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  • 随着互联网的快速发展,网络化已经深入到人们的方方面面,随之而来的是各类涉密敏感数据几何倍的增长。而近年来信息安全事件频频发生,数据安全的重要性日益凸显。如何防止数据泄漏,是企业关注并且急需解决的问题之...

    随着互联网的快速发展,网络化已经深入到人们的方方面面,随之而来的是各类涉密敏感数据几何倍的增长。而近年来信息安全事件频频发生,数据安全的重要性日益凸显。如何防止数据泄漏,是企业关注并且急需解决的问题之一。


    数据安全主要涉及到两个方向:

    一、网络信息安全,互联网时代不法份子借助网络安全漏洞盗窃、破坏、泄漏各种信息数据,给企业造成极大的损失。现在各种网络安全产品不断的衍进,来满足可能存在的信息安全漏洞,这类数据安全大家比较容易理解,腾讯也有专门的团队来保障网络安全。

    二、数据载体安全,是数据安全的末端(即本文称之为数据安全的最后一公里),是最容易被忽略的环节。企业里最大的数据载体是存储着企业运营及业务数据的运营设备的存储介质,一般分为磁性介质HDD和非磁性介质SSD两类。若服务器在涉及到数据存储介质安全风险的运营场景,不对存储介质妥善处理,企业将面临非常大的数据泄露风险。本文将重点讲述腾讯在面临百万级服务器规模时如何通过保护数据载体安全来护航数据的最后一公里。


    传统数据存储介质销毁方法

    我们先来看看存储介质销毁的传统方法:在量小、规模小的时候大家通常是购买办公级的消磁机和锤子,采用简单粗暴的方式进行介质的销毁(如图1)。当量和规模稍大的时候,一般会找外部公司进行处理,或者通过压路机等更加粗暴的方式进行销毁。

    简单粗暴的方法成本低,量小的时候操作效率也高;外部公司处理则省事,但成本较高。当量达到一定规模的时候,简单粗暴的方法效率和可执行性低,而外部公司则成本非常高昂。同时无论量大量小,这两种方法均存在同样的问题:难以保障障储介质100%被销毁保证其数据不可恢复,且难以回溯具体某一台机器的某一个硬盘的处理情况。

    图1 传统的数据存储介质销毁方法


    腾讯每年需退役存储介质数十万片,销毁数量巨大,且分散在腾讯全球的数据中心。传统的数据销毁方案无论在效率上、还是在质量和成本上均完全满足不了腾讯服务器数据存储介质安全服务器运营需求。为此,腾讯通过点线面结合的方案设计,及大型销毁工厂的定制开发,形成了一套完整的海量存储介质销毁的解决方案,完美解决了数据安全的最后一公里,避免了因数据存储介质泄漏而对公司造成的重大损失。


    腾讯数据存储介质销毁解决方案

    腾讯服务器运营场景复杂,涉及到数据存储介质安全的运营场景多样(如图2),且每个场景对数据存储介质销毁的需求各异(如表1)。

    图2 数据存储介质销毁运营场景

    表1 服务器运营场景对数据存储介质销毁需求


    面对上述问题,单靠一种方案是不可能完成的。根据腾讯的服务器量级、分布特点及运营场景的不同,腾讯创新地设计了 “3”层存储介质销毁模式(如图3):

    ● 第1层:建设三个大型的数据存储介质销毁工厂,以区域为面覆盖国内所有IDC,在销毁工厂提供完善的解决方案,集中处理整个公司数据存储介质销毁任务;

    ● 第2层,腾讯数十个IDC数据存储介质销毁中心,通过IDC内小型销毁中心的建设,存储介质的数据安全在IDC中快速、安全地闭环处理,满足需要在IDC内完成数据销毁工作的需求;

    ● 第3层,近百万台服务器节点,通过自动化工具,采用数据低格的方式,处理单台服务器节点的数据销毁工作;

    图3  腾讯“3”层数据存储介质销毁模式

    “3”层数据存储介质销毁模式像一张网一样保障腾讯全球百万级服务器数据存储介质销毁工作(如图4)。

    图4 腾讯数据存储介质销毁网络


    在整套方案中,不论是大型销毁工厂、小型销毁中心,还是服务器单节点在保证数据销毁的基本前提下,更是保证了整个过程的可回溯。接下来,具体看看“3”层数据存储介质销毁模式的具体情况。


    数据销毁工厂

    数据销毁工厂(如图5)是腾讯服务器团队及相关兄弟团队根据自身业务需求,自行设计和定制的,主要用于大规模存储介质的销毁,单个工厂销毁年产能超过数十万片,并涵盖了HDD、SSD两大类存储介质的销毁。

    图5 腾讯数据销毁工厂示意图


    销毁工厂是腾讯设计定制的“智能放盘→扫描→拍照→(HDD)消磁→粉粹”全自动全封闭式的流水作业,过程中人为是无法干预的。腾讯更是定制了粉碎用的刀具,确保粉碎后的颗粒无法进行数据恢复。整个过程与腾讯存储介质销毁管控平台自动对接,实现全程自动控制,且整个销毁全程可控可追溯(如图6)。

