硬盘备份存储设备，理论与实践

2014年5月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加强和改进新形势下档案工作的意见》，提出要“建立健全确保档案安全保密的档案安全体系”的目标，对重要档案实行异地异质备份保管，保障档案信息安全，建立标准，采取措施，确保电子文件、电子档案长期保存和利用。对于档案工作来说，数据备份是必不可少的环节。为保障档案数字资源的数据安全，应根据学校的实际情况和本馆的需求制定档案数字资源的备份策略，明确备份对象、备份方式和管理规范，并配备必要的恒温恒湿防磁柜等设备设施保存备份磁盘或光盘。

大部分高校因经费问题，不可能再购置一套磁盘阵列来进行在线冗余备份，多半采用离线备份的方式来备份档案数据。离线备份方式指把数字档案资源拷贝到物理磁带、光盘、移动硬盘等离线存储介质上，离线存储介质可保存在本地或远程异地备份库。根据《档案数据硬磁盘离线存储管理规范》（DA/T 75-2019）要求，应结合档案数据硬磁盘离线存储的工作实际统筹制订工作方案，方案包括存储对象、工作目标、成本核算、人员安排、进度安排、安全管理措施等内容，应制定科学化、规范化的管理制度，并在档案数据硬磁盘离线存储工作中严格执行，管理制度应包含岗位管理、人员管理、场地管理、设备管理、数据管理等方面，应加强档案数据硬磁盘离线存储的安全管理，采取必要的技术手段，对全过程实行监控，确保档案数据的安全。进行档案数据离线存储的硬磁盘存储设备，应具有外壳安全防护、定期加电、定期检测、数据写保护等硬磁盘智能管理功能，以实现对硬磁盘的安全保存，应统一规划档案数据在硬磁盘中的存储结构，按一定规则将其分类集中存储，并留存存储结构说明文件，应使用恶意代码扫描软件对需要写入的档案数据进行安全性检测，应使用全新硬磁盘进行数据写入，宜将硬磁盘放置在硬盘盒中连接计算机进行数据写入，硬盘盒的外部接口应支持USB接口，硬磁盘在进行数据写入过程中应采取必要的措施防止意外断电，不要移动或碰撞工作台和相关设备，防止发生振动及机械损伤，档案数据写入后应对硬磁盘进行写保护控制，应使用恶意代码扫描软件对硬磁盘存储的档案数据进行安全性检测，对硬磁盘存储的档案数据进行可用性检测和完整性检测，应制作硬磁盘标签，标签内容包括硬磁盘编号、起止档号、数据写入时间、保管期限、密级等信息，档案数据写入硬磁盘后应及时进行工作记录登记，登记内容包括硬磁盘编号、套别、档案内容、保管期限、密级、硬磁盘情况、设备品牌型号、操作系统、应用软件、制作时间、制作人、检验人、备注等。备份好档案数据的硬磁盘应采取必要的措施确保硬磁盘离线存储的档案数据安全、完整、可用，进行档案数据离线存储的硬磁盘应放置在硬盘盒中或配备硬磁盘专用存储设备，硬磁盘在进行加电和检测时，应采取必要的措施防止意外断电，不要移动或碰撞工作台和相关设备，防止发生振动及机械损伤，硬磁盘的保管场所应采用防火、防水、防磁、防尘等安全措施，配备可覆盖全部场地的防盗报警、视频监控等设施设备并确保设备正常运行，硬磁盘的保管场所应定时记录温湿度，并具备温湿度异常报警提醒功能，应定期对硬磁盘进行稳压加电。可以将硬磁盘放置在硬盘盒中连接计算机进行加电，或利用硬磁盘专用存储设备进行自动定期加电，应定期对硬磁盘进行检测，可以将硬磁盘放置在硬盘盒中连接计算机进行检测，或利用硬磁盘专用存储设备进行自动定期检测，应及时记录硬磁盘检测情况，包括检测结果是否正常、异常情况的处理措施、处理结果等，因硬磁盘检测结果异常、技术更新等原因需更换硬磁盘时，经领导审批后应及时实施档案数据的迁移。用于档案数据离线存储的硬磁盘提供利用时不得外借，利用过程应在档案部门的监控范围内，严格遵守档案管理和保密规定，在提供利用时，应采取必要的措施，确保档案数据不被修改，应及时记录硬磁盘的利用情况。

