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Hardware, Speichersysteme, Workflow Aus: nestor Handbuch Eine kleine Enzyklopädie der digitalen Langzeitarchivierung Kapitel 10-13 27.10.11 Fee Braun.

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1 Hardware, Speichersysteme, Workflow Aus: nestor Handbuch Eine kleine Enzyklopädie der digitalen Langzeitarchivierung Kapitel Fee Braun

2 Inhalt Hardware & Speichersysteme – Problemstellung – Digitale Datensicherung – Speicherverfahren – Datenträger – Archivspeichersysteme Workflow – Übergreifende Basisprozesse der Langzeitarchivierung – Systematische Planung von digitaler Langzeitarchivierung

3 Hardware: Problemstellung Rasender technischer Fortschritt Hardware veraltet schnell Ohne Hardware können digitale Dateien nicht genutzt werden Braucht gültigen View Path (Format – Anwendung – Betriebssystem – Hardware)

4 Digitale Datensicherung VorteileNachteile Einfache Verwaltung und VerarbeitungBinäre Sicherung Entschlüsselung ohne Anleitung/Technik nicht möglich Globale Datennetze zur ÜbertragungBindung an physische Datenträger Verlustfreie DuplizierbarkeitBindung an Lesegeräte Digitale Datenträger: Hohe Speicherkapazität kleiner Platzverbrauch schneller Zugriff Formatbindung an Rechnerprogramme Datenverlust durch Alterung, Verschleiß, Umwelteinflüsse

5 Speicherverfahren Magnetische Speicherung Optische Speicherung Magneto-Optische Speicherung Elektronische Speicherung

6 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

7 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)

8 Optische Speicherung Vorteile: Berührungsfreie Abtastung Nachteile: Beschädigung durch Alterung, äußere Einflüsse, Temperatureinflüsse Empfindliche Abspielgeräte Beeinträchtigung bei häufigen Gebrauch

9 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

10 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

11 Datenträger Magnetbänder Festplatten

12 Magnetbänder Verfahren zur Magnetisierung eines Kunststoffbandes: 1. linear-Verfahren 2. Schrägspur-Verfahren Bandlaufwerke Einzellaufwerke bis Bandbibliotheken Lebensdauer 2-30 Jahre Vorteil: lange Haltbarkeit (unverändert, geringer Zugriff) Nachteil: technologisch rasante Marktentwicklung

13 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

14 Fazit für Langzeitarchivierung Festplatten: – Um Zugriffszeit zu verbessern zur Kombination – Eventuell bei Formatmigration, keine Langzeitarchivierung Magnetbänder – Generell gut geeignet – Geringer Zugriff und Unveränderlichkeit

15 Archivspeichersysteme Problem: Großes Datenvolumen kann nicht auf einzelne Datenträger gespeichert, verwaltet werden Lösung: Archivspeichersysteme Verwaltung Zusätzliche Speicherung

16 Archivspeichersysteme VorteileNachteile WORM-EigenschaftWORM-Software (SoftWORM) manipulierbar, spezielle Laufwerke erforderlich TrueWORM: Alle 3-10 Jahre Datenmigration

17 Archivspeichersysteme Archivmagnetbandsysteme Vorteil: lange Haltbarkeit Nachteil: langsamer Datenzugriff Magnetplattensysteme Vorteil: hohe Datensicherheit Nachteil: geringe Medienlebensdauer Optische Archivsysteme Vorteil: TrueWorm Nachteil: Geringes Datenvolumen pro Datenmedium

18 Mehrstufiges Datensicherungskonzept 1.Stufe: Zustand wird fortlaufend überprüft, Fehlerkorrektur auf Bitebene 2.Stufe: Mehrfachspeicherung 3.Stufe: Duplizierung der Systemeinheiten Vorteil: höchste Datensicherheit Nachteil: 5 Jahre haltbar, jedoch ohne Datenverlust austauschbar

19 Workflow Arbeitsablauf/Geschäftsprozess als die Gesamtheit aller Tätigkeiten zur Erzeugung eines Produktes bzw. zur Erstellung einer Dienstleistung

20 Workflow-System IT-gestützte integrierte Vorgangsbearbeitung, in der Datenbank, Dokumentmanagement und Prozessorganisation in einem Gesamtkonzept abgebildet werden.

21 Technischer Workflow Abläufe, die einen hohen Automatisierungsgrad bereits haben oder wenigstens das Potential dazu. Geringe Involviertheit von Menschen. Hohe Wiederholbarkeit, bei geringer Fehlerquote

22 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 –...

23 Workflow der Langzeitarchivierung Voraussetzungen: – Gesamtlogik (Ablauf Teilschritte) – Serviceorientierte Architektur – Ablauf der Geschäftsprozesse – Übertragung auf andere Projekte

24 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

25 Systematische Planung von digitaler Langzeitarchivierung Durchzuführende Schritte: 1.Alternativen definieren 2.Fortfahren/Abbruch 3.Experiment entwickeln 4.Experiment durchführen 5.Experimente evaluieren 6.Vergleichbar machen der gemessenen Werte 7.Wertigkeiten festlegen (Prioritäten) 8.Evaluierungsergebnisse analysieren Lösung muss zu Anforderungen der Einrichtung und der Nutzer passen

26 Fragen?


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