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光盘载体档案保管现状分析及策略研究
作者:青岛市黄岛区档案馆 邢涛  更新时间:2017-12-18

光盘载体档案保管现状分析及策略研究

 

邢涛


    光盘是一种用激光和光学系统读写的光存储信息载体,具有存储容量大、数据存取方便、归档寿命长、单位信息存储价格低和易于保存等优点,因此近年来光盘被广泛应用于档案部门,作为档案的归档载体或数字档案信息的存储介质。随着档案信息化建设的推进和计算机技术的发展,档案部门保存的光盘载体档案的数量不断增加,怎样长期有效地保管光盘载体档案成为档案工作的新课题。

    一、我馆光盘刻录工作概况

    我馆开展光盘刻录工作已有10余年时间。1999年,为解决一批从区电视台接收的老式新闻录像带的保管问题,采用当时先进的录像采集和光盘刻录技术,将保存在老式模拟录像带上的音像资料转换成数字信号并刻录成VCD保存。从2000年开始,为了更好地发挥档案部门存史资政的职能,我馆购置了数码摄像机和数码照相机,积极开展全区重要会议、重大活动、重点项目的拍摄工作,形成了大量的数码照片和音像档案,而这些档案最终以光盘为载体保存下来,这项工作为后来在全市开展的城市记忆工程打下良好的基础。2001年,我馆加大了对光盘刻录工作的投入和管理,实行光盘刻录两套制,一套封存、一套利用。2004年,我馆完成区(县)级数字档案馆的建设,档案信息化建设上升到新的水平,搭建了系统的数字档案管理平台,形成了海量的数字档案信息数据库。为适应海量信息存储和实时备份的需要,及时引进了超大容量的磁带备份技术,改进了光盘存储技术,工作标准也大幅提高,DVD刻录机取代了CD刻录机,视频文件以mpeg-2格式保存,光盘备份要求一式三套(一套封存,一套利用,一套异地备份)。

    开展光盘刻录工作10余年来,我馆已刻录光盘共计5238张,保存有音像、图片、文本、数据库等各类档案数据,包括自1989年以来我区的开发区新闻录像、重大活动录像、馆藏各门类档案机读目录数据和文书、照片档案全文数据。为做好光盘的保护和管理,档案馆设置专用库房保存光盘,配备了光盘橱、去湿机、温湿度记录仪等必要的设备和设施,归档光盘采取三套制,其中A套作为母盘封存,一般不使用,B套用于提供利用服务,C套用于异地备份。为保护光盘,以磁盘阵列备份光盘数据,尽量减少光盘使用频率。目前馆藏光盘平均使用次数小于1次(不包括试验和检测使用次数)。

    二、光盘寿命及光盘载体数据安全实验

    关于光盘的寿命,理论上可达到数十年甚至上百年;国家档案局在有关规范中规定了档案级光盘的归档寿命应大于20年,光盘每满4年进行一次抽样机读检验;有些地方档案部门直接提出了光盘应4年转存一次的规定。我馆在光盘刻录和光盘管理长期实践的基础上,开展了对光盘寿命及光盘载体档案保管策略的研究。

    1、光盘读取试验

    光盘读取试验是指在常规的工作环境下,使用普通台式计算机的光驱对馆藏已刻录档案数据的光盘进行直接读取和数据复制的操作,以此来判断光盘数据是否失效,光盘是否达到寿命上限。

    我馆的光盘读取试验抽取了10年以前刻录的全部CD光盘255张,保存5年以上不到10年的CD光盘抽样10%,保存不满5年的CD光盘抽样5%,DVD光盘抽样10%,共计555张CD光盘和50张DVD光盘。除了考虑光盘形成的年度之外,试验光盘的抽样还充分考虑不同品牌、不同质量、不同数据类型的光盘。

    经过3个月的读取试验, 50张DVD光盘和509张CD光盘读取复制未出现任何问题,成功率达92.39%。出现读取问题的光盘并不是保存时间太长或保管环境恶劣,而是由光盘刻录时的不规范操作造成。出现的问题主要分以下两类:

    一是数据读取不全。VCD中最后一个视频片段读取不全、无法迁移到硬盘,提示“数据错误”(循环冗余检查),光盘对拷无法完成。分析原因是VCD在刻录时采用了超刻,就是实际写入光盘的数据量超过刻录光盘官方标称容量的一种不规范的操作。一个空白光盘如果被超刻,那么它就不再是一个标准的光盘,在用播放器或者光驱读取这张光盘时,可能出现无法正常读取的问题。