    图6 存储介质销毁过程


    这里需要特别提出的是在销毁工厂的方案设计过程中,根据腾讯的标准及流程,设计定制大型的全自动销毁设备过程耗费了大量的资源和时间。国内数据销毁设备的发展比较滞后,大型数据销毁设备资源非常有限,大多数供应商还是停留在传统的办公级或小型的设备的层面,我们要找的供应商除了具备传统的大型销毁设备硬件设计和制造功能力,还必须有创新研发能力和软件开发能力,按腾讯的要求开发出控制整个销毁过程的自动化控制模块的软件开发能力。


    经过彻底销毁的存储介质废渣,我们会找资质齐全的知名的并经腾讯认证的电子垃圾回收服务商回收并进行绿色环保处理。


    IDC销毁中心

    数据销毁工厂的销毁效率高,但缺点是场地要求大,投入成本太高,不适合在每个IDC内使用,所以针对需要在IDC内部进行数据销毁的场景,我们设计了小型的、灵活的、建设周期短的IDC内数据销毁中心,IDC内数据销毁中心同样必须满足腾讯的销毁标准和销毁流程,且对销毁中心的环境和人员都有安全控制要求。

    图7 IDC销毁中心示意图


    服务器销毁节点

    第一层数据销毁工厂和第二层IDC数据销毁中心,对数据存储介质销毁都是破坏性的销毁。对于存储介质运营过程中既需要把数据进行安全销毁又要求存储介质不会被破坏的场景就不实用了,如:服务器从A地调拨到B,服务器调拨出A地的物流过程中存在数据存储介质安全风险。针对这类场景我们就得借助于业界的在线销毁技术和供应商的在线销毁工具,以服务器为单位对其存储介质的数据进行在线销毁。常用的方法如存储介质格式化技术,经过3次数据覆盖想要恢复数据已经不可能了。

    图8存储介质格式化示意图


    结束语

    腾讯“3”层数据存储介质销毁模式为全球百万级服务器存储介质提供数据销毁服务,保障着腾讯十亿级用户信息和公司运营数据的安全。但针对腾讯海外IDC,在满足腾讯安全及资产管理标准情况,我们制定一套认证体系,选择并认证当地资质齐全的知名的服务商上门提供数据存储介质销毁服务。经过彻底销毁的存储介质,找当地资质齐全的知名的经腾讯认证的电子垃圾回收服务商进行资产回收并进行绿色环保处理。后续我们将探索针对海外IDC特点的数据存储介质销毁方案。


    最后,腾讯服务器数据存储介质安全工作还在继续,销毁工厂运营将引入智能机器人等措施提高操作效率,我们将从存储介质或服务器研发设计出发,从软硬件底层来保护其数据安全。

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  • 市面上常见存储介质分析

    千次阅读 2007-05-08 17:02:00
    市面上常见存储介质有CF卡、SD卡、SM卡、记忆棒(Memory Stick)、xD卡和小硬盘(MICRoDRIVE)。 1、CF卡 CF卡(Compact Flash)是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,并与之兼容;CF卡重量只有...
    市面上常见的存储介质有CF卡、SD卡、SM卡、记忆棒(Memory Stick)、xD卡和小硬盘(MICRoDRIVE)。 

    1、CF卡
    CF卡(Compact Flash)是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,并与之兼容;CF卡重量只有14g,仅纸板火柴般大小(43mm
    x 36m
    x
    m3.3mm),是一种固态产品,也就是工作时没有运动部件。CF卡采用闪存(flash)技术,是一种稳定的存储解决方案,不需要电池来维持其中存储的数据。对所保存的数据来说,CF卡比传统的磁盘驱动器安全性和保护性都更高;比传统的磁盘驱动器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍,而且CF卡的用电量仅为小型磁盘驱动器的5%。CF卡使用3.3V到5V之间的电压工作(包括3.3V或5V)。这些优异的条件使得大多数数码相机选择CF卡作为其首选存储介质。


    CF卡作为世界范围内的存储行业标准,保证CF产品的兼容,保证CF卡的向后兼容性;随着CF卡越来越被广泛应用,各厂商积极提高CF卡的技术,促进新一代体小质轻、低能耗先进移动设备的推出,进而提高工作效率。CFA总部在加拿大的Palo

    Alto,其成员有权免费得到CF卡、CF商标和CF技术详情。CFA成员包括3COM,佳能、柯达、惠普、日立、IBM、松下、摩托罗拉、NEC、SanDisk、精工(爱普生)和Socket

    Communications等120多个。而且其中的主要数码相机生产研发厂商已经成立了一个专门组织,从事于CF产品的开发。
    CF卡有以下缺点:

    1、容量有限。虽然容量在成倍提高,但仍赶不上数码相机的像素发展。目前的5百万像素以上产品已经是流行的高端产品最低规格,而民用主流市场也达到3百万像素级别。普通民用的JPEG压缩格式下,容量尚可,但是专业级的TIFF(RAW)格式文件还是放不下几张图像数据。

    2、体积较大。与其他种类的存储卡相比,CF卡的体积略微偏大,这也限制了使用CF卡的数码相机体积,所以现下流行的超薄数码相机大多放弃了CF卡,而改用体积更为小巧的SD卡。

