Dateisperrung Was ist File-Locking?

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File-Locking ist ein Mechanismus, der den Zugriff auf eine Datei sperrt. Dadurch sollen Konflikte und Inkonsistenzen durch parallele Zugriffe von Anwendern, Programmen oder Prozessen auf dieselben Dateien und durch gleichzeitiges Schreiben von Daten verhindert werden. Typische Einsatzbereiche sind Multi-User-Umgebungen, Kollaborationsplattformen oder Netzwerkdateisysteme.

Der deutsche Begriff für File-Locking lautet „Dateisperre“ oder „Dateisperrung“. Es handelt sich um einen im IT-Umfeld häufig vorzufindenden Mechanismus. Er soll verhindern, dass Konflikte oder Inkonsistenzen durch gleichzeitige Zugriffe von Anwendern, Programmen oder Prozessen auf dieselbe Datei auftreten.

Durch das File-Locking werden Dateien oder Teile von Dateien gesperrt, sobald sie von einem Anwender, Programm oder Prozess geöffnet und verwendet werden. Andere Anwender, Programme oder Prozesse können auf die gesperrte Datei nicht mehr oder nur beschränkt, zum Beispiel lesend, zugreifen.

File-Locking stellt sicher, dass immer nur ein Anwender, Programm oder Prozess exklusiv mit der jeweiligen Datei arbeiten und ihren Datenbestand verändern kann. Dateisperren sind temporär. Ist die Arbeit mit einer Datei beendet, wird sie wieder freigegeben und steht für Zugriffe anderer Anwender, Programme oder Prozesse zur Verfügung.

Warum kommt File-Locking zum Einsatz?

Wichtigstes Ziel des File-Locking ist es, die Konsistenz und Integrität von Dateien sicherzustellen, indem konkurrierende, gleichzeitige Zugriffe und Veränderungen an den Inhalten und Eigenschaften einer Datei verhindert werden. Dadurch, dass immer nur ein Benutzer, ein Programm oder ein Prozess zur selben Zeit schreibenden Zugriff auf eine Datei erhält, können Bearbeitungskollisionen oder gegenseitige Überlagerungen von Veränderungen ausgeschlossen werden. Sogenannte Race-Conditions, bei denen mehrere Prozesse denselben Datenbereich gleichzeitig bearbeiten möchten und dadurch Fehler verursachen, werden vermieden.

Ohne einen File-Locking-Mechanismus könnte es in Szenarien wie Multi-User-Umgebungen zu beschädigten oder unvollständigen Dateien, zu inkonsistenten Dateiversionen oder zu Programmfehlern und Programmabstürzen kommen. Besonders wichtig sind solche Dateisperren bei sensiblen Daten oder kritischen Datenbearbeitungsvorgängen.

Wie ist der typische Ablauf beim File-Locking?

Abhängig von der jeweiligen Umgebung, dem Betriebssystem oder dem konkreten Anwendungsbereich kann der genaue Ablauf des Sperrens einer Datei unterschiedlich sein. Der typische Ablauf beim File-Locking ist aber grundsätzlich ähnlich und lässt sich in diesen Schritten beschreiben:

• Ein Benutzer, ein Programm oder ein Prozess öffnet eine Datei zur Bearbeitung.

• Der Vorgang des Dateiöffnens setzt ein Sperrattribut oder erzeugt eine Sperrinformation.

• Die Datei lässt sich anschließend aufgrund des gesetzten Sperrattributs oder der vorhandenen Sperrinformation nicht mehr für Bearbeitungsvorgänge öffnen.

• Benutzer, Programme oder Prozesse, die versuchen, eine gesperrte Datei dennoch zu öffnen, werden blockiert und erhalten eine Fehlermeldung oder eine Information über die Dateisperre.

• Schließt der Benutzer, das Programm oder der Prozess die geöffnete Datei, wird das Sperrattribut aufgehoben oder die Sperrinformation gelöscht.

• Die Datei steht für Bearbeitungsvorgänge für alle wieder so lange zur Verfügung, bis ein Benutzer, ein Programm oder ein Prozess erneut exklusiv auf sie zugreift.

Was sind typische Anwendungsbereiche für das File-Locking?

File-Locking ist ein im IT-Umfeld weit verbreiteter Mechanismus und kommt immer dann zum Einsatz, wenn mehrere Instanzen gleichzeitig auf Dateiressourcen zugreifen möchten. Alle gängigen Betriebssysteme sehen Dateisperren zur Sicherstellung der Datenkonsistenz und Datenintegrität bei konkurrierenden Dateizugriffen vor. Typische Anwendungsbereiche für das File-Locking sind Multi-User-Systeme und -Umgebungen, Kollaborationsplattformen, Cloud-Speicherlösungen, Netzwerk- und Cluster-Dateisysteme (zum Beispiel Global File System – GFS) sowie Programmier- und Entwicklungsumgebungen.

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