从存储介质特性看档案行业应用 |
| 2012-09-07 10:19 作者：傅培超 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网9月7日消息 《硅谷》杂志2012年第14期刊文称，从档案馆电子档案数据的特征出发，分析主流的磁载体、闪存载体、光载体等存储设备的物理特性和性价比，及其在档案馆的行业应用现状，为如何选择档案数据存储和长期保存最佳方式提供参考。
电子档案以数字形式最终保存在存储设备的介质之中，存储设备就是电子档案的“库房”，如何为电子档案选择合适的“库房”，又如何确保“库房”的高效安全，是数字档案资源建设中需要明确的基础工作。
1电子档案数据特征
1.1文件大小与格式复杂
电子文件来源于各立档单位，文件格式五花八门。2006年江西省档案馆对江西省省直单位的信息化调研数据表明：在省直单位中使用的文字处理格式就多达10余种，同时还有数码照片、录音录像等各种多媒体文件，不仅种类多，而且文件体积差异较大。
1.2总体容量大
2006年国家档案局组织的一项调查表明，中央和国家机关、中央企业共已产生各种类型电子文件近2亿件，仅按每份文件30KB估算，总容量就高达6T。
1.3单一文件使用不够频繁
以实体档案为例，江西省档案馆2010年底开放档案数170035卷（件），利用9275卷（件），利用率5.45%，绝大部分档案一年中未被调阅过。随着网络化调阅的发展，热门电子档案的利用率会逐步提高，但其它电子档案在特定时期依旧是以保存为主。
1.4修改频率低
电子档案的真实性、完整性和《中华人民共和国档案法》及档案工作者的职业操守规定，我们不能对文件内容进行任何改动，只有在归档、迁移等时候，可以对元数据进行补充和修改，但也不涉及档案原始文件。所以电子档案一经进入存储载体后，将极少进行修改。
1.5访问速度要求高
对于高码流的录像类电子档案等特殊种类电子档案，对存储设备读取速度和网络带宽要求会较高，尤其是多用户同时访问时。
1.6实时性要求不高
电子档案存储设备中断后虽会造成业务停顿和电子档案无法报送、接收、读取，但只要确保数据未丢失，可容忍短时间的恢复时间。当电子文件接收和在线利用工作逐步完善后，对系统的实时性要求将会有所提高。
综合起来看，档案馆的电子档案数据有其自身的特殊性，档案馆保存的电子档案历史数据的更新变动不大，数据的变化主要集中在增量数据上，数据的实时性要求也没有银行、税务等部门要求高，档案馆电子档案数据的要求主要是保证数据的可靠性和稳定性。档案馆与银行电子数据的另一个不同在于，银行的档案数据一般为数据库的短字节字段而组成的海量数据，而档案馆保存的数据有几KB的文本文件，也有上GB的视频文件，文件大小、格式则比较复杂。第三个不同是，由于档案部门是非盈利性部门，档案馆的数据备份系统的经济性也是很重要的一个指标。
2主流存储介质
存储介质除了生活中日常存储数据所用的硬磁盘、闪存盘外，还包括光盘、磁带等所有可存储数据的载体。
2.1硬盘
硬盘及其组合成的磁盘阵列、便于移动的移动硬盘，这些存储设备都有一个共同特点，即都是采用磁介质技术制作而成。由于其具有易用性和免维护性，目前在计算机中占主流地位的存储设备仍然是这些磁介质设备。
硬盘已经发展了56年，技术相当成熟，价格也极其低廉，SATA3企业级硬盘每G数据成本在1.1元左右，民用级硬盘价格更为低廉。
硬盘中的磁性盘面密闭在金属外壳内，内部洁净度极高、不易受外部原因损伤，但磁盘会随着使用逐渐出现磁粉脱落、划伤等现象，导致数据存储的失败。另外对于外部环境的变化，磁介质存储也表现得十分敏感，震动、空气湿度、温度、磁场变化对磁介质的性能、使用寿命等都具有较大的影响。
硬盘通过IDE、SATA、SAS等接口方式与电路相连，并可转换为USB、IEEE1394多种通用接口连接电脑，可实现带电插拔。采用操作系统中的磁盘检测程序和一些第三方程序，就可对介质进行坏道检测和性能测试。
1）独立冗余磁盘阵列（RedundantArrayofIndependentDisk，RAID）是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能与数据备份能力的技术。
RAID技术主要包含RAID0～RAID7等数个规范，他们的技术策略方向各不相同，我们仅以RAID5及其衍生技术为例说明。