    3、性能限制。CF卡的工作温度一般是0-40摄氏度。因此0度以下的环境中,数码相机基本可以说变成了“废物”。即使是专业机也不能幸免。虽然目前军用的CF卡耐寒能力达到-40摄氏度,可是什么时候普及,价格什么时候跌到普通老百姓可以承受的地步还不得而知。


    目前世界上最大的CF型卡容量已经达640M。一般市场上常见的是8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等几种(128MB以上的为Ⅱ型)。
    2、SD卡
    SD卡(Secure Digital Memory
    Card)是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡,重量只有2克,但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。

    SD卡在24mm×32mm×2.1mm的体积内结合了SanDisk快闪记忆卡控制与MLC(Multilevel
    Cell)技术和Toshiba(东芝)0.16u及0.13u的NAND技术,通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接,不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。而且它是一体化固体介质,没有任何移动部分,所以不用担心机械运动的损坏。


    SD卡的结构能保证数字文件传送的安全性,也很容易重新格式化,所以有着广泛的应用领域,音乐、电影、新闻等多媒体文件都可以方便地保存到SD卡中。因此不少数码相机也开始支持SD卡。

    很多存储卡公司都有开发SD卡,松下是目前SD卡最主要的生产厂家,2000年时
    SD卡容量已经从8MB到64MB分为4个不同的等级来满足不同场合的需要,数据传输率为2MB/s。到2001年末单卡容量已经高达512MB,数据传输率也提升到10MB/s。松下计划到2003年推出容量达到1GB,数据传输率为20MB/s的高性能储存卡,到2005年容量有望达到4GB。看来另辟蹊径的SD卡有望在数码相机存储介质方面打开另外一片天。
    3、SM卡
    SM(Smart Media)卡是由东芝公司在1995年11月发布的Flash
    Memory存贮卡,三星公司在1996年购买了生产和销售许可,这两家公司成为主要的SM卡厂商。为了推动SmartMedia成为工业标准,1996年4月成立了SSFDC论坛(SSFDC即Solid

    State Floppy Disk
    Card,实际上最开始时SmartMedia被称为SSFDC,1996年6月改名为SmartMedia,并成为东芝的注册商标)。SSFDC论坛有超过150个成员,同样包括不少大厂商,如Sony、Sharp、JVC、Philips、NEC、SanDisk等厂商。SmartMedia卡也是市场上常见的微存贮卡,一度在MP3播放器上非常的流行。


    SM卡的尺寸为37mm×45mm×0.76mm(图1),由于SM卡本身没有控制电路,而且由塑胶制成(被分成了许多薄片),因此SM卡的体积小非常轻薄,在2002年以前被广泛应用于数码产品当中,比如奥林巴斯的老款数码相机以及富士的老款数码相机多采用SM存储卡。但由于SM卡的控制电路是集成在数码产品当中(比如数码相机),这使得数码相机的兼容性容易受到影响。
    目前新推出的数码相机中都已经没有采用SM存储卡的产品了。
    4、记忆棒(Memory Stick)

    索尼一向独来独往的性格造就了记忆棒的诞生。这种口香糖型的存储设备几乎可以在所有的索尼影音产品上通用。记忆棒(Memory
    Stick)外形轻巧,并拥有全面多元化的功能。它的极高兼容性和前所未有的“通用储存媒体”(Universal
    Media)概念,为未来高科技个人电脑、电视、电话、数码照相机、摄像机和便携式个人视听器材提供新一代更高速、更大容量的数字信息储存、交换媒体。



    除了外型小巧、具有极高稳定性和版权保护功能以及方便地使用于各种记忆棒系列产品等特点外,记忆棒的优势还在于索尼推出的大量利用该项技术的产品,如DV摄像机、数码相机、VAIO个人电脑、彩色打印机、Walkman、IC录音机、LCD电视等,而PC卡转换器、3.5英寸软盘转换器、并行出口转换器和USB读写器等全线附件使得记忆棒可轻松实现与PC及苹果机的连接。

    记忆棒推出后,三星、爱华、三洋、卡西欧、富士通、奥林巴斯、夏普等一系列公司已表示了对此格式的支持。索尼公司目前还在寻求家用电子行业和IT行业对记忆棒格式的认同。

    Sony将在今后把更多代表记忆棒最新发展的产品介绍到国内市场。
    记忆棒的缺点一是只能在索尼数码相机中使用,二是容量尚不够大。

    索尼在记忆棒的基础上将体积减小至约1/3,设计制造了记忆棒Duo,外型尺寸仅为31×20×1.6mm,重量也缩小了一倍,为2克,这和xD卡非常相仿,非常便于携带。这种记忆棒Duo很方便应用于相当小巧的手机和数码相机中,以及各种mp3播放器等电子产品中。


