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1、福州新华时代信息技术有限公司蓝光光盘库存储系统技术白皮书福州新华时代信息技术有限公司目录一、电子数据归档介绍31.1电子数据归档概述31.2电子数据归档的意义31.3电子数据存档常用介质41.4常用归档方案51.4.1 磁盘阵列+磁带库51.4.2磁盘阵列+光盘库61.5 经济性测算8二、光盘库产品介绍102.1产品概述102.2蓝光近线存储系列112.3光离线存储系列132.4 近线+离线”存储142.5蓝光光盘15三、光盘库建设架构153.1光盘库数据归档管理系统163.2光盘库管理软件与档案管理系统的接口设计173.3光盘库管理软件173.5镜像管理233.6光盘匣更换管理243.7 存
2、储能力24四、应用案例以及解决方案254.1部分行业应用场景254.1.1检察院/法院254.1.2金融行业（银行/证券/保险）274.1.3 病案归档/PACS影像归档284.1.4 档案归档行业294.1.5 国土资源部门294.1.6 高校档案归档304.1.7 军队涉密存储31一、电子数据归档介绍1.1电子数据归档概述 将经过鉴定且具有保存和利用价值的归档的电子文件集中存放在可脱机保存的载体上，其归档的目的是实现历史数据和信息被系统、科学、长期的保存，以确保决策管理、上级或第三方机构监管，同时可以保证业务的连续性，或者当业务受到损坏中断时能够以最短的时间得到恢复。1.2电子数据归档的意
3、义 数据存储量爆炸性地增长 数据总量在持续增长，仅2015年比2011年的存储容量扩大16倍，IDC预测至2020年数据存储总量将会达到40ZB。因此，海量数据的低成本和超长期的保存将会成为目前互联网信息产业领域的重大需求。 数据管理的成本与风险近年来，信息安全越来越得以重视，政府和社会对数据资料的保存也提出了更为严苛的要求。现如今，存储数据中有75%90%是非结构化的数据，如文档、邮件、报表、网页、XML、声音、图像、视频、扫描文件、工程图以及演示文稿等，这些数据大量产生于社会行业的生产和活动中，对存储容量与存储安全性也提出了更高的要求，在线存储投资成本将会越来越高，而进行数据归档是有效管理
4、应用数据资料、降低成本的重要手段。 法规的遵从性国家档案法规定，对于具有重要价值的电子文件，必须保存在耐久性好、脱机、一次擦写的载体中，并且一式3套，一套封存保管，一套供查阅使用，一套异地保存。电子文件归档与电子档案管理细则第三条中第5点“物理归档”，是指把电子文件集中下载到可脱机保存的载体上，向档案部门移交的过程。脱机保存载体按优先顺序依次为：一次写光盘、磁带、可擦写光盘、硬磁盘。推荐使用档案级可记录光盘。 数据安全存储的“3-2-1”策略企业档案工作规范DA/T 42-2009中指出“电子档案应存储到脱机载体上”。其存储载体DA/T32的附录C，保管要求见GB/T 18894的9.4明确提
5、到“3-2-1策略”：对于需要长期存储的电子数据档案应一式三套，一套封存保管，一套异地保管，一套提供使用。它们需被存放在2种不同的物理介质上，其中1份必须是可移动的、离线的永久拷贝。1.3电子数据存档常用介质（1）磁盘/磁盘阵列：具有读写速度上的优势，不过安全系数低、使用寿命短，适用于数据的在线存储与查询。（2）磁带/磁带库：与磁盘具有同样可读写的功能，数据可修改。容量成本比高，使用寿命优于磁盘，但长期保存安全系数低，查询速度慢，适用于数据的中短期存储（10年内）。（3）光盘/光盘库：单盘容量小，但存档安全系数高、使用寿命长，符合法规遵从性，更适用于数据的长期存储。不同存储介质的详细比较表比较