硬盘存储能够实现数据的快速记录和读取，满足档案在线快速访问的需求，是当前主流的存储方式。但从电子档案长期存储的要求来说，硬盘还存在很多不足，具体表现在：首先是介质寿命短，硬盘寿命一般在3至5年，因此在一个较长时间内保存数据就要不断迁移数据更换硬盘，这在设备以及电力消耗等方面的运维成本较高。同时，数据迁移过程中存在一定的风险，比如人为误操作、软件病毒伺机发作、数据库兼容性等问题都需要通盘考虑；其次是环境要求高，硬盘工作过程中需要电力持续供给，同时需要冷却系统对环境进行降温，消耗大量电力能源；第三是记录可更改，档案记录需要保持其原始性，但硬盘记录是可以被更改的，会面临黑客攻击或人为修改的风险。诸如硬盘、磁带等磁性存储方式，由于其介质本身的存储特性，在长期使用时，无法避免数据丢失、介质损坏、环境要求苛刻、能耗过高等一系列问题，并不适用于电子档案的长期保存。目前最适于海量电子档案长期存储的介质是蓝光光盘，蓝光光盘不仅存储容量大，而且低功耗，抗干扰能力强，更重要的是对于归档级蓝光光盘来说，其保存时间可达至少50年，安全性极高。^[17](www.xing528.com)

光盘备份是目前最有效的电子档案长期保存的方法。电子档案的脱机备份、异质备份和异地备份工作中，光盘以其存储适量、不可更改、寿命较长、移动性好、能耗低、保存成本低廉、数据可监测和寿命趋势可监测等突出特点已经在档案行业电子档案长期保存方面得到一定认同。但是，传统的CD/DVD光盘存储解决方案虽然解决了碟片的集中管理，但在存储容量、传输速度、自动化、网络化、安全性等方面无法与磁盘阵列相抗衡，实际应用中没有被大规模地推广。^[18]目前，高安全性的蓝光光盘以及大容量蓝光光盘库的应用可在传输速度、便捷性和安全性等方面充分解决上述问题。蓝光光盘库是一种以蓝光光盘或光盘匣为存储载体的具有高可靠性的海量近线存储设备，其通过机械手自动精确定位、抓取光盘，从而方便实现数据的上传下载。归档级蓝光光盘以光盘信息长期保存为目标，在追求信号不丢失和可刻录性基础上强调蓝光光盘的保存质量和保存寿命，保证光盘信息长期可读。目前蓝光光盘库一般采用100GB或^[19]00GB 蓝光光盘，采用光盘匣技术将多张光盘放置在一起以保证单位体积内存储容量最大化。同时蓝光存储成功借鉴磁盘阵列的RAID 技术，为保证存储数据的安全性和可靠性，应避免将完整数据仅存入一张光盘，以避免单张光盘损坏数据无法恢复。应将完整数据分散存入多张光盘，同时各光盘之间采用冗余技术，如RAID0、RAID5、RAID6，这样一张或两张光盘损坏时，仍可保证数据的完好无损，同时多张光盘的并行存储也提高了存储速度。可见蓝光存储是目前电子档案长期存储最适合的存储方式，蓝光存储将蓝光和磁盘二者优势结合在一起，既保证数据安全低成本又兼顾应用便利性，因此是电子档案长期存储的优选策略。^[20]国家档案局也在不断完善适用于档案部门电子档案的蓝光光盘存储和管理的相关标准和规范，于2019年3月4日发布了《电子档案存储用可录类蓝光光盘（BD-R）技术要求和应用规范》（DA/T 74-2019），2019年9月1日起实施，标准规定了档案级可录类蓝光光盘的技术要求，刻录前检测、光盘数据刻录、刻录后检测、光盘标签及光盘保存、使用和维护要求、光盘的三级预警和性能监测、光盘的数据迁移等一系列技术要求和应用规范。