    为了获取更大的容量和更高的速度,索尼推出了全新的记忆棒PRO,这是由索尼和Sandisk公司共同开发的,外型体积较记忆棒均没有变化,但是可以实现8GB的容量,老式设备将不能使用这种新型的记忆棒PRO,不过现在生产的有记忆棒PRO插槽的数码产品可以向下兼容,使用传统的记忆棒。记忆棒PRO除串行传送之外,还支持并行传送,以实现多种数据的同时传递与接收。在平行传送模式中,数据以大于160Mbps(理论值)的速度传送,使实时记录DVD质量的动态图像成为可能。拥有这种高速,记忆棒PRO同样可以支持即将到来的宽带时代带来的先进解决方案。记忆棒PRO没有蓝条和白条之分,所有的记忆棒PRO都具备版权保护功能。
    2003年3月份,在记忆棒PRO的基础上设计制造了记忆棒Pro
    Duo,是一种是对过去的记忆棒Duo进行新支持并行接口的改进后的产品。记忆棒PRO
    Duo将所有记忆棒PRO的先进功能打包压缩成Duo格式。它采用更高密度的叠加技术。
    记忆棒Pro
    Duo除串行传送之外还支持并行传送,能以160Mpbs(理论上的最大量)的速度传送数据。这种媒体响应宽带时期高级应用程序越来越多的用途,提供快速,简便地复制高分辨率的数码图像,以及大容量演示数据的方法。记忆棒允许记录有版权保护的内容及高速数据传送,在广泛的产品领域内维持高兼容性,包括小型移动设备。通过连接适配器,它同样可以应用于兼容标准尺寸记忆棒的产品。
    5、小硬盘(MICRoDRIVE)

    MICRoDRIVE是美国IBM公司推出的大容量存储介质,中文名称叫微型硬盘。由于数码相机缺少大容量的存储介质,曾一度阻碍了数码相机的发展,IBM公司看到了这方面的市场空白,结合自己在硬盘制造方面的优势,果断地推出了与CF卡Ⅱ型接口一致的微型硬盘,刚推出时容量便高达340MB,经过一年多的发展,容量已达到1G,使数码相机以AVI格式拍摄动态影像时不必再用秒计算了。当然就目前的价格来看它还是比较贵的,不过就每MB性价比来看,它要比SM卡、CF卡和记忆棒划算多了。另外从理论上讲,只要支持CF卡Ⅱ型接口的数码相机也支持微型硬盘,但实际上有些机型如爱普生PC-3000虽然采用Ⅱ型接口,却不支持微型硬盘。目前支持微型硬盘的数码相机有卡西欧QV3000EX、佳能PoWERShot

    S20、G1等机型。

    6、MMC卡

    MMC(MultiMediaCard,多媒体存储卡)由SanDisk和Siemens公司在1997年发起,与传统的移动存储卡相比,其最明显的外在特征是尺寸更加微缩——只有普通的邮票大小(是CF卡尺寸的1/5左右),外形尺寸只有32mm×24mm×1.4mm,而其重量不超过2g。这使其成为世界上最小的半导体移动存储卡,它对于越来越追求便携性的各类手持设备形成强有力的支持。


    MMC在设计之初是瞄准手机和寻呼机市场,之后因其小尺寸等独特优势而迅速被引进更多的应用领域,如数码相机、PDA、MP3播放器、笔记本电脑、便携式游戏机、数码摄像机乃至手持式GPS等。

    另外,由于采用更低的工作电压,驱动电压为2.7-3.6V。MMC比CF和SM等上代产品更加省电,目前常见的容量为64MB/128MB,ATP

    Electrionics公司已经率先推出了1GB的高容量MMC卡。
    7、xD卡

    xD卡是由日本奥林巴斯株式会社和富士有限公司联合推出的一种新型存储卡,有极其紧凑的外形,只有一张邮票那么大。外观尺寸仅为20×25×1.7mm,重量仅为2克重。在存储卡领域可以算得上是最小的了。

    xD卡采用单面18针接口,理论上图像存储容量最高可达8GB,2004年富士与奥林巴斯联合推出了存储容量最高达1GB的
    xD
    卡。而且其读写速度也更高,(读取速率为5MB/S,写入速率为3MB/S左右)可以满足大数据量写入,功耗也更低,xD-Picture存储卡不仅可以同时用于个人电脑适配卡和USB读卡机,使之非常容易与个人电脑连接,而且其还可配合Compact

    Flash转接适配器,并允许在数码相机里做为Compact
    Flash卡存储介质使用。虽然xD卡目前的价格有些昂贵,不过由于随着闪存芯片及其它存储卡价格的不断下滑,xD卡的价格将有较大的降价空间。

    xD卡的使用注意事项
    (1)尽量不要用读卡器格式化xD卡,否则可能会造成卡的格式错误,使其无法存储照片,造成死机现象。

    (2)在用读卡器传输图像时,应该用复制操作,不要进行剪切操作,而作删除操作时只能通过数码相机自身的删除功能。不然也会造成存储卡的故障。 
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  • 现行的海量数据管理按照存储介质类型可分为磁带式、光盘式和硬盘式三种。 1 磁带介质  磁带存储器属于磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面载磁体来存储信息。磁带控制机是连接计算机与磁带...

