Was ist ein Datenstrom?
Ein Datenstrom ist eine Informationssequenz, die zwischen zwei Geräten gesendet wird. Datenströme existieren in vielen Arten moderner Elektronik wie Computern, Fernsehgeräten und Mobiltelefonen. Ein typischer Datenstrom besteht aus vielen kleinen Paketen oder Impulsen. Jedes dieser Pakete oder Impulse enthält eine kleine Menge an Informationen. Zusammen ergeben sie die gesamte gesendete Information. Der Vorgang des Sendens dieser Signale wird als Datenübertragung bezeichnet.
Es gibt viele verschiedene Aspekte der Datenübertragung, die sich auf die endgültige Methode zur Erstellung eines Datenstroms auswirken. Eine der grundlegendsten Klassifikationen ist die serielle und parallele Übertragung. Bei einer seriellen Übertragung wird der Datenstrom vollständig über ein einziges Kabel gesendet. Am Endpunkt werden die Daten gesammelt und wieder zusammengesetzt. Bei dieser Methode treten selten Schwierigkeiten auf, da alle Pakete in der Reihenfolge ankommen sollten, in der sie gesendet wurden.
Ein paralleler Datenstrom wird über mehrere Pfade an dasselbe Ziel gesendet. Dies wird normalerweise in einem größeren Netzwerk verwendet, um Engpässe zu vermeiden, bei denen zu viele Informationen über einen einzelnen Standort eingehen. Mit dieser Methode ist es möglich, dass die Informationen aufgrund von Unterschieden bei Hardware-Sprüngen und Übertragungsdistanzen nicht in der richtigen Reihenfolge eintreffen. Dies kann gelegentlich zu einer Beschädigung der Daten führen, wenn die Sequenzen in der falschen Reihenfolge wieder zusammengesetzt werden.
Daten können entweder in asynchronen oder synchronen Streams vorhanden sein. In einem typischen asynchronen Datenstrom wird am Anfang und am Ende des Datenpakets ein Sonderzeichen eingefügt. Diese als Start- und Stoppbits bezeichneten Sonderzeichen teilen dem empfangenden Computer mit, wann ein bestimmtes Datenstück beginnt und endet, und unterstützen die Rekonstruktion der eingegangenen Daten.
Synchrone Datenströme haben keine Start- und Stoppbits, sondern basieren auf der Uhrzeit. Die internen Uhren für die beiden Geräte werden synchronisiert, und die zwischen ihnen gesendeten Informationen werden mit der Uhrzeit versehen. Mit dieser Methode kann das empfangende Gerät die Informationen nur chronologisch neu zusammenstellen. Bei dieser Methode können Probleme auftreten, wenn die Synchronität der beiden Computer nicht gewährleistet ist. Pakete können falsch zusammengesetzt oder möglicherweise ganz weggeworfen werden.
Die Überwachung von Datenströmen ist aus Sicherheitsgründen wichtig. Während sich Daten durch ein Netzwerk bewegen, können Einzelpersonen die Pakete abfangen. Mit speziellen Analysegeräten können Benutzer die Pakete öffnen und nach Informationen suchen, die sie nicht haben sollen. Bestimmte Codierungstechniken erschweren dies in einigen Fällen, jedoch sollte die ungesicherte Informationsübertragung auf ein Minimum beschränkt werden.