談檔案館數(shù)字檔案的存儲備份介質(zhì)及利用

文/喬麗 苑華偉

談檔案館數(shù)字檔案的存儲備份介質(zhì)及利用

文/喬麗 苑華偉

數(shù)字檔案館與傳統(tǒng)檔案館相比，有著豐富的檔案數(shù)字化資源、便捷的檢索、快速的傳輸、高度的開放、信息共享等優(yōu)點(diǎn)。為適應(yīng)信息社會日益增長的對檔案信息資源的利用需求，各級各類檔案館運(yùn)用現(xiàn)代科技手段對數(shù)字檔案信息進(jìn)行采集、加工、存儲、管理，并通過各種網(wǎng)絡(luò)平臺提供檔案信息服務(wù)。

一、檔案館藏數(shù)字檔案現(xiàn)狀

以某檔案館為例，自2010年6月國家檔案局印發(fā)《數(shù)字檔案館建設(shè)指南》以來，該館在原館藏檔案數(shù)字化的基礎(chǔ)上，加快了數(shù)字檔案館的建設(shè)工作。至今已完成館藏案卷級、文件級檔案四百余萬條，掛接電子檔案1450萬頁，數(shù)據(jù)量達(dá)到了24TB。目前，館藏檔案數(shù)字化工作仍在繼續(xù)進(jìn)行，增量電子檔案接收工作同時也在穩(wěn)步開展。

隨著館藏檔案數(shù)字化進(jìn)程的不斷加快，數(shù)據(jù)量的迅速增長，給檔案館數(shù)字檔案的存儲、備份及管理利用等方面帶來了很大的工作壓力。

二、館藏數(shù)字檔案存儲介質(zhì)

目前，沒有任何一種存儲介質(zhì)可永久地保存數(shù)字檔案和數(shù)字信息資料。該館現(xiàn)保存有縮微膠片、光盤、磁帶、硬盤四種介質(zhì)的數(shù)字檔案。

1.四種介質(zhì)的比較。一是從容量上比較。磁盤陣列單盤可達(dá)8TB，目前最大；磁帶單盤可達(dá)2.5TB，壓縮后可達(dá)6.2TB；藍(lán)光光盤單盤可達(dá)100GB；縮微膠片最小。二是從速度上比較。硬盤速度最快，光盤次之，磁帶和縮微膠片需要依靠特殊的設(shè)備讀取，速度都較慢。三是從價格上比較。硬盤和光盤最經(jīng)濟(jì)，縮微膠片和磁帶次之。四是從作用方面上比較?？s微膠片與光盤的存儲占用空間小、保存時間長，易于交換與復(fù)制，有利于異地異質(zhì)備份。磁帶存儲發(fā)展雖然已有60余年，但對于海量數(shù)據(jù)來說，占用空間大，保存環(huán)境要求高。硬盤從價格及兼容性方面來說都不是最好的選擇。

2.數(shù)字檔案存儲難題。在數(shù)字檔案館建設(shè)中，存儲系統(tǒng)通常以磁盤陣列作為核心存儲設(shè)備，利用磁帶進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。這種存儲架構(gòu)，能夠滿足很多行業(yè)的需求，但對檔案館這種特殊行業(yè)，存在諸多問題。磁盤陣列與磁帶均屬于磁性介質(zhì)存儲，它們對設(shè)備的依賴性強(qiáng)，必須依賴于指定的設(shè)備才能讀出。如設(shè)備發(fā)生故障、系統(tǒng)癱瘓、病毒干擾等，數(shù)字檔案就無法讀取。一是磁盤陣列雖然存儲量大，讀取速度、數(shù)據(jù)信息的備份與恢復(fù)性能快，但它的壽命有限。它采用驅(qū)動器與存儲介質(zhì)一體化的形式，其機(jī)械故障易造成硬盤的整體更換，磁盤陣列的硬盤通常不能離線或移至其他磁盤陣列讀取。到一定時間后需花費(fèi)巨大的人力、財力進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。二是磁帶存儲的優(yōu)點(diǎn)是體積小、成本低、壽命較長，但可靠性差，需不定時進(jìn)行倒帶，存放磁帶的環(huán)境要求高，維護(hù)磁帶機(jī)的成本較高。它沒有統(tǒng)一國際標(biāo)準(zhǔn)，必須使用指定品牌或型號的帶庫，且它的兼容性不好。在國際上，磁帶的大小沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同品牌的磁帶機(jī)互不兼容，同品牌的磁帶機(jī)隔代也不兼容。要保證數(shù)字檔案數(shù)據(jù)的安全可靠，數(shù)據(jù)必須遷移，帶來很大的成本，也存在很大風(fēng)險。三是光盤存儲伴隨科技的發(fā)展，它的容量已大大增加。它體積小、重量輕、價格低，穩(wěn)定性好，壽命較長，可達(dá)70-200年，且光盤中的數(shù)據(jù)一旦寫入將無法更改。四是縮微膠片優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定，成本較低，密度大，攜帶方便，數(shù)據(jù)無法更改，壽命長，但檢索速度慢，查閱率低，用一件需要調(diào)一盒，保存條件要求高，需定期檢查防止粘連，易損壞，設(shè)備投資大。