    二是数据无法读取。VCD中部分视频文件AVSEQ.dat在XP系统无法读取或复制到硬盘,但是光盘在安装win98操作系统的计算机的光驱中可读,数据可复制至硬盘。分析原因是光盘在刻录时使用的计算机操作系统和刻录软件与现在使用的XP系统冲突或者不兼容造成的无法读取。

    2、光盘检测仪抽样检测

    为了确保被检测光盘数据安全,掌握馆藏光盘数据状态,我馆从被检测的605张光盘中抽取20张光盘(约3%)送到国家档案局档案科学技术研究所,使用专业光盘检测仪对光盘的关键性能参数进行检测。用于光盘检测仪检测的20张光盘包括18张CD和2张DVD,涉及8种不同品牌和品质的光盘,数据格式包括VCD、mpeg-2视频文件及图片文件等。光盘检测仪对CD光盘检测的基本参数包括:BLER(块错误率)、E32(不可校正错误)、Sym(信号对称度)、Jitter(抖晃)等;DVD光盘检测的基本参数包括:PI error(奇偶校验内码错误)、PO fails(奇偶校验外码失败)、Asym(信号不对称度)、Jitter(抖晃)等。光盘检测仪通常采取抽样检测的方法进行归档前检测,即在被检测光盘上抽取若干检测点(一段数据)作为样本进行检测,并显示各检测点的检测结果。如检测参数符合《电子文件归档光盘技术要求和应用规范》关于归档前检测的主要技术指标要求,即CD-R光盘的BLER<50、E32=0,DVD±R光盘的PIE<80、POF=0、Jitter<9,该光盘检测结果即为“数据正常”,否则结果将显示“不可归档”。

    光盘检测仪对20张光盘的检测结果显示有2张光盘检测参数超标,不可作为归档的光盘,必须进行数据迁移。其中一张是CD-R光盘, 2004年刻录,检测显示该光盘Sym(信号对称度)超过-0.15~0.15的标准范围;另一张是DVD-R光盘, 2008年刻录,检测显示该光盘Jitter(抖晃)大于9。其他光盘检测结果均在标准范围内,符合归档光盘的要求。

    三、影响光盘寿命和数据安全的主要因素

    通过光盘读取试验和光盘检测仪的检测,以及对本馆光盘库房保管环境的分析和工作经验的总结,可以看出,在常规的保管环境和适当的保护措施下,以优质光盘经过规范的刻录操作形成的光盘载体档案一般至少可以安全地保存10年以上。本馆目前保存时间最长的光盘已超过15年,光盘及其记载的数据经检测参数稳定。因此,光盘没有必要4年转存一次,光盘的转存周期完全可以延长到10年以上。

    影响光盘寿命的因素主要有以下几点:

    1、物理损伤

    外力的物理损伤是光盘的最大杀手,无论CD或DVD一旦受到物理损伤通常都是“致命伤”,对光盘所保存的数据的损失是无法弥补的,比如信息记录层的划痕或剥落,盘片变形、断裂等。

    2、不当操作

    不规范的刻录操作会导致光盘刻录的不成功或者刻录数据不稳定,给光盘载体档案形成伊始就埋下安全隐患,比如刻录速率过高、超刻、刻录机超负荷运转等。光盘使用和保管过程当中的不当操作也会严重损伤光盘,如手拿光盘时接触信息层、随手乱放、光盘上贴标签等。

    3、技术升级

    虽然科学技术的发展会推动工作方法和效率的改进,但是新产品和新技术带来的软、硬件的升级换代却容易导致已存储在光盘上的档案信息与新的硬件和软件之间的相互不兼容,即使载体材料和记录材料完好如初,但由于当时的存储与读取技术过时或读取设备淘汰,从而使信息无法读取。光盘读取试验出现的第二种问题就是技术升级导致的。

    4、频繁使用

    光盘过于频繁地在光驱或者播放器中读取会产生高温,高速旋转的光盘也会因为外部震动被激光头碰伤产生划痕,另外光盘在频繁取用中会长期暴露在外,受光照容易造成载体材料老化。

