几种存储介质和方法在数字档案馆的未来应用前景

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摘要:本文综合比较了主流和新兴的磁载体、光载体、闪存载体等存储设备的各方面特性,并对载体安全的检测方式提出了参考,进而分析展望了各种载体存储介质在未来档案行业数据存储的应用前景。

关键词:数字档案;长期保存;存储介质

中图分类号:G276 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02

为适应信息社会日益增长的对档案信息资源管理、利用需求,各级各类档案馆运用现代信息技术对数字档案信息进行采集、加工、存储、管理,并通过各种网络平台提供公共档案信息服务和共享利用。其中,数字档案信息的存储是一项数量大、周期长、迁移多的技术工作。

一、介质综合比较

2012年初,我们就市场上主流的SATA3企业级硬盘、LTO5磁带、SATA3 SSD闪存盘、档案级DVD-R光盘、蓝光光盘等存储介质结合其性能、成本、安全等各方面进行了一个综合比较。

结果发现:每G数据存储成本最低的是蓝光光盘0.21元,其次为LTO5磁带0.62元、SATA3企业级硬盘1.1元、档案级DVD-R 5.3元、SATA3 SSD闪存盘8.6元。速度方面,SATA3 SSD闪存盘实际读取速度可高达300MB/s,SATA3企业级硬盘实际可达130MB/s,蓝光光盘实际为25MB/s,LTO5根据公开资料其理论速度为140MB/s。

可以看出,磁带是超大容量数据前提下最简单方便、成本最低的数据存储方式,但只能以线性方式读取,前期需一次性投入磁带机等设备。硬盘的每G数据成本稍高于磁带,阵列前期需购买RAID控制器,而且传输速度相当快。光盘因其单片盘片成本低、容量适合、便于移交,广泛应用于小型企事业单位的文件归档。对照《电子文件归档光盘技术要求和应用规范》(DA/T38-2008),要求能完全满足其规范,并严格按照其标准经过检测合格的光盘方可归档。再以2006年国家档案局调查为例,2亿件电子文件按每份文件30KB估算,总容量高达6T,如果使用档案级DVD-R光盘刻录需1277张,按一式3份计算共需3831张。这数以千计的光盘如何编号管理、定期检测、灾难恢复,也是一件复杂而繁琐的问题。

二、介质检测方法

存储介质除在线使用时由服务器进行检测和维护外,其余离线存储介质应按照其自身特点定期检测。按照GB/T 18894-2002《电子文件归档与管理规范》内容,磁性载体每2年、光盘每4年需要进行检测。检测时,应采取简单随机抽样与等距抽检相结合的策略,抽检比例不应低于10%。

对光盘实施检测,可采用ISO/IEC 10995-2011《信息技术--信息交换和存储用数字记录媒体--评估光学媒体档案寿命的试验方法》或DA/T 38-2008《电子文件归档光盘技术要求和应用规范》标准进行。检测结果超过三级预警线时应立即实施光盘转换。

磁带检测时应载入磁带机或磁带库,出现校验或读取错误应立即实施磁带转换。硬磁盘可采用操作系统自带测试功能或第三方检测软件检测,当坏块数量>0时,应立即实施硬磁盘的转换。

同时,磁带应每四年实施一次转换,磁性载体可参照DA/T 15-1995《磁性载体档案管理与保护规范》对磁带、硬磁盘等进行贮存与保护。

三、介质选择策略

根据以上对各种存储介质的综合比较,我们可以客观分析适合各类电子档案资源存储的较为理想的存储介质。

(一)在线存储

在线存储的存储设备和所存储的数据时刻保持“在线”状态,并要满足应用对数据访问的速度要求和数据的安全性。应采用RAID阵列提升读写性能和冗余校验,推荐采用RAID 5方式。RAID 5将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上,这样任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。一个以N块磁盘组合的RAID5阵列,磁盘空间可高达N-1块磁盘容量,读写速度达到单块磁盘速度的N-1倍。再加上一块热备盘,可以在一块硬盘出现故障时自行恢复数据。并且,RAID5的读出效率很高,写入效率一般,故比较适合电子档案一次写入频繁读取的特性。

1.检索用元数据和档案条目信息存储于结构化数据库中,数据量不大但检索频繁、速度要求高,理应存储于读取速度最快、访问最频繁、优先度最高的存储区域中。闪存式固态硬盘将是未来用于关键数据存储的热点介质,如今已有众多高端笔记本将闪存式固态硬盘替代传统硬盘作为存储设备。

2.文书类电子档案及其封装信息包是目前存量电子档案的主要组成部分,总容量相当可观,利用率也较高。可采用FC SAN结构存储,独立的光纤交换机能确保多服务器之间的数据流传更为顺畅和高效。

3.照片、录音录像类电子档案的单个体积相当庞大,而档案利用时对读取速度又要求很高,照片、录音录像类电子档案的存储应参照总容量大、读取速度较高、可扩展性较好的标准配置。使用IP SAN结构,在访问便捷的同时兼顾了存储的经济性,可作为照片、录音录像类电子档案的首选存储结构,可尝试使用RAID 50方式,相当于在RAID5之上再建立一个完整镜像,理论读取速度比RAID 5再次提高一倍。

(二)离线备份

档案馆会将数字档案或数据存储于可脱离计算机系统独立保存的存储介质上,以防范可能发生的数据故障。

离线存储介质最需要考虑的是在确保相对安全性下的经济性。所以,日常普遍采用光盘和磁带作为离线备份的首选。软磁盘容易损坏、数据量小,已几乎绝迹,故不在讨论之列。闪存盘价格较为昂贵,不适合大规模的存储,也一般不作为备份介质。

随着异地备份工作的不断深入,离线备份数据量将急剧膨胀、成倍增长,光盘已越来越难满足海量数据的快速备份。

综合比较后我们认为,将6T数据制作成1277张DVD-R光盘显然没有复制到2个3T的硬盘或4个LTO5磁带来得方便,而且硬盘、磁带的成本更低,也较易于运输。随着蓝光技术的成熟和普及,未来可以考虑采用25G容量的蓝光光盘制作备份,使光盘使用数量减少80%,蓝光光盘成本比硬盘、磁带成本更低廉。