    现行海量数据离线存储介质类型比较

    现行的海量数据管理按照存储介质类型可分为磁带式、光盘式和硬盘式三种。

    1  磁带介质

       磁带存储器属于磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面载磁体来存储信息。磁带控制机是连接计算机与磁带机之间的接口设备。它是计算机在磁带上存取数据用的控制电路设备,可控制磁带机执行写、读、进退文件等操作。它由磁带传送机构、伺服控制电路、读写磁头、读写电路和有关逻辑控制电路等组成。

        磁带介质的数据离线管理设备有着存储信息量大,磁带能够独立离线保存等特点。但是磁带介质的存储需要配合相应的磁带机进行使用,同时磁带设备厂家众多,磁带介质质量参差不齐,在磁带上数据仅按顺序文件方式存取,读取数据时需要磁带卷至起始位置后才可定位数据,读取速度较慢等诸多不便。

    磁带介质的优缺点如下表所示:

    磁带介质

    读取速度

    存储容量

    配套设备

    兼容性

    体积

    价格

    优点

    光盘及硬盘较快

    存储容量大

    硬盘几乎不需要配套设备

    硬盘可制作其它设备镜像

    硬盘和光盘体积较小

    价格便宜

    缺点

    读取速度慢

    光盘容量较小

    配套设备有专一性

    兼容性较差

    体积较大

    光盘的价格较贵

    由上表可以看出磁带介质作为数据的长久保存介质有着自身的价格和容量优势,但是由于磁带系统的体积及重量都较大,数据传输的速度较慢,设备较为复杂。所以在使用中磁带介质的存储系统需要较大面积的库房存放,操作困难,日常操作人员需要进行相应培训才可使用。并且设备的复杂度提高也会增加系统故障率。体积、通用性和兼容性较差,所以磁带介质不是一种最佳的海量数据离线存储介质。

    2   光盘介质

        高密度光盘(Compact Disc)是近代发展起来不同于磁性载体的光学存储介质,用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息,又称激光光盘。

        光盘介质的特点是写入信息不可更改、不易受到外界电磁干扰而影响存储数据,但是由于光盘的片基为塑料介质,所以容易受到老化而影响存储信息正常读取,同时由于光盘容量有限,对于海量数据长期保管及检索存在不便性。在海量数据存储中会产生大量的存储介质盘片,这给存储数据的管理和查询带来了不便。同时,光盘在读取信息过程中速度也较慢。通常的冷读取速度大于15s。

    光盘介质

    读取速度

    存储容量

    配套设备

    体积

    价格

    优点

     硬盘速度快<2s

    硬盘与磁带存储容量大

    读取设备通用性较好

    较小

    磁带和硬盘的价格都较便宜

    缺点

    较慢>15s

    较小,DVD单盘为4.7G

    磁带通用性差

    磁带的体积大重量重

    单位价格较高

    表4(光盘介质的优缺点)

    从上表可以看出光盘介质的单位价格较高、读取速度较慢、存储容量较小,但是介质的读取通用性较好,体积较小便于携带,所以现在在日常生活中被广泛使用。但对于大数据长时间存储,方便快捷的检索因素要求,光盘介质的存储读取数据定位较慢,在数据的读取时需要有相应的光盘读取设备,光盘系统不能读取其他介质的存储数据,进而与其他介质系统的兼容性较低。此外,光盘的介质不可重写或重写性较差。光盘盘片的容量以常用的DVD为例,容量为4.7GB。当数据量较大时就需要多张的光盘盘片进行数据和档案的保存,光盘并不适合海量数据存储管理。

    3   硬盘介质

    硬盘作为电脑上使用坚硬的旋转盘片为基础的非易失性存储设备它在平整的磁性表面存储和检索数字数据。信息通过离磁性表面很近的写头,由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上。由于它体积小、容量大、速度快、使用方便,已成为PC的标准配置。对于档案、图书等行业来说,硬盘介质的快速传输、稳定、容量大、成本低的要求,若非经常转移介质的物理位置,那么硬盘介质的存储方式确实是存储数据的优良选择。

    由于硬盘介质的各种优点,以及硬盘技术的快速发展,促进了硬盘存储容量的不断提升,以及价格的不断下降,并出现了固态硬盘。正因如此,硬盘介质是各行业离线电子数据存储和备份的最佳介质。

        因此,对于海量数据,包括档案数据在内的各种电子数据,硬盘介质无疑是最理想的存储方式。就好比个人计算机,无论是将自己的珍贵文件保存于光盘还是U盘,甚至是老式的软盘之中,都不如保存在个人计算机的硬盘中安全、放心,因为它的特点注定了保存海量重要数据是它最擅长的本领。

        不同介质的优缺点如下表所示:

    介质

    读取方式优缺点

    容量优缺点

    体积优缺点

    长久使用优缺点

    管理优缺点

    兼容性优缺点

    磁带

    读取速度较慢

    容量很大

    体积大重量重

    容易消磁和带粘连

    数据定位困难,管理较麻烦

    兼容性差,对其它介质不兼容

    光盘

    读取速度较快

    容量较小

    体积小重量轻

    不易受电磁干扰,但容易划伤

    数据定位较容易,但由于容量小,管理时产生盘片多,管理麻烦

    兼容性差,对磁带等介质不兼容

    硬盘

    读取速度非常块

    容量大

    体积较小

    可长期保存,强磁场会对硬盘产生影响,机械装置易老化

    存储数据量大,管理需要相应的软件配合

    兼容性较好可通过虚拟方式兼容其它介质,但是接口方式多,需要解决。

    由此可以看出,硬盘虽然有许多优点,但是机械装置带来的老化现象及硬盘接口的种类多样、容量不统一等问题也随着技术的发展会逐步解决。

    4   固态硬盘

    近年来又出现了性能更加优越的固态硬盘,固态硬盘(Solid State Disk)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘相同,在产品外形和尺寸较普通硬盘一致小。它可广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空设备等领域。

