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Dateisystem und Rechteverwaltung

Am Schulserver deines Gymnasiums in Aachen melden sich 600 Schülerinnen und Schüler an. Jeder findet seine eigenen Dateien, aber niemand kann die Klausur der Lehrkraft lesen oder die Arbeit eines Mitschülers löschen. Wie schafft das System das?

Dateien, Ordner und Pfade

Eine Datei enthält zusammengehörige Daten unter einem Namen, z. B. Klausur.docx oder main.java. Ein Ordner (Verzeichnis) fasst Dateien und weitere Ordner zusammen. So entsteht ein Verzeichnisbaum: ganz oben die Wurzel /, darunter die Ordner, an den Enden die Dateien.

Verzeichnisbaum mit Wurzel, den Ordnern home und tmp, den Nutzerordnern lena und jonas, dem Ordner Projekt sowie der Datei main.java / home tmp lena jonas Projekt main.java

Der Pfad beschreibt den Weg durch den Baum. Ein absoluter Pfad beginnt an der Wurzel: /home/lena/Projekt/main.java. Ein relativer Pfad beginnt im aktuellen Ordner: Von /home/lena aus ist es Projekt/main.java, von /home aus lena/Projekt/main.java. Mit .. geht man einen Ordner nach oben.

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Erklären Sie die Begriffe Datei, Ordner (Verzeichnis) und Pfad. Geben Sie ein Beispiel für einen absoluten Pfad auf einem Schulserver, z. B. für die Datei Klausur.docx…

Erklären Sie die Begriffe Datei, Ordner (Verzeichnis) und Pfad. Geben Sie ein Beispiel für einen absoluten Pfad auf einem Schulserver, z. B. für die Datei Klausur.docx im Ordner Informatik im Ordner EF.

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Ein Dateisystem hat folgende Struktur: Wurzel / enthält die Ordner home und tmp; home enthält lena und jonas; lena enthält Foto.jpg und Projekt; Projekt enthält…

Ein Dateisystem hat folgende Struktur: Wurzel / enthält die Ordner home und tmp; home enthält lena und jonas; lena enthält Foto.jpg und Projekt; Projekt enthält main.java.

  1. a) Zeichnen Sie den Verzeichnisbaum.
  1. b) Geben Sie den absoluten Pfad von main.java an.
  1. c) Geben Sie den relativen Pfad von /home/lena zu main.java an.
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Rechte: lesen, schreiben, ausführen

Auf einem Rechner mit mehreren Nutzern darf nicht jeder alles. Jede Datei und jeder Ordner hat deshalb Rechte:

Recht Kürzel Bei einer Datei Bei einem Ordner
Lesen r (read) Inhalt ansehen Inhalt auflisten
Schreiben w (write) Inhalt ändern Dateien anlegen, umbenennen, löschen
Ausführen x (execute) als Programm starten in den Ordner wechseln, auf Inhalte zugreifen

Rechte werden für drei Gruppen von Personen getrennt festgelegt: den Besitzer (Eigentümer), die Gruppe (z. B. lehrer, schueler) und alle Übrigen.

In Linux steht das als neun Zeichen, z. B. rwxr-x---, jeweils drei für Besitzer, Gruppe, Übrige. Ein - bedeutet: Recht fehlt.

Rechteangabe rwxr-x--- aufgeteilt in Besitzer, Gruppe und Übrige rwx r-x --- Besitzer Gruppe Übrige alles lesen, ausführen nichts
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Nennen Sie die drei grundlegenden Rechte in einem Dateisystem (Lesen, Schreiben, Ausführen) und erklären Sie jeweils, was sie bei einer Datei erlauben.

Nennen Sie die drei grundlegenden Rechte in einem Dateisystem (Lesen, Schreiben, Ausführen) und erklären Sie jeweils, was sie bei einer Datei erlauben.

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Oktalschreibweise

Kürzer schreibt man die Rechte als dreistellige Zahl. Jedes Recht hat einen Wert: r = 4, w = 2, x = 1. Pro Gruppe addiert man die Werte der vorhandenen Rechte.

Der Grund: Mit drei Ja-Nein-Rechten gibt es $2^3 = 8$ Kombinationen, also genau die Ziffern 0 bis 7 (Binärsystem).

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In einem Linux-System zeigt die Rechteangabe einer Datei -rwxr-x---. Das erste Zeichen gibt den Dateityp an (- = normale Datei); danach folgen drei Dreiergruppen. Die…

In einem Linux-System zeigt die Rechteangabe einer Datei -rwxr-x---. Das erste Zeichen gibt den Dateityp an (- = normale Datei); danach folgen drei Dreiergruppen. Die erste Gruppe gilt für den Besitzer, die zweite für die Gruppe, die dritte für alle anderen.

  1. a) Welche Rechte hat jede der drei Gruppen?
  1. b) Geben Sie die Rechte als dreistellige Oktalzahl an (r = 4, w = 2, x = 1).
  1. c) Welche Rechte entsprechen 640?
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Rechte sinnvoll vergeben

Gute Rechtevergabe folgt dem Prinzip der minimalen Rechte: Jeder bekommt nur die Rechte, die er für seine Aufgabe braucht. So richten Fehler und Angreifer weniger Schaden an.

Für gemeinsame Ordner gibt es das Sticky Bit (in Oktal als vorangestellte 1, z. B. 1777): In einem solchen Ordner darf zwar jeder Dateien anlegen, aber nur der Besitzer einer Datei (oder der Ordnerbesitzer) darf sie löschen oder umbenennen.