RAID5是在所有磁盘上交叉地存取数据及奇偶校验信息，对不同磁盘的读写可以同时进行。
RAID50则是将两组RAID5磁盘组合的RAID0阵列，在RAID5的性能和安全之上再次提高了存取速度。
可以看出，RAID5衍生了不少新的阵列，是一种兼顾性能和安全的综合解决方案。档案信息化起步阶段的档案馆普遍都使用了服务器硬盘阵列的基本数据存储方式。
2）存储区域网络（StorageAreaNetwork，简称SAN）是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术。它本身就是一个存储网络，所有的数据传输在高速、高带宽的独立网络中进行，实现了直接对物理硬件的块级存储访问，提高了存储的性能。
IPSAN充分利用了IP网络技术成熟、传输距离远、实施简单、维护容易的特点，为用户提供一个运行稳定、实施方便、价格低廉的大容量存储系统。FC（FiberChannel，光纤通道）SAN有专门的光纤存储交换机，采用光纤存储传输协议，其数据传输效率高，需要构建专门的光纤存储网络。
存储区域网络适合数字资源丰富、馆藏容量较大的档案馆作为数字档案存储集中地。
2.2磁带
磁带也是一种磁介质的存储载体。现在普遍使用的线性磁带开放（LinearTapeOpen，简称LTO）技术使用了硬件数据压缩、优化磁道面和高效率纠错，大幅提高了磁带性能。LTO5的磁带技术容量已经达到标准1.5TB（压缩可存储3TB），采购成本约925元，每G数据成本0.62元，采用顺序访问方式。所以，磁带不适合作为在线存储介质。
相比起磁带机，磁带库的构成则复杂得多：磁带机、磁带位、机械手、控制器、条码扫描、磁带出入库装置等。档案馆通过建设磁带库可实现海量规模化备份。以某档案馆三年多的磁带库使用经验来看，磁带库在大容量数据的近线备份上有较明显的优势，但其初次设备采购成本过高，备份机制不够直观，备份后的磁带无法判断其内容的完整和可靠，只能完全依赖于备份软件。
随着近年来磁盘技术的飞速发展，磁盘存储性能越来越高，价格越来越低，侵蚀了大量原属于磁带的市场领地。但是，磁带暂时还不会灭亡，全球还有大量的数据保存在磁带介质上。此外，作为一种完全离线存储的介质来说，磁带也更加符合绿色节能的要求。
2.3闪存
闪存盘是近十年来新兴起的一种存储设备。我们常用的U盘和高端笔记本采用的SSD硬盘就是闪存盘的应用形式。
与传统硬盘相比，闪存的读写速度高、功耗较低，目前市场上的SATA3SSD闪存硬盘，每G成本约8.6元。从读写速度上讲，采用SATA3接口的闪存盘，理论读写速度达750M/S；从稳定性上讲，闪存盘没有机械手和磁性，避免了撞击导致的机械故障和磁干扰。闪存的写寿命大于一万次，比较适合电子档案这种一次写入多次读取的数据存储。但现在受制于成本约束，还无法大规模运用。随着制造工艺的提高、成本的降低，闪存硬盘的性价比将进一步提升。
2.4光盘
光盘是不同于磁性载体的光学存储介质。光盘的记录密度高，存储容量大，单层单面DVD达4.7G；蓝光盘单面单层高达25G，并且蓝光技术还在不断发展，目前已有容量最大为128GB的格式。从价格上比较，普通DVD-R单片装刻录盘每G成本为1元，档案级DVD-R刻录盘每G成本为5.3元，普通蓝光刻录盘每G成本为0.21元。
光盘需要使用激光刻录来记录数据，光盘自身的塑料材质决定了其容易老化，并且对光热很敏感。光盘的数据是只读的，不可改写，损坏后无法修复。连续刻录多张光盘产生过高工作温度会令刻录质量下降。总之，光盘的制作数据方式是各种存储载体中最为苛刻的。
光盘是一次写入的，因其不可更改的特征，在保证电子文件的原始性和凭证作用上，是值得依赖的。所以，档案馆普遍采用光盘来作为电子档案永久保存的载体来使用。DA/T38-2008标准对档案级光盘有着严格要求，清华同方生产的档案级光盘耐久性达到特定要求，各项技术指标优于工业标准，具备批次一致性，归档寿命大于20年，具有极强的数据读取性能和保存性能；杰伟世生产的国际档案级光盘经过了国际标准ISO/IEC10995寿命试验认定。所以，档案行业应推广使用档案级光盘，从源头保证电子档案载体的长期保存。（原文载于《硅谷》杂志2012年第14期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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