    由于固态硬盘是近年兴起的存储方式,所以在造价上固态硬盘的成本较高。

    硬盘介质

    读取方式

    存储容量

    兼容性

    价格

    体积

    使用

    优点

    兼容性好

    便宜

    体积较小

    光盘不易受电磁等干扰

    缺点

    光盘的冷读取速度慢

    光盘的存储容量小

    磁带的兼容性差需要专业设备

    光盘的价格高

    磁带的体积较大,重量重

    皮带易老化需定期使用,会有坏道产生

    从上表可以看出由于技术的不断进步,硬盘技术也在不断提高,现在的硬盘具有读取速度块,存储容量大,兼容性好、体积小等优点,但是由于大多数硬盘为机械式所以需要硬盘定期的进行工作、检测。所以在我们设计存储系统时也充分考虑上述不足,在系统中要进行充分考虑,使其达到最佳效果。

    小结:现行存储介质比较结论

    现阶段大量的存储介质分为磁带式存储介质、光盘型存储介质和硬盘式存储介质。相比之下磁带式存储介质的相对成本较小,但是缺点是存储容量较小,数据的读取查询时间较慢。在保存方面磁带式存储介质不宜长时间保存,由于是磁性介质保存数据所以包含数据容易受外界环境的影响。

    光盘型存储介质,相比磁带式存储介质,光盘型存储介质的优点是质量轻,相对存储容量较大。缺点是数据的存储改写较难,不宜改写数据,并且在数据读取时不能实时对含有信息进行检索,或者检索过于繁琐和耗时。光盘存储介质的信息追加麻烦,有些甚至不能追加,会对设备造成浪费。

    相比之下硬盘式存储设备的优点是,相对存储密度最大,设备的通用性高,硬盘式存储设备的读取及信息改写较容易。硬盘式存储设备的数据传输速度高,检索及查找数据速度快,并可以准确定位。由此可以发现移动硬盘式存储介质是海量数据离线存储的最佳存储介质。

    由国家档案局档案科研所、浙江省档案局和北京汉龙思琪数码科技有限公司共同研发的海量数据离线存储柜,基于24V弱电库房安全保存保管情况,采用高科技集成技术,将多个大容量硬盘进行级联管理,采用离线保存管理系统,对电子数据进行安全、节能、便捷、利用性高的大容量数据离线科学管理。

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  • 作为海量数据离线存储介质的硬盘其缺点的解决办法 三种介质的海量数据离线管理系统的对比总结如下: 介质 磁带 光盘 硬盘 物理优点 易生产 使用广泛 数据不可修改 ...

    作为海量数据离线存储介质的硬盘其缺点的解决办法

    三种介质的海量数据离线管理系统的对比总结如下:

    介质

    磁带

    光盘

    硬盘

    物理优点

    易生产

    使用广泛

    数据不可修改

    存储容量大

    可长期保存

    物理缺点

    数据易受外界环境影响

    保存时磁塑介质易粘连

    片基易老化

    盘片易划损

    抗冲击力较弱,内部含有皮带、电容等器件需要定期使用

    使用管理优点

    系统成熟

    存储容量大

    通用性较高

    信息易定位

    定期备份信息进快速

    通用性较高

    使用管理缺点

    速度慢

    定位信息困难

    需专门设备读取

    型号规格多样

    使用中光盘数量大

    读写速度较低

    需定期启动保证正常工作

    后期管理

    需短周期对介质

    检验,读取,重新拷贝

    需要对大量同类介质

    进行分类检验,并重新备份

    通过技术对数据进行自检重新拷贝数据速度也较快

    保存

    为保证数据的安全完整需要的保存环境较苛刻

    对保存环境要求较弱

    但是长时间保存光盘基片易老化导致盘片损坏

    较易保存

    且保存时占用空间较小

    价格

    需专门磁带设备读取

    设备较贵

    磁带价格在650/盘左右

    使用普遍

    一盘DVD容量为4.7G

    价格在15/张左右

    使用普遍

    希捷1T普通型硬盘价格为

    500/块以内

    由表中可以看出,硬盘介质在作为档案数据离线保存系统中有着显著的优势,在保管、处理及存放方面都更加适合档案数据的离线存储。磁带介质比光盘介质盘片的价格便宜,存储容量大,不过磁带的后期管理和维护较难。硬盘的管理较容易而且价格便宜。光盘每GB的价格在3元左右,硬盘每GB的价格在0.5元左右。所以硬盘是海量数据离线系统的最佳存储介质。 

    硬盘的安全性,保密性等特性也有利于数据的保存,此外硬盘可独立检索也保证了检索的简便性。通常存储容量较大,数据传输速度较快,数据存储时间较长。同时硬盘可以利用虚拟技术对光盘、磁带介质中存储的电子数据进行虚拟保存,从而实现与磁带和光盘介质数据存储的兼容性。