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Auf dem Schulserver eines Gymnasiums in Aachen gibt es die Gruppen lehrer und schueler. Der Ordner Material soll von Lehrkräften geändert werden dürfen, von Schülerinnen…

Auf dem Schulserver eines Gymnasiums in Aachen gibt es die Gruppen lehrer und schueler. Der Ordner Material soll von Lehrkräften geändert werden dürfen, von Schülerinnen und Schülern nur gelesen. Der Ordner gehört der Gruppe lehrer; Schülerinnen und Schüler zählen damit zu den Übrigen.

  1. a) Legen Sie für Besitzer, Gruppe und Übrige geeignete Rechte fest (rwx-Schreibweise und Oktal).
  1. b) Ein Ordner Abgabe soll es Schülern erlauben, Dateien abzulegen, aber nicht die Dateien anderer zu lesen. Beschreiben Sie eine mögliche Rechtevergabe.
  1. c) Erklären Sie das Prinzip der minimalen Rechte.
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Ein Dateisystem enthält: /projekt (Besitzer anna, Gruppe team, Rechte rwxr-x---) /projekt/plan.txt (Besitzer anna, Gruppe team, Rechte rw-rw----) /projekt/geheim.txt…

Ein Dateisystem enthält:

  • /projekt (Besitzer anna, Gruppe team, Rechte rwxr-x---)

  • /projekt/plan.txt (Besitzer anna, Gruppe team, Rechte rw-rw----)

  • /projekt/geheim.txt (Besitzer anna, Gruppe anna, Rechte rw-------)

Nutzer: anna (Gruppe anna, team), ben (Gruppe team), cem (keine Gruppe).

  1. a) Entscheiden Sie für jeden Nutzer und jede Datei, ob lesen und schreiben möglich ist.
  1. b) Darf cem den Inhalt des Ordners /projekt auflisten? Begründen Sie.
  1. c) Anna möchte, dass ben zusätzlich geheim.txt lesen kann, ohne cem Zugriff zu geben. Beschreiben Sie zwei Lösungen und beurteilen Sie sie.
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Beurteilen Sie, ob folgende Rechtevergabe sinnvoll ist, und schlagen Sie bei Bedarf eine Verbesserung vor: a) Alle Dateien auf dem Schulserver haben 777. b) Ein Skript,…

Beurteilen Sie, ob folgende Rechtevergabe sinnvoll ist, und schlagen Sie bei Bedarf eine Verbesserung vor:

  1. a) Alle Dateien auf dem Schulserver haben 777.
  1. b) Ein Skript, das Noten berechnet, hat rwxrwxrwx, die Notendatei hat rw-rw-rw-.
  1. c) Das Home-Verzeichnis jedes Nutzers hat 700, ein gemeinsamer Ordner Austausch hat 1777 (Sticky Bit). Erklären Sie die Wirkung des Sticky Bits.
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Gemeinsam arbeiten, ordnen und sichern

Arbeiten mehrere an einem Projekt, entstehen typische Probleme: Zwei Personen ändern gleichzeitig dieselbe Datei, und eine Änderung geht verloren. Oder niemand weiß, welche Datei die aktuelle ist.

Gegenmittel:

  • Klare Ordnerstruktur, z. B. Projekt/Quellcode, Projekt/Doku, Projekt/Archiv.

  • Sprechende Dateinamen mit Versionsnummer, z. B. Rechner_v2_Lena.java statt neu_final_echt.java.

  • Absprachen: Wer bearbeitet welche Datei? Wer legt die neue Version ab?

  • Datensicherung (Backup): Kopie der Daten an einem anderen Ort, damit sie bei Defekt, Löschen oder Schadsoftware wiederherstellbar sind. Wie oft? Je nach Änderungshäufigkeit, bei aktiver Arbeit mindestens täglich, am besten automatisch.

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Eine Projektgruppe aus vier Schülern arbeitet gemeinsam an einem Programm in einem geteilten Ordner. a) Nennen Sie zwei Probleme, die bei gemeinsamer Bearbeitung…

Eine Projektgruppe aus vier Schülern arbeitet gemeinsam an einem Programm in einem geteilten Ordner.

  1. a) Nennen Sie zwei Probleme, die bei gemeinsamer Bearbeitung derselben Datei auftreten können.
  1. b) Beschreiben Sie eine sinnvolle Ordnerstruktur und Benennung der Dateien (inklusive Versionsnummer).
  1. c) Erklären Sie, wozu eine Datensicherung (Backup) dient und wie oft sie sinnvoll ist.
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Eine Schule in Stuttgart plant ein Dateisystem für 600 Schülerinnen und Schüler und 50 Lehrkräfte. Gefordert sind: persönliche Ordner, Klassenordner mit gemeinsamem…

Eine Schule in Stuttgart plant ein Dateisystem für 600 Schülerinnen und Schüler und 50 Lehrkräfte. Gefordert sind: persönliche Ordner, Klassenordner mit gemeinsamem Schreibzugriff, Lehrermaterial mit Lesezugriff für Schüler, ein Verwaltungsbereich, der nur dem Sekretariat zugänglich ist.

  1. a) Entwerfen Sie eine Verzeichnisstruktur.
  1. b) Legen Sie Gruppen und Rechte fest und stellen Sie sie in einer Tabelle dar.
  1. c) Begründen Sie datenschutzrechtliche Anforderungen (DSGVO) an den Verwaltungsbereich.
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Zurück zum Anfang: Der Schulserver trennt Nutzer in Gruppen und vergibt pro Datei und Ordner Lese-, Schreib- und Ausführrechte, sodass jeder nur das darf, was er braucht.

Auf einen Blick

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