Самый надежный способ для хранения информации

Как и где хранить данные в течение долгого времени

Многие задумываются о том, как сохранить данные на долгие годы, а те, кто нет, могут просто не знать, что компакт диск с фотографиями со свадьбы, видео с детского утренника или другой семейной и рабочей информацией с большой вероятностью нельзя будет прочитать лет через 5-10. Я задумываюсь. Как же в таком случае хранить эти данные?

В этой статье постараюсь рассказать максимально подробно о том, на каких накопителях хранение информации является надежным, а на каких — нет и каков срок хранения при разных условиях, где хранить данные, фотографии, документы и в каком виде это делать. Итак, наша цель — обеспечить сохранность и доступность данных в течение максимально возможного промежутка времени, хотя бы 100 лет.

Общие принципы хранения информации, продлевающие срок её жизни

Существуют наиболее общие принципы, которые применимы к любому типу информации, будь то фотографии, текст или файлы и способные увеличить вероятность успешного доступа к ней в будущем, среди них:

• Чем больше количество копий, тем вероятнее, что данные проживут дольше: книга, напечатанная миллионным тиражом, фотография, распечатанная в нескольких экземплярах для каждого родственника и сохраненная в цифровом виде на разных накопителях, скорее всего будут храниться и быть доступными долго.
• Следует избегать нестандартных способов хранения (во всяком случае, как единственного способа), экзотических и проприетарных форматов, языков (например, для документов лучше использовать ODF и TXT, а не DOCX и DOC).
• Хранить информацию следует в несжатых форматах и в незашифрованном виде — в противном случае, даже незначительное повреждение целостности данных может сделать всю информацию недоступной. Например, если требуется надолго сохранить медиа файлы, то для звука лучше будет WAV, для фотографий — несжатые RAW, TIFF и BMP, для видео — кадры без сжатия, DV, хотя это не вполне возможно в быту, учитывая объемы видео в данных форматах.
• Регулярная проверка целостности и доступности данных, повторное их сохранение с использованием новых появившихся способов и устройств.

Итак, с основными идеями, которые помогут нам оставить фото с телефона правнукам, разобрались, переходим к информации о различных накопителях.

Традиционные накопители и сроки сохранности информации на них

Наиболее распространенные способы хранения различного рода информации на сегодня — жесткие диски, Flash-накопители (SSD, USB флешки, карты памяти), оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray) и не относящиеся к накопителям, но также служащие той же цели облачные хранилища (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive, OneDrive).

Какой из перечисленных способов является надежным способом сохранить данные? Предлагаю рассмотреть их по порядку (я веду речь лишь о бытовых способах: стримеры, например, учитывать не буду):

• Жесткие диски — традиционные HDD наиболее часто используются для хранения самых разных данных. При обычном использовании их средний срок службы 3-10 лет (такая разница обусловлена как внешними факторами, так и качеством устройства). При этом: если вы запишите информацию на жесткий диск, отключите его от компьютера и положите в ящик стола, то данные можно будет считать без ошибок в течение примерно того же промежутка времени. Сохранность данных на жестком диске в значительной степени зависит от внешних воздействий: любые, даже не сильные удары и встряхивания, в меньшей степени — магнитные поля, могут послужить причиной преждевременного выхода накопителя из строя.
• USBFlash,SSD — срок службы Flash накопителей в среднем около 5 лет. При этом, обычные флешки очень часто выходят из строя значительно раньше этого срока: достаточно одного статического разряда при подключении к компьютеру, чтобы данные стали недоступны. При условии записи важной информации и последующего отключения SSD или флешки для хранения, срок доступности данных составляет около 7-8 лет.
• CD,DVD,Blu-Ray — из всех перечисленных, оптические диски обеспечивает наибольший срок хранения данных, способный превышать 100 лет, однако с данным типом накопителей связано и наибольше количество нюансов (например, записанная вами DVD болванка, скорее всего проживет лишь пару лет), а потому он будет рассмотрен отдельно далее в этой статье.
• Облачные хранилища — срок хранения данных в облаках Google, Microsoft, Яндекс и других неизвестен. Скорее всего, будут храниться в течение долгого времени и пока это коммерчески оправдано для компании, предоставляющей услугу. Согласно лицензионным соглашениям (я прочитал два, для самых популярных хранилищ), ответственности за утрату данных эти компании не несут. Не стоит забывать о возможности потери своего аккаунта из-за действий злоумышленников и других непредвиденных обстоятельств (а их перечень действительно широк).

Итак, самым надежным и долговечным бытовым накопителем на данный момент времени является оптический компакт-диск (о чем я напишу подробно ниже). Однако, самые дешевые и удобные — это жесткие диски и облачные хранилища. Не следует пренебрегать какими-либо из этих способов, ведь их совместное использование повышает сохранность важных данных.

Хранение данных на оптических дисках CD, DVD, Blu-ray

Наверное, многие из вас сталкивались с информацией о том, что данные на CD-R или DVD может храниться десятки, если не сотни лет. А еще, думаю, среди читателей есть такие, кто что-то записал на диск, а когда захотел его посмотреть через год-три, этого сделать не удалось, хотя привод для чтения был исправен. В чем же дело?

