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

Inhalt Hardware & Speichersysteme Workflow 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-Verfahren 2. 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 werden Lösung: 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 Stufe: Zustand wird fortlaufend überprüft, Fehlerkorrektur auf Bitebene Stufe: Mehrfachspeicherung Stufe: Duplizierung der Systemeinheiten Vorteil:  höchste Datensicherheit Nachteil:  5 Jahre haltbar, jedoch ohne Datenverlust austauschbar

Workflow „Arbeitsablauf/Geschäftsprozess als die Gesamtheit aller Tätigkeiten zur Erzeugung eines Produktes 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: Alternativen definieren Fortfahren/Abbruch Experiment entwickeln Experiment durchführen Experimente evaluieren Vergleichbar machen der gemessenen Werte Wertigkeiten festlegen (Prioritäten) Evaluierungsergebnisse analysieren  Lösung muss zu Anforderungen der Einrichtung und der Nutzer passen

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