    5、恶劣环境

    CD光盘主要分基板、记录层、反射层、保护层、印刷层等。基板材质是聚碳酸酯,无色透明,耐热,抗冲击,在普通使用温度内都有良好的机械性能,聚碳酸酯耐弱酸,耐弱碱,耐中性油,不耐紫外光,不耐强碱。记录层是在基板上涂抹的有机染料,由于染料的有机特性和化学活性,其透光率衰减和退化是一个自然发生的、长期的过程,最终将导致光盘上的数据丢失或不可读。因此,过高或过低的温度、湿度及强烈光照等恶劣环境对光盘的物理及化学性能有较大的影响。

    6、光盘质量

    市场上的光盘质量良莠不齐,实践已经证明,劣质光盘从选材、制作工藝、质量把关等方面都无法保证,更难满足长期保存的需要。

    四、光盘载体档案保管的策略

    通过实验可以看出,要最大限度地延长光盘寿命,必须按照规范要求和实际需求建立光盘载体档案规范化管理制度,对光盘选择、光盘刻录、光盘保管、光盘利用、光盘转存、光盘销毁等全过程进行有效控制和监测。在实际工作中,我们认为可采取以下策略,确保光盘内档案数据安全有效。

    1、必须以优质的光盘作为档案数据的载体

档案信息是非常重要的数据,必须尽量选用质量优良、性能稳定、便于长期保存的光盘作为保存载体,尤其是作为母盘永久保存的A套光盘。

    2、独立包装,垂直排架,防止光盘变形受损

    单片独立包装的光盘一般都采用通用的透明塑料光盘盒作为光盘的外包装,对光盘能起到很好的固定和保护的作用,光盘盒的正、反面和脊背都可以记录光盘信息,非常适合作为光盘载体档案的包装。在排架时应注意光盘盒垂直摆放,松紧适度,方便取用,必要时可以书立防止光盘倾斜滑落。

    3、多载体、多套制备份,尽量减少光盘使用频率

    保护光盘载体档案,最重要的是保护光盘上记录的档案信息,采用多种载体多套制进行数据备份是对档案信息最有效的保护。一方面光盘刻录应建立三套制,减少母盘使用频率;另一方面,有条件的情况下可以用磁盘阵列、磁带等海量存储器备份光盘中的数据,尽量利用硬盘中的档案数据,避免光盘因使用过多而受损。

    4、规范操作,养成良好的光盘刻录习惯

    一是选用质量有保障、经检测性能优良的刻录机;二是刻录速度不宜过快,最好以光盘和刻录机允许的最高刻录速度的一半左右进行刻录比较合适;三是刻录机不宜长时间连续使用,当坏盘率明显增加时,应及时考虑更换新的刻录机;四是光盘不宜刻录太满,达到允许容量的80%即可,绝对不要超刻;五是刻录前最好模拟刻录,刻录后应校验数据,注意要选择关闭光盘,采用一次性刻录。

    5、正确使用,戒除利用中的不良习惯

    一是尽量避免或减少在光盘标签面书写,如必须书写的应使用光盘标签笔,禁止在光盘标签面使用硬笔书写或者粘贴标签;二是取用光盘时避免直接接触光盘记录面,最好戴手套,防止在光盘上留下汗渍或指纹;三是随用随取,使用完毕及时放回光盘盒。

    6、科学管理,建立良好的保管环境

    相对于磁带、磁盘来说,光盘对外部环境的要求其实并不算高,主要是两个方面:一是温湿度要控制在一个比较合适的范围之内,二是要尽量使用不含紫外线的冷光源作为照明。要使光盘“延年益寿”,光盘库必须做好温湿度控制,减少光源对光盘的直接照射。至于灰尘、磁场、有害气体污染等方面,基本上能与普通档案库房保持一致即可。

    7、紧跟技术发展,定期进行检测,把握数据迁移的最佳时间

    光盘的老化和技术、设备的发展升级都会使光盘记录的数据失效,在数据失效前及时进行数据迁移就可以延续光盘载体档案的寿命。对于光盘的老化,应根据其预期寿命来决定在什么时候迁移比较恰当,迁移太早会造成不必要的浪费,迁移太晚可能会造成信息丢失。如果光盘质量和保管环境较好,保存10年以上再考虑数据迁移也不算晚。当然最好的解决方法是定期进行光盘性能检测,参考检测结果来判断光盘保存现状,再考虑是否迁移数据。至于技术和设备的发展升级导致光盘数据无法读取,则需要工作人员及时掌握最新技术,研究发展趋势,在旧的设备和技术被淘汰前做好光盘兼容性的检测试验,做好必要的数据迁移;同时对旧的硬件设备和软件系统也应做必要的保留。

    (作者单位:青岛市黄岛区档案馆)


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