Post on 05-Apr-2015
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Hardware, Speichersysteme, Workflow
Aus: „nestor Handbuch Eine kleine Enzyklopädie der digitalen Langzeitarchivierung“
Kapitel 10-13
27.10.11 Fee Braun
Inhalt• Hardware & Speichersysteme– Problemstellung– Digitale Datensicherung– Speicherverfahren– Datenträger– Archivspeichersysteme
• Workflow– Übergreifende Basisprozesse der Langzeitarchivierung– Systematische Planung von digitaler
Langzeitarchivierung
Hardware: Problemstellung
Rasender technischer Fortschritt Hardware veraltet schnell Ohne Hardware können digitale Dateien nicht genutzt werden Braucht gültigen View Path (Format – Anwendung – Betriebssystem – Hardware)
Digitale Datensicherung
Vorteile Nachteile
Einfache Verwaltung und Verarbeitung Binäre Sicherung Entschlüsselung ohne Anleitung/Technik nicht möglich
Globale Datennetze zur Übertragung Bindung an physische Datenträger
Verlustfreie Duplizierbarkeit Bindung an Lesegeräte
Digitale Datenträger:• Hohe Speicherkapazität• kleiner Platzverbrauch• schneller Zugriff
Formatbindung an Rechnerprogramme
Datenverlust durch Alterung, Verschleiß, Umwelteinflüsse
Speicherverfahren
• Magnetische Speicherung• Optische Speicherung• Magneto-Optische Speicherung• Elektronische Speicherung
Magnetische Speicherung• Seit 50er/60er Jahre• Kombinierter Schreib- und Lesekopf• Schreibkopf erzeugt Magnetfeld• Lesekopf tastet Magnetfeld ab• Rotierend/nicht rotierend
• Beispiel: Festplatte, Videoband
Vorteile:• Schnelligkeit• Preis
Nachteile:• Magnetisierung kann nicht unbegrenzt erhalten bleiben• Beschädigung durch äußere Einflusse (Magnetfelder)• Unkontrollierter, mechanischer Verschleiß beim Auslesen
Optische Speicherung• 80er Jahre• Beispiel: CD
Vier Verfahren um Daten zu schreiben:• Einbrennen/Einstanzen von Löchern in Polykarbonatschicht• Veränderung kristallinen Struktur in eine polykristalline Schicht
Lesen durch Analysieren von reflektierendem Laserlicht, Umwandlung in elektronische Impulse
• Belichtung von Mikrofilmen• Erzeugung Interferenzmuster in holografischen Medium
Abbild der Vorlage wird durch Laserstrahl wiederhergestellt (Negativ)
Optische Speicherung
Vorteile:• Berührungsfreie Abtastung
Nachteile:• Beschädigung durch Alterung, äußere
Einflüsse, Temperatureinflüsse• Empfindliche Abspielgeräte• Beeinträchtigung bei häufigen Gebrauch
Magneto-Optische Speicherung• Beispiel: Minidisk
• Aufbau gleicht optischer Speicherung• Unter Reflexionsschicht befindet sich magneto-optische Schicht• Schicht wird magnetisiert und durch Laser erwärmt, bei Abkühlung bleibt
Magnetisierung erhalten• Optische Auslesung• Datenlöschung durch Erhitzung
Vorteile:• Höhere physikalische Datensicherung• Lichtunempfindlichkeit, Temperaturunempfindlichkeit (<100°)• Unempfindlich gegen Magnetfelder
Nachteile:• Langsames Schreiben
Elektronische Speicherung• Elektronische Speicherzelle wird durch Kondensatorenentladung blitzartig geladen
(Änderung der Leitungseigenschaften)• Beim Lesen wird Leitfähigkeit abgetastet
• Beispiel: USB-Stick
Vorteile:• Lichtunempfindlichkeit, Stoßresistent• Unempfindlich gegen Magnetfelder und mechanische Einflüsse• Wenig Energieverbrauch• Ausfälle einzelner Zellen können korrigiert werden
Nachteile:• Beschränkte Speicherkapazität• Hoher Preis• Elektronischer Verschleiß durch Löschen und Beschreiben
Datenträger
• Magnetbänder• Festplatten
Magnetbänder• Verfahren zur Magnetisierung eines Kunststoffbandes:
1. linear-Verfahren2. Schrägspur-Verfahren