6、项目磁盘阵列磁带/磁带库光盘/光盘库数据安全性低(可修改或删除)低(可修改或删除)高(不可修改删除)数据保存安全性Google 公司最新发表数据：在大量数据应用环境下，磁盘阵列的硬盘损坏率相当高， 6 块硬盘同时工作 2 年存活率为 54%、 3 年存活率为 30%； 12 块硬盘同时工作 5 年存活率率只有 1%。易脱磁、受潮，接触性读取，读写186次后有断带的危险，划伤后无法修复耐高低温、不怕受潮，抗摔、抗振、抗压、防尘。不接触式读写对蓝光光盘不会造成磨损。信息保存期短（5-10年）短（10年内）长（大于50年）总体拥有成本高高低数据查询速度快（随机读取）慢（顺序读取）中等（随机读取）保存
7、环境要求高(恒温、恒湿、防磁、防水、防震)高(恒温、恒湿、防尘、防水、防磁等)低（正常室温）强磁影响大大无兼容性差（磁盘接口跨代不兼容）差（磁带规格跨代不兼容）好（光驱支持向下兼容）数据迁移成本高（需定期进行数据迁移）高（需定期进行数据迁移）低（无需进行数据迁移）介质的交换性差好好归档法规遵从性否否是能 耗很高低低1.4常用归档方案目前常用归档方案主要有磁盘阵列+磁带库和磁盘阵列+光盘库两种。这两种方案的主要原理是通过磁盘阵列为在线业务提供较高的读写查询性能，保证业务系统的高速运行，再将长期闲置并需保存的业务数据从磁盘阵列中转移至磁带库或光盘库中进行近线和离线归档，实现了一种分级存储管理模式，
8、既保证了磁盘空间的高效利用，又大大降低了总体存储成本和管理成本。1.4.1 磁盘阵列+磁带库这种组合方式在目前市场中最为常见，主要原因在于早期磁带技术目更为成熟，且磁带具有较高的容量价格比。但磁带库有着以下问题： 数据可篡改与磁盘一样磁带数据可篡改（可删除、可修改），无法满足归档数据法规遵从性要求；磁带上的数据信号会随时间推移变弱，需要定期检查和刷新，每隔2-3年倒带或重新复录，一般每翻录一次都会使数字、图像信号受损或失真。 使用寿命短多年的实践证明，磁带数据的安全存储时间远远达不到宣称的存储年限，主要原因一是磁带需要高标准的存放环境，要求恒温恒湿、防磁、防尘，达不到标准的环境严重影响磁带数据
9、的寿命，而高标准的环境，需要较高的成本；二是磁带易受电磁辐射而损坏；三是磁带是接触式读写，磁带与磁头高速摩擦引起磁粉脱落，磁带磨损，使使用寿命缩短。 较高的总体拥有成本磁带库/磁带的一次性采购成本并不高，但如果用作数据归档 ，其使用磁带库/磁带的环境建设成本、环境运行成本及维护成本，还有每隔2-3年倒带或重新复录的成本将非常高，使利用磁带库/磁带做数据归档的总体拥有成本较高。 设备换代风险由于磁带机/磁带库不兼容，每个使用过的磁带机/磁带库都需要完好无损，才能够保证磁带数据有效、完整的读出，我们能否确保磁带机连续运行十年以上，虽然理论上是可行的，而实际上能否做到？磁带机厂家能否对一个型号的磁带
10、机提供十年、十五年、二十年的技术支持和服务，存在很大的风险。同时，磁带的数据无法直接读取，必须恢复到磁盘中才可使用。近年使用磁带备份数据出现大量丢失的实际案例非常之多，典型的是2014年国内一家大型银行在银监会例行检查中就发现磁带母带和备份带因保存管理及其他原因同时损坏，使得大量的客户数据丢失，不但受到了银监部门的处罚，也使自己的公众信誉、服务工作遭到了极大损失。因此，信息化建设的飞速发展导致数据信息在急剧增长，且大部分数据根据重要程度的不同，需要进行不同年限的归档，使用磁盘、磁带的保存方式，在增加使用成本的同时，并没有从根本上解决数据的长期安全存储问题，磁盘、磁带不适用于数据归档（长期存储）