     

     

     

     

     


    不同介质存储介质1TB数据的存储费用比较

    从以上的对比中可以看出硬盘在海量数据离线存储中有着显著的长处。应用于海量离线档案存储备份系统中解决了现有存储介质及功能不足的情况,更好的简化了数据管理的工作方式,便于工作人员的使用和操作。

           通过上述分析,目前主流的存储介质依然选用硬盘进行存储,是目前存储最为寻常和便捷的介质。

    1  硬盘存储存在问题与解决方法

        虽然硬盘具备一些其它介质无法比拟的优点,但是它本身也隐藏着的一些不足之处需要解决。对于普通硬盘、商用级硬盘、监控级硬盘和军用级硬盘各自不尽相同的特点。我们在设计开发存储管理系统中,要充分认识到硬盘的不足之处,如机械皮带易老化、电路板长时间放置后开机通电击穿、新旧硬盘接口不一致、数据存储容量不统一等。为了更好的满足于应用,我们将列举若干硬盘介质在数据存储方面所隐藏的一些问题,以及它们的解决办法。

    1.1机械传动装置的不足与解决方法

        现在大多数主流硬盘均采用机械式结构,这其中就包含有皮带传动装置。由于现在采用的皮带材料多为高能橡胶,这种材料需要定期的运行来防止粘连及老化。而现在比较常见的硬盘档案管理方式正是将硬盘单体保存于防磁柜等柜体中,这样断电长期保存的方式势必会带来硬盘传动装置老化变快的现象。因此当传动装置老化后,就不能保证硬盘的正常工作,带来的后果便是因数据读取失败而造成损失。

        【解决方法】机械式硬盘的传动装置在长时间闲置不用的过程中会产生老化现象,当要使用硬盘中的数据时,易发生硬盘不能正常工作而导致数据读取失败的现象。为了解决硬盘的这一缺点,可以采用系统定期开机对硬盘进行检测的方法,这样保证了硬盘定期工作,减少了硬盘的老化现象。而且系统可以检测硬盘工作不正常情况出现的时候进行报警,提醒用户进行数据备份,这样就最大化的减少了损失。

    1.2 硬盘电路元件导致的不足与解决方法

    由于硬盘是一个包含电路和芯片的整体电子系统,硬盘上的电路中包含有电容等电子元件。而这些电子元件在长时间不通电的情况下,电容等元件内部电量将完全放电,并长时间处于无电状态,此种情况下如果用户突然加电,则容易发生电子元件被击穿的现象,从而导致硬盘的损坏。

    【解决方法】硬盘的电路板在长时间闲置的情况下,再进行加电工作容易产生电容等电子元件被击穿的现象。可以定期的对硬盘状态进行扫描和检测,这样不仅保证了硬盘可以周期性的工作,以避免硬盘内部电容等元件处于长期保持放电状态。同时又可以在扫描出现故障时提醒用户,方便用户采取必要的防范措施。

    1.3 硬盘接口不统一问题与解决方法

    众所周知,硬盘技术在快速发展过程中出现和使用了多种不同形式的接口,这些接口的形状和传输速度上都有不同程度的区别(IDESATA等),这就导致了新老硬盘在使用过程中的低兼容性和低匹配性。在数据长期保存的过程中,如果一种硬盘的接口不允许使用其它类型硬盘的接入,那么新老硬盘中的数据将无法快速有效的进行互通,直接影响数据管理方面的便捷性。

    【解决方法】新老硬盘不同种类、不同形状的接口不能互相连接,当用户使用老式的硬盘进行系统连接时,若接口不经过处理就无法连接其他系统。解决这一问题,可以在系统中设计不同的常用接口形式,这样当用户需要连接硬盘时就可以根据需求选择正确的接口进行连接,进而解决了多种接口不能互联的使用问题。

    1.4 硬盘容量大小及传输速度不统一问题与解决方法

         老式硬盘的容量相比现今的硬盘容量小很多,从而在数据传输速度方面也有很大差异,这样导致了一个大容量硬盘需要导出档案数据时就需要两个小硬盘进行接收,并且在传输数据速度上的差异也会导致在数据管理上出现比较苦恼的问题。

         【解决方法】需要解决不同容量硬盘的数据在拷贝、传输速度上的调整问题,在系统中可以分别通过软件控制和硬件控制将大容量硬盘中的数据拷贝、传输到多块小硬盘中。并且在数据传输中使用工业控制机进行调节并且缓冲数据,保证数据在拷贝、传输时可以有效管理,进而解决不同容量、不同传输速度硬盘之间的通用问题。

