Fangen wir mit dem Missverständnis an, das sich am hartnäckigsten hält. Die Endung .iso hat nichts mit Isolation zu tun, nichts mit Isolierung, nichts mit irgendeinem englischen Wort. Sie kommt von der Normnummer. Das Dateisystem einer CD-ROM ist in der Norm ISO 9660 festgeschrieben, und irgendwann hat jemand die Abbilddateien einfach nach dem Standard benannt, den sie enthielten. Genormt wurde die Endung selbst nie. Sie hat sich durchgesetzt, weil alle sie benutzt haben.
Warum eine CD überhaupt ein eigenes Dateisystem brauchte
Als die CD-ROM Mitte der Achtziger auf den Markt kam, gab es ein Problem, das heute komisch klingt: Niemand wusste, wie man Dateien darauf ablegt. Die Audio-CD war seit 1982 geregelt, aber die war für Musik gebaut. Ein Datenträger für Computer brauchte Verzeichnisse, Dateinamen, eine Struktur. Und er musste unter DOS, auf dem Mac und unter Unix gleichzeitig lesbar sein, sonst hätte jeder Hersteller sein eigenes Format gekocht.
1985 haben sich Vertreter der beteiligten Firmen deshalb zusammengesetzt. Der Tagungsort war das High Sierra Hotel and Casino am Lake Tahoe, und weil Techniker sind, wie sie sind, hiess das Ergebnis danach: High Sierra Format. Aus diesem Arbeitspapier wurde 1987 die europäische Norm ECMA-119 und ein Jahr später die internationale ISO 9660. Die Spezifikation ist bis heute frei abrufbar, wenn du dir das antun willst, sie liegt bei ECMA International.
Das Entscheidende an der Norm war nicht ihre Eleganz. Es war ihr kleinster gemeinsamer Nenner. ISO 9660 wurde so entworfen, dass auch das primitivste Betriebssystem der Zeit damit klarkam. Und das primitivste Betriebssystem der Zeit war MS-DOS.
Acht Zeichen, Punkt, drei Zeichen
Wer damals eine CD gebrannt hat, kennt den Moment. Du ziehst deine Ordner ins Brennprogramm, klickst auf Start, und die Software meldet: Dateinamen werden gekürzt. Aus Urlaubsbilder Mallorca 1999.jpg wurde URLAUBS1.JPG. Aus Diplomarbeit_final_v3.doc wurde DIPLOMA1.DOC. Kein Scherz, genau so stand es hinterher auf der Scheibe.
Das war kein Fehler im Brennprogramm, das war die Norm. ISO 9660 Level 1 erlaubt acht Zeichen für den Namen, drei für die Endung, und als Zeichenvorrat nur Grossbuchstaben A bis Z, die Ziffern 0 bis 9 und den Unterstrich. Keine Kleinbuchstaben. Keine Umlaute. Keine Leerzeichen. Dazu eine maximale Verzeichnistiefe von acht Ebenen. Wer tiefer verschachtelt hatte, bekam seine Struktur plattgebügelt.
Level 2 der Norm erlaubte immerhin Namen bis 31 Zeichen. Das half unter Unix und auf dem Mac, aber DOS konnte damit nichts anfangen, und deshalb haben viele Brennprogramme jahrelang stur auf Level 1 bestanden. Sicher ist sicher.
Joliet und Rock Ridge: zwei Reparaturen am selben Problem
Die Lösung kam von zwei Seiten gleichzeitig, und beide haben denselben Trick benutzt. Statt die Norm zu brechen, haben sie zusätzliche Verzeichnisbäume in dieselbe CD geschrieben. Ein altes DOS-System sah den ISO-9660-Baum mit den gekürzten Namen und war zufrieden. Ein moderneres System fand den zweiten Baum und zeigte die echten Namen an. Dieselbe Scheibe, zwei Wahrheiten nebeneinander.
Microsoft hat seine Variante 1995 mit Windows 95 eingeführt und Joliet genannt, nach der Stadt in Illinois, in der die Blues Brothers im Gefängnis sassen. Joliet speichert Namen in Unicode, bis zu 64 Zeichen lang, mit Kleinbuchstaben und Umlauten. Windows hat das bis heute an Bord, in der Brenn-Schnittstelle taucht es weiterhin als eigener Dateisystemtyp auf, nachzulesen in der IMAPI2-Dokumentation von Microsoft.
