Software, die die Virtualisierung ermöglicht.
Dadurch unterscheiden sich IaaS und CSPs von Hardware-as-a-Service-Anbietern (HaaS), die nur Hardware, aber keine Software hosten. In der Regel bietet ein IaaS-Anbieter auch eine Reihe von Diensten an, die Infrastrukturkomponenten begleiten, z. B. die folgenden:
- Abrechnung
- Überwachung
- Protokollzugriff
- Sicherheit
- Lastenausgleich
- Clustering
Einige CSPs bieten auch Speicherresilienzdienste an, z. B. automatisierte Sicherung, Replikation und Notfallwiederherstellung.
Was ist Hardware als Dienstleistung?
Während es für Einzelpersonen oder Unternehmen üblich ist, Computerhardware zu kaufen und diese dann regelmäßig zu ersetzen oder zu aktualisieren, können sie auch physische und virtuelle Hardware von einem Dienstanbieter mieten. Der Anbieter ist dann dafür verantwortlich, die Hardware auf dem neuesten Stand zu halten, einschließlich der verschiedenen physischen Komponenten und der darauf ausgeführten Software.
Dies ist als HaaS-Modell bekannt.
Der größte Vorteil von HaaS besteht darin, dass die Kosten für Hardwarekäufe und -wartung gesenkt werden, sodass Unternehmen von einem Kapitalkostenbudget zu einem im Allgemeinen kostengünstigeren Betriebskostenbudget wechseln können. Da die meisten HaaS-Angebote auf einem Pay-as-you-Go-Modell basieren, ist es für Unternehmen einfacher, die Kosten zu kontrollieren und gleichzeitig Zugriff auf die Hardware zu haben, die sie für ihre Betriebs- und Geschäftskontinuität benötigen.
In HaaS werden physische Komponenten, die zu einem Managed Service Provider (MSP) gehören, beim Kunden installiert. Ein Service Level Agreement (SLA) definiert die Verantwortlichkeiten beider Parteien.
Der Kunde kann entweder eine monatliche Gebühr für die Nutzung der Hardware des MSP entrichten oder deren Nutzung in die Gebührenstruktur des MSP für die Installation, Überwachung und Wartung der Hardware einbeziehen. So oder so, wenn die Hardware ausfällt oder veraltet ist, ist der MSP für die Reparatur oder den Austausch verantwortlich.
Abhängig von den Bedingungen des SLA kann die Stilllegung von Hardware das Löschen proprietärer Daten, die physische Zerstörung von Festplatten und die Zertifizierung umfassen, dass alte Geräte legal recycelt wurden.