    1.5 不同用途硬盘统一标准问题与解决方法

    硬盘根据不同的用途分为普通硬盘、商用级硬盘和监控级硬盘。每种硬盘类型也有着自身的特点,以下分别进行描述:

    a.             普通硬盘

    普通硬盘一般多用于普通的条件环境中,此种硬盘相对与其它类型的硬盘运转速度高,从而满足了数据高速读取的需求。但是此种硬盘对本身的技术要求并不高,在超长时间连续使用时故障率相对较高。

    b.              商用级硬盘

    商用级的硬盘主要使用于对硬盘稳定性较高的场合中。此种场合中需要使用的硬盘可以进行长时间的连续使用而能正常运转。由于需要长时间的连续工作所以此种硬盘的转速相对与普通级硬盘较低,从而减少长时间连续使用时故障产生率。硬盘转速的降低也就意味着需要牺牲部分数据读取速率。

    c.     监控级硬盘

    监控级的硬盘使用于对硬盘可以长时间连续正常使用要求特别高的环境中。这样的系统需要硬盘工作在每天24小时连续工作的环境中。所以对硬盘的安全防护也就相对较高,这样硬盘的容量相对于其它硬盘的容量有着相对较小的缺点,硬盘数据的传输速度也相对较低。此外由于采用了更加严格的安全防护和技术也同时带来了成本的提高。

    d.              军用级硬盘

    军用级的硬盘被要求能在比较复杂及恶劣的环境条件下正常工作,诸如高气温、高湿度、强震动、高海拔等环境中,仍能保持像上述其他类型硬盘一样运转。这对硬盘本身的制作工艺和技术参数等要求都非常高。军用级之所以具备“战神”一般的强悍实力,是因为它的硬盘结构多采用合金材质蒸发于盘片之上,从而保证硬盘内部盘片的长久耐用。同样的,军用级硬盘的造价也是相对而言最高的,也并非任何地点、任何行业都具备使用条件的。

    上述提到,由于大部分硬盘使用了机械式的结构,所以带来了硬盘本身机械结构易老化的缺点,所以就需要对硬盘进行定期的使用和运转,从而减少机械系统的老化概率和故障概率。同时,因为硬盘可以进行多次的读写,所以这给档案数据的安全造成了隐患。并且由于硬盘的存储容量大,就要求对其中数据存储需要有相应的软件进行管理,才能确保存储档案数据信息的有序和可查。

    普通型、商用型、监控级和军用级硬盘的对比:

    性能

    运行方式

    稳定性

    长时间使用

    接口方式

    普通型

    机械式

    一般

    长时间使用较易产生错误

    现在新式硬盘多使用串口方式,但是存在不同的接口方式

    商用级

    机械式

    较高

    可以长时间稳定工作

    现在流行接口采用串行口,但存在不同的接口类型并且不兼容

    监控级

    机械式

    可以进行全天不间断稳定连续工作

    较多的采用串行接口,但是有不同的接口类型存在

    军用级

    机械式

    极高

    可以长时间连续使用,并且在较高温度环境、湿度较大等恶劣环境中保存正常使用

    采用串行接口,也存在专门设计的专用接口,接口有相应的保护措施保证相关接口的连接牢固

    【解决方法】由以上描述可以看出不同使用用途的硬盘主要在使用安全级别及是否适合连续使用而存在不同。解决这一问题,可以通过工业控制硬件对相应的不同设备设置不同的自检周期及检测参数,这样保证不同类型的硬盘都能正常的工作,而在将要出现问题时及时的告知用户从而采取相应措施。

    由国家档案局档案科研所、浙江省档案局和北京汉龙思琪数码科技有限公司共同研发的海量数据离线存储柜,基于24V弱电库房安全保存保管情况,采用高科技集成技术,将多个大容量硬盘进行级联管理,采用离线保存管理系统,对电子数据进行安全、节能、便捷、利用性高的大容量数据离线科学管理。属国内首创。

    如需对海量数据离线存储柜有更多了解,请拨打电话:010-67873410/67875410,15600548598、15600640568。

    海量数据离线存储柜产品优势:   

    ⑴海量数据离线存储柜具有环保省电的超强优势。离线存储柜是依靠电池电量给柜体提供动力保证,这样在很大程度上降低了耗电量,只需要对电池进行6个月一次的充电管理,这样节约一笔不小的电费,环保节能。

    ⑵海量数据离线存储柜具有超大容量存储,单柜支持20至60块硬盘存储,支持所有IDE接口、SATA接口、SCSI接口的硬盘,如使用3TB硬盘,容量最高可达180TB,是现常用的在线磁盘矩阵最大容量的数十倍。

    ⑶海量数据离线存储柜在不用外接任何设备即可进行数据的管理工作,而且读取数据速度也比在线和近线存储柜设备快,充分说明了它的方便快捷性。

    ⑷海量数据离线存储柜在不接入外接设备既可以对柜体硬盘数据进行检索查询管理,同时柜体本身打开有遥控钥匙和密码进行双重管理,以及柜体开启都会有电子数据记录,在安全性上有强大的保障。

    ⑸海量数据离线存储柜具有定期循环自检功能,为硬盘提供循环自检,依次检查存储柜内所有硬盘数据,保障硬盘顺利工作;

    ⑹海量数据离线存储柜保管数据具有长期性,安全性的特点,数据可以长期稳定保存,而光盘由于材质特性,所以数据每隔5年进行一次数据备份,针对目前海量数据,大量光盘备份已经给目前电子数据备份带来了一定的困扰。

    ⑺管理方便,海量数据离线存储柜不像其他的在线和近线存储柜需要专业人员和设备进行管理,海量数据离线存储柜只需要普通的人员即可进行操作管理。

     

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