Die Unix-Welt ist einen anderen Weg gegangen. Rock Ridge, benannt nach dem Kaff aus Blazing Saddles, packt nicht nur lange Namen dazu, sondern die komplette POSIX-Semantik: Besitzer, Gruppe, Zugriffsrechte, Gerätedateien, symbolische Links. Damit liess sich ein ganzes Linux-System auf CD legen und direkt davon betreiben, ohne dass unterwegs die Rechte verlorengingen. Wie der Linux-Kernel die Varianten beim Einbinden auseinanderhält, steht bis heute in der isofs-Dokumentation.
Die Erweiterungen im Vergleich
| Erweiterung | Herkunft | Namenslänge | Was sie konnte |
|---|---|---|---|
| ISO 9660 Level 1 | Norm, 1988 | 8 + 3 | überall lesbar, sonst nichts |
| ISO 9660 Level 2 | Norm, 1988 | 31 Zeichen | längere Namen, DOS blieb aussen vor |
| Joliet | Microsoft, 1995 | 64 Zeichen | Unicode, Umlaute, Kleinbuchstaben |
| Rock Ridge | Unix-Welt, ab 1994 | bis 255 Zeichen | Rechte, Besitzer, Symlinks |
| El Torito | IBM und Phoenix, 1995 | nicht betroffen | machte die CD startfähig |
| UDF | OSTA, ab 1995 | bis 255 Zeichen | Nachfolger für DVD und grosse Dateien |
El Torito, oder: wie die CD das Booten lernte
Bis Mitte der Neunziger startete ein PC von Diskette oder von der Festplatte. Punkt. Eine CD konnte das BIOS nicht ansprechen, bevor ein Betriebssystem geladen war, und das Betriebssystem lag ja auf der CD. Klassisches Henne-Ei-Problem.
1995 haben IBM und Phoenix Technologies dafür eine Erweiterung geschrieben. Sie legt fest, wie das BIOS auf einer CD einen Startbereich findet und ihn behandelt, als wäre er eine Diskette oder eine Festplatte. Die Spezifikation heisst El Torito, benannt nach dem mexikanischen Restaurant in Irvine, in dem die beiden Entwickler sie ausgearbeitet haben. Das Originaldokument von 1995 steht noch im Netz, elf Seiten, mehr brauchte es nicht.
Die Folgen waren enorm. Ab Windows 98 und erst recht ab Windows 2000 legtest du die CD ein, startetest neu, und die Installation lief los. Kein Diskettenstapel mehr, kein Startmenü von Hand. Für Linux war El Torito ohnehin der Durchbruch: eine einzige heruntergeladene Datei, gebrannt, eingelegt, fertig war das lauffähige System. Genau deshalb wurde das ISO-Image zum Standardweg, Betriebssysteme zu verteilen.
Was in so einer Datei wirklich drinsteckt
Ein ISO-Image ist kein Archiv. Es komprimiert nichts, es packt nichts. Es ist eine sektorweise Kopie der Scheibe, Byte für Byte, in der Reihenfolge, in der die Daten physisch liegen. Ein Datensektor einer CD-ROM fasst 2048 Byte Nutzdaten, und darum ist die Grösse einer sauberen ISO-Datei immer durch 2048 teilbar. Wenn dir ein Image mit einer krummen Byte-Zahl unterkommt, ist unterwegs etwas schiefgegangen.
Ganz vorn liegen 16 leere Sektoren, der System Area. Danach kommt der Primary Volume Descriptor, eine Art Deckblatt mit Volumenname, Grösse und dem Verweis auf das Wurzelverzeichnis. Wenn Joliet dabei ist, folgt gleich dahinter ein zweites Deckblatt für den Unicode-Baum. Dann die eigentlichen Dateien, am Stück, ohne Fragmentierung. Eine CD wurde in einem Rutsch geschrieben, da musste nichts verteilt werden.
Weil das Image eine exakte Kopie ist, funktioniert der Weg auch rückwärts. Du konntest eine CD auslesen, das Image auf der Festplatte behalten und Monate später eine identische Scheibe daraus brennen. Für Leute mit 56k-Modem war das die halbe Miete: Was einmal heruntergeladen war, wurde nicht noch einmal heruntergeladen.