Обычные причины быстрой потери данных заключаются в низком качестве записываемого диска и выборе не того типа диска, неправильных условиях его хранения и неправильном режиме записи:

• Перезаписываемые диски CD-RW, DVD-RW не предназначены для хранения данных, срок сохранности мал (в сравнении с дисками для однократной записи). В среднем, на CD-R информация хранится дольше, чем на DVD-R. По независимым тестам, почти все CD-R показали ожидаемый срок хранения более 15 лет. Такой же результат был только у 47 процентов проверенных DVD-R (тесты Библиотеки Конгресса и Национального Института Стандартов). Другие тесты показали средний срок службы CD-R в районе 30 лет. Про Blu-ray проверенной информации нет.
• Дешевые болванки, продающиеся чуть ли не в продуктовом магазине по три рубля за штуку не предназначены для хранения данных. Использовать их для записи сколько-нибудь значимой информации без сохранения ее дубликата не следует вообще.
• Не следует использовать запись в несколько сессий, рекомендуется использовать минимальную скорость записи, доступную для диска (с помощью соответствующих программ записи дисков).
• Следует избегать нахождения дисков на солнечном свете, в других неблагоприятных условиях (перепады температуры, механические воздействия, повышенная влажность).
• Качество записывающего привода также может влиять на сохранность записанных данных.

Выбор диска для записи информации

Записываемые диски отличаются материалом, на который производится запись, типом отражающей поверхности, твердостью поликарбонатной основы и, собственно, качеством изготовления. Говоря о последнем пункте, можно отметить, что один и тот же диск одной марки, произведенный в разных странах может сильно отличаться качеством.

В качестве записываемой поверхности оптических дисков в настоящее время используется цианин, фталоцианин или металлизированный Azo, в качестве отражающего слоя — золото, серебро или сплав серебра. В общем случае, оптимальным должно быть сочетание фталоцианина для записи (как самого устойчивого из перечисленных) и золотого отражающего слоя (золото — самый инертный материал, другие подвержены окислению). Однако, качественные диски могут иметь и другие сочетания этих характеристик.

К сожалению, в России диски для архивного хранения данных практически не продаются, в Интернете удалось найти лишь по одному магазину, продающему отличные DVD-R Mitsui MAM-A Gold Archival и JVC Taiyo Yuden по баснословной цене, а также Verbatim UltraLife Gold Archival, который, насколько я понял, Интернет-магазин привозит из США. Все перечисленные являются лидерами в сфере архивного хранения и обещают сохранность данных в районе 100 лет (а Mitsui заявляет о 300 годах для своих CD-R).

В список лучших записываемых дисков, помимо указанных выше можно включить диски Delkin Archival Gold, которые в России я не обнаружил вообще. Впрочем, вы всегда можете купить все перечисленные диски на Amazon.com или в другом иностранном интернет-магазине.

Из более распространенных дисков, которые можно найти в России и которые могут сохранить информацию десять и более лет, к качественным относятся:

• Verbatim, производства Индии, Сингапура, ОАЭ или Тайваня.
• Sony, произведенные в Тайване.

«Могут сохранить» относится и ко всем перечисленным дискам Archival Gold — все-таки, это не гарантия сохранности, а потому не стоит забывать о перечисленных в начале статьи принципах.

А теперь, обратите внимание на диаграмму внизу, на которой отражено увеличение количества ошибок чтения оптических дисков в зависимости от срока их нахождения в камере с агрессивной средой. График носит маркетинговый характер, да и шкала времени не размечена, но заставляет задать вопрос: а что это за марка — Millenniata, на дисках которой ошибки не появляются. Сейчас расскажу.

Millenniata M-Disk

Компания Millenniata предлагает диски однократной записи M-Disk DVD-R и M-Disk Blu-Ray, со сроком хранения видео, фотографий, документов и другой информации до 1000 лет. Главное отличие M-Disk от других записываемых компакт-дисков в использовании неорганического слоя из стеклоуглерода для записи (в других дисках используется органика): материал устойчив к коррозии, воздействиям температуры и света, влаги, кислот, щелочей и растворителей, по твердости сравним с кварцем.

При этом, если на обычных дисках под воздействием лазера меняется пигментация органической пленки, то в M-Disk в буквальном смысле выжигаются дырки в материале (правда не ясно, куда деваются продукты горения). В качестве основы, похоже, тоже используется не самый обычный поликарбонат. В одном из рекламных видео диск кипятят в воде, потом кладут в сухой лед, даже запекают в пицце и после этого он продолжает работать.

В России таких дисков я не обнаружил, но на том же Amazon они присутствуют в достаточном количестве и не так уж и дороги (примерно 100 рублей за диск M-Disk DVD-R и 200 за Blu-Ray). При этом, диски совместимы для чтения со всеми современными приводами. С октября 2014 компания Millenniata начинает сотрудничество с Verbatim, так что не исключаю, что скоро эти диски будут более популярны. Хотя, не уверен, что на нашем рынке.

Что касается записи, то чтобы записать M-Disk DVD-R требуется сертифицированный привод с эмблемой M-Disk, так как в них используется более мощный лазер (опять же, у нас таких не нашел, но на Amazon есть, от 2.5 тысяч рублей). Для записи M-Disk Blu-Ray подойдет любой современный привод для записи данного типа дисков.

Я планирую обзавестись таким приводом и набором чистых M-Disk в ближайшие месяц-два и, если вдруг тема интересна (отметьтесь в комментариях, да и статьей поделитесь в соцсетях), могу поэкспериментировать с их кипячением, выкладыванием на мороз и другими воздействиями, сравнить с обычными дисками и написать об этом (а может не поленюсь снять и видео).