3.安全問題。利用磁性介質(zhì)存儲數(shù)字檔案信息，在數(shù)據(jù)安全性方面存在隱患。一是數(shù)據(jù)可修改、可刪除。二是計算機(jī)病毒、黑客，非法網(wǎng)絡(luò)入侵，造成的數(shù)據(jù)丟失或篡改。三是有意破壞存儲裝置，造成數(shù)據(jù)丟失或無法讀取，例如磁脈沖破壞、短期高溫等。四是人為或偶然事故造成的威脅。如工作人員操作失誤而產(chǎn)生的不可預(yù)知的事件、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件硬件的故障、電子系統(tǒng)故障引發(fā)的系統(tǒng)問題等等。

4.存儲介質(zhì)規(guī)范化管理需要具備的條件。一是基于檔案的重要性，數(shù)字檔案信息存儲介質(zhì)需具備長期的安全保存年限，應(yīng)有幾十年、百年甚至以上的壽命。二是長期的兼容能力和持續(xù)發(fā)展能力，當(dāng)介質(zhì)升級時存儲系統(tǒng)能夠依然支持該存儲介質(zhì)。三是數(shù)據(jù)具有物理不可篡改的寫入方式，較低的環(huán)境保存風(fēng)險，較低的系統(tǒng)性、偶發(fā)性數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險。四是介質(zhì)可離線保存。五是數(shù)字檔案信息存儲格式需要符合國家標(biāo)準(zhǔn)的格式，選擇開放格式或主流格式，滿足數(shù)據(jù)長期存儲和讀取的兼容性要求。六是要求數(shù)字檔案信息存儲設(shè)備與存儲介質(zhì)需要較低的依賴性。

三、館藏數(shù)字檔案管理利用

該館是根據(jù)上述原因綜合考慮取舍，將原有IT架構(gòu)即磁盤陣列+磁帶備份的老舊存儲架構(gòu)模式，變更為全新的基于磁盤陣列及光盤庫的分級存儲系統(tǒng)，即“磁光混合分級存儲”來保存館藏數(shù)字檔案信息，用以建設(shè)數(shù)字檔案館存儲系統(tǒng)。把全部數(shù)字檔案信息存放在光盤庫上，磁盤陣列作為輔助存儲，將頻繁使用的部分?jǐn)?shù)據(jù)，從光盤庫調(diào)入磁盤陣列，提高系統(tǒng)的響應(yīng)效率，滿足應(yīng)用的需要。