Die grosse Zeit: 1998 bis 2005
Rechne kurz mit. Eine Linux-Distribution passte Ende der Neunziger auf eine CD mit 650 MB. Bei stabilen 5 KB pro Sekunde, was ein gutes 56k-Modem lieferte, sind das rund 36 Stunden am Stück. Ohne Abbruch. Ohne dass jemand ans Telefon geht. Das hat niemand gemacht.
Stattdessen entstand ein kleiner Wirtschaftszweig: Versender, die ISO-Images auf Rohlinge brannten und die Scheiben per Post schickten. Debian, Red Hat, SuSE, Mandrake, FreeBSD, alles für ein paar Mark pro CD plus Porto. Wer nicht warten wollte, kaufte die Computerzeitschrift am Kiosk, weil vorn eine Heft-CD klebte. Die c't, die CHIP, die PC Games, jede hatte ihre Scheibe, und in den Foren stand hinterher, welches Heft welches Image mitbrachte.
Parallel lief das Kopieren im Freundeskreis. Ein Brenner kostete 1997 noch mehrere hundert Mark, 2001 lag er unter hundert. Damit hatte jede LAN-Party ihren inoffiziellen Nebenzweck, und die MP3-Sammlungen aus Napster und später Kazaa und eMule wanderten stapelweise auf Rohlinge. Eine gebrannte CD mit 150 Songs, beschriftet mit Edding, das war das Mixtape der Jahrtausendwende. Abgespielt wurde sie am PC in Winamp, im Auto nur dann, wenn das Radio MP3 konnte, und das konnte lange keins.
Buffer Underrun, der Schrecken jedes Brennvorgangs
Ein Detail, das heute niemand mehr erklären muss und das damals jeder kannte. Der Brenner schrieb die Spur in einem durchgehenden Strom. Blieben die Daten aus, weil der Rechner mit etwas anderem beschäftigt war, riss der Strom ab, und der Rohling war Müll. Coaster, Untersetzer, so hiess das im Netz.
Also hat man vorher alles abgeschaltet. Bildschirmschoner aus, Virenscanner aus, Maus nicht bewegen, auf keinen Fall nebenbei ins Internet. Fünf Minuten stillhalten, während die kleine LED blinkte. Wer sich nicht daran hielt, hatte am Ende einen Stapel silberner Frisbees neben dem Rechner liegen.
Ab dem Jahr 2000 kamen die Gegenmassnahmen. Sanyo brachte BURN-Proof, Ricoh JustLink, und die Laufwerke konnten den Schreibvorgang anhalten und exakt an derselben Stelle fortsetzen. Von da an war Brennen langweilig, und das war eine gute Nachricht.
Warum die .iso das alles überlebt hat
Die DVD hat ISO 9660 technisch abgelöst. Für grössere Medien und Dateien über 4 GB kam UDF, und in einer Windows-Installationsdatei steckt heute praktisch immer UDF drin. Die Endung ist trotzdem geblieben. Was Microsoft und Ubuntu dir zum Herunterladen anbieten, heisst weiterhin .iso, obwohl ISO 9660 darin oft nur noch als Notausgang für alte Systeme mitläuft.
Der Grund ist simpel: Das Konzept war von Anfang an richtig. Eine Datei, die einen kompletten startfähigen Datenträger abbildet, ist praktisch, egal welches Medium darunter liegt. Heute schreibst du sie mit Rufus, Ventoy oder dd auf einen USB-Stick, hängst sie in einer virtuellen Maschine als Laufwerk ein oder öffnest sie unter Windows mit einem Doppelklick. Optische Laufwerke hat kaum noch jemand. Das Format, das für sie erfunden wurde, benutzen wir weiter.
Und wenn dir das nächste Mal eine Datei mit dieser Endung unterkommt, weisst du jetzt, dass da eine Norm von 1988 drinsteckt, ein Casino am Lake Tahoe, ein Gefängnis in Illinois und ein mexikanisches Restaurant in Kalifornien. Selten hat ein Dateiformat so viele Ortsnamen gesammelt.
Quellen
- ECMA-119, die frei verfügbare Fassung von ISO 9660
- El Torito Bootable CD-ROM Format Specification, IBM und Phoenix, 1995 (PDF)
- isofs im Linux-Kernel, Einbinde-Optionen für Joliet und Rock Ridge
- Microsoft IMAPI2, FsiFileSystems, Joliet und UDF in der Windows-Brenn-Schnittstelle
- Wikipedia: ISO 9660 und El Torito