11、，磁盘只适合数据的在线短期存储，磁带只适合数据短期备份（短期存储）。1.4.2磁盘阵列+光盘库随着光盘技术和生产工艺的不断发展，单盘容量 100GB的蓝光光盘技术已经成熟并普及，蓝光光盘具有以下特点： 数据安全性高常用的WORM光盘，数据一次性写入，不可篡改，不可删除，满足法规要求。特别是蓝光光盘，由于采用了超硬涂层，可以有效保护由潮湿、刮碰、指印、灰尘引起的损伤。光盘防电磁干扰，可有效保护数据安全。光盘数据可方便移动、运输，实现离线数据的异地存储，保证数据的安全。由于蓝光光盘的生命周期长，光盘数据可实现免维护，避免因数据迁移带来的安全隐患。 数据安全存储时间长 在三种存储介质中，光盘的有效生
12、命周期最长，企业归档级蓝光光盘在一定的环境下安全存放时间可以超过五十年。加上妥善的保管，将光盘放在光盘库或离线库中，可以避免光照射与机械损伤。 长期的通用性光盘产生至今几十年的时间里,从CD、DVD发展到蓝光光盘、企业归档级蓝光光盘，存储容量也从小到大，发展到50GB、100GB、，但光盘的物理尺寸未发生变化，一直保持12CM的尺寸，重要的是光盘驱动器一直保持向下兼容，蓝光驱动器可以读取CD、DVD的数据，使得光盘数据在存储数十年后仍然可以顺利读取。 企业归档级蓝光光盘可检测使用寿命高端的专业光驱具有独特的对企业归档级蓝光光盘使用寿命进行检测的功能。企业归档级蓝光光盘经过长时间存放归档数据后，
13、可以利用高端的专业光驱对企业归档级蓝光光盘进行检测，确定企业归档级蓝光光盘的剩余寿命，对于接近完成使命的企业归档级蓝光光盘，及时进行复制，确保归档数据的安全性、可靠性。 总体拥有成本(TCO)低首先，光盘库对运行环境的要求不高，不需要高标准的机房环境就可以满足要求，光盘也不需要高标准的环境存放，节省了建设成本，同时也节省了高标准机房的运行成本。其次，光盘库的能耗比较低，放在离线库中的光盘基本没有能耗。第三，企业归档级蓝光光盘妥善地存放和管理，可以使长期存储数据存放时间超过五十年，满足大部分长期存储数据存放的年限要求，在长期存储数据生命周期内，不需要更换介质，即不需要倒盘，节省了介质倒换带来的成
14、本，也避免了介质倒换带来的风险。第四，光盘库升级换代的周期比较长，离线库基本不需要升级换代，更新换代的成本较低。总之，与磁盘阵列、磁带/磁带库相比，由于光盘/光盘库后期使用成本（维护成本、使用成本、升级成本）较低，因此，光盘库的总体拥有成本低。 通过以上的分析对比，磁盘阵列适用于在线数据的快速存取，即经常调用和编辑的数据；磁带适用于数据的短期存储；光盘/光盘库在数据长期存储（数据归档）领域，面对数据安全性、法规遵从性、经济性的要求，占有明显优势，特别是在法规遵从性方面，磁盘阵列、磁带无法满足要求，只有光盘/光盘库满足法规遵从性要求，因此，光盘/光盘库是数据长期存储（数据归档）领域唯一理想的载体
15、，特别是企业归档级蓝光光盘、专业光驱的出现，为解决数据归档领域的难题，即存储介质的选择，带来了解决方案。清华大学光盘国家工程研究中心依据研究指出：离线的永久的拷贝，采用高品质标准化的光盘进行数据存储，才是解决现代化社会信息存储安全的最佳解决方案。1.5 经济性测算对于系统长期运营，消耗的费用包括采购成本、维护费用、运营费用、迁移费用等。总体运营成本具体包括有：1、 采购、建设成本：包括初期建设及后续系统升级的费用。由于设备普遍采用五年的折旧周期，因此，该费用以五年为一个周期进行分摊。2、 维护费用：设备损坏维修的服务费用，每年的维护费用一般以设备总采购价格的百分之十五计算。3、 运营费用：即系统运行过程中所实际消耗的其它费用，包括设备运行耗电（含空调耗电）、机房环境的损耗等。目前，设备耗电加上空调等耗电为主要消耗，空调具备能耗比参数，以设备耗电的百分之三十计算比较合理。4、 数据转储费用：由于系统的兼容性、机房搬迁等非设