1.磁光混合的分級存儲模式。它由光盤庫設(shè)備及數(shù)據(jù)歸檔管理平臺軟件兩部分組成，結(jié)合已有館藏數(shù)字檔案綜合管理系統(tǒng)，及磁盤陣列設(shè)備形成完善的數(shù)字檔案管理、存儲、備份及利用解決方案。采用存儲集成方式，將館藏數(shù)字檔案綜合管理系統(tǒng)，與數(shù)據(jù)歸檔管理平臺進(jìn)行存儲集成?，F(xiàn)有館藏數(shù)字檔案綜合管理系統(tǒng)與光存儲的數(shù)據(jù)歸檔管理平臺，進(jìn)行接口集成實(shí)時的數(shù)據(jù)歸檔，以及實(shí)時調(diào)閱查詢利用。藍(lán)光存儲系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)，寫入藍(lán)光存儲并在磁盤陣列中進(jìn)行緩存存儲，根據(jù)設(shè)定自動緩存策略進(jìn)行清理或近線離線回遷，管理系統(tǒng)向數(shù)據(jù)歸檔管理平臺發(fā)送調(diào)閱命令，平臺根據(jù)數(shù)據(jù)存儲位置，自動將數(shù)據(jù)返回給管理系統(tǒng)完成調(diào)閱，實(shí)現(xiàn)快速便捷的館藏數(shù)字檔案管理及利用服務(wù)?，F(xiàn)該館采用的分級存儲系統(tǒng)，以光盤庫為核心存儲，用于存儲全量數(shù)據(jù)，同時起到數(shù)據(jù)稽核、備份、容災(zāi)的作用，用以滿足檔案數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定、長期存儲備份及利用的需求，進(jìn)而降低數(shù)據(jù)存儲的購置、維護(hù)及遷移成本。在線磁盤作為輔助存儲，用于滿足高頻度訪問需求或臨時存儲數(shù)據(jù)需求。存儲系統(tǒng)能夠綜合各類存儲的優(yōu)勢，滿足不同要求數(shù)據(jù)的存儲、利用需求。同時系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)在線、近線、離線的一體化分級存儲服務(wù)。能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的特性，使用頻率及響應(yīng)要求自動分級存儲。磁光混合存儲，應(yīng)用光存儲實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)長期安全存儲，應(yīng)用磁盤存儲滿足數(shù)據(jù)在線高效利用需求，實(shí)現(xiàn)不同特性存儲設(shè)備的最佳利用，為數(shù)字化檔案館提供穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟(jì)的存儲系統(tǒng)。

2.磁光混合分級存儲模式優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)可按照法規(guī)、制度的要求，依據(jù)數(shù)據(jù)的重要程度、保存年限，采取不同的備份策略。一是支持短期備份，電子檔案數(shù)據(jù)的安全保存期限在5年以內(nèi)。二是支持長期備份，存儲介質(zhì)具有較長的壽命，電子檔案數(shù)據(jù)的安全保存期限達(dá)到十年、三十年及永久保存等多種長期備份需求。三是支持多介質(zhì)備份。四是支持離線備份，并具有較好的離線管理功能。

3.分級存儲備份策略及恢復(fù)機(jī)制。備份和恢復(fù)技術(shù)是數(shù)據(jù)保護(hù)策略的基礎(chǔ)，保障系統(tǒng)安全性、可用性，系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫備份管理策略，定期全備份，每日對系統(tǒng)進(jìn)行增量備份，保障系統(tǒng)運(yùn)行。作為數(shù)字檔案存儲的系統(tǒng)，系統(tǒng)提供多種存儲數(shù)據(jù)容錯機(jī)制。

4.光存儲多數(shù)據(jù)副本備份策略。一是副本備份機(jī)制。多份不同用途的副本的自動生成，系統(tǒng)根據(jù)配置自動生成不同用途的副本，副本用途支持查詢、備份、封存等多種用途管理。二是副本容錯當(dāng)系統(tǒng)檢測光盤數(shù)據(jù)訪問因灰塵等環(huán)境及人為原因造成數(shù)據(jù)異常時自動發(fā)出提醒切換訪問副本。

5.磁光備份機(jī)制。一是光備份機(jī)制。當(dāng)在線磁盤出現(xiàn)異常后或服務(wù)器出現(xiàn)嚴(yán)重故障可通過光盤數(shù)據(jù)完整恢復(fù)檔案信息。二是存儲逆向恢復(fù)機(jī)制。系統(tǒng)提供在服務(wù)器出現(xiàn)異常，造成檔案系統(tǒng)中數(shù)據(jù)丟失后的存儲數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。系統(tǒng)可以自動掃描光盤中數(shù)據(jù)，恢復(fù)至系統(tǒng)中，繼續(xù)提供檔案利用服務(wù)。

6.磁盤陣列儲存?zhèn)浞莶呗?。根?jù)檔案數(shù)據(jù)變化的自身特點(diǎn)，數(shù)據(jù)一旦存儲，若干年內(nèi)只增不減，采用“完全備份加增量備份”的策略進(jìn)行磁盤陣列存儲備份。

（作者單位：長春市二道區(qū)人民醫(yī)院吉林省檔案館）