• Bandlaufwerke Einzellaufwerke bis Bandbibliotheken
• Lebensdauer 2-30 Jahre
• Vorteil: lange Haltbarkeit (unverändert, geringer Zugriff)
• Nachteil: technologisch rasante Marktentwicklung
Festplatten• Lebensdauer: 3-30 Jahre
• Speichersubsystem (RAID „Redundant Array of Independent Disks“) Kapazitätserweiterung Ausfallsicherheit, Rekonstruktion ausgefallener Platten durch andere
• MAID („Massive Array of Idle Disks“) Platten nur im Bedarfsfall aktiv (Verschleiß Minderung) Dafür Verlust bei Zugriffsgeschwindigkeit
• Nachteil: Headcrash, Magnetfelder anfällig
Fazit für Langzeitarchivierung
• Festplatten:– Um Zugriffszeit zu verbessern zur Kombination– Eventuell bei Formatmigration, keine
Langzeitarchivierung
• Magnetbänder– Generell gut geeignet– Geringer Zugriff und Unveränderlichkeit
Archivspeichersysteme
Problem:• Großes Datenvolumen kann nicht auf einzelne
Datenträger gespeichert, verwaltet werdenLösung:• Archivspeichersysteme
Verwaltung Zusätzliche Speicherung
Archivspeichersysteme
Vorteile Nachteile
WORM-Eigenschaft WORM-Software (SoftWORM) manipulierbar, spezielle Laufwerke erforderlich
TrueWORM: Alle 3-10 Jahre Datenmigration
Archivspeichersysteme• Archivmagnetbandsysteme
Vorteil: lange Haltbarkeit Nachteil: langsamer Datenzugriff
• Magnetplattensysteme Vorteil: hohe Datensicherheit Nachteil: geringe Medienlebensdauer
• Optische Archivsysteme Vorteil: TrueWorm Nachteil: Geringes Datenvolumen pro Datenmedium
Mehrstufiges Datensicherungskonzept
1. Stufe: Zustand wird fortlaufend überprüft, Fehlerkorrektur auf Bitebene
2. Stufe: Mehrfachspeicherung3. Stufe: Duplizierung der Systemeinheiten
Vorteil: höchste Datensicherheit
Nachteil: 5 Jahre haltbar, jedoch ohne Datenverlust
austauschbar
Workflow
„Arbeitsablauf/Geschäftsprozess als dieGesamtheit aller Tätigkeiten zur Erzeugung
einesProduktes bzw. zur Erstellung einer
Dienstleistung“
Workflow-System
„IT-gestützte integrierte Vorgangsbearbeitung, in der Datenbank, Dokumentmanagement
und Prozessorganisation in einem Gesamtkonzept abgebildet werden.“
Technischer Workflow
„Abläufe, die einen hohen Automatisierungsgrad bereits haben oder
wenigstens das Potential dazu.“
Geringe Involviertheit von Menschen. Hohe Wiederholbarkeit, bei geringer
Fehlerquote
Workflow der Langzeitarchivierung• Problem:
– Prozesse nicht massenfähig– Geringer Erfahrungshorizont– Umfassende Optimierungen nötig
• Ziel:– Vereinheitlichung der Prozesse– Schnelle und zuverlässige Bearbeitung– Kostenreduktion– Verbesserte Verfügbarkeit von Informationen– Transparente Prozesse, Qualitätssicherung– ...
Workflow der Langzeitarchivierung
• Voraussetzungen:– Gesamtlogik (Ablauf Teilschritte)– Serviceorientierte Architektur– Ablauf der Geschäftsprozesse– Übertragung auf andere Projekte
Übergreifende Basisprozesse der Langzeitarchivierung
• Plattform- und Systemübergreifendes Taskmanagement
• Extraktion und Generierung von Metadaten• Validierung von Dokumentformaten• Speicherprozesse• ID-Management• Migrationsprozesse/Formatkonvertierungen• On-the-fly-Generierung einer
Bereitstellungsumgebung
Systematische Planung von digitaler Langzeitarchivierung
Durchzuführende Schritte:1. Alternativen definieren2. Fortfahren/Abbruch3. Experiment entwickeln4. Experiment durchführen5. Experimente evaluieren6. Vergleichbar machen der gemessenen Werte7. Wertigkeiten festlegen (Prioritäten)8. Evaluierungsergebnisse analysieren
Lösung muss zu Anforderungen der Einrichtung und der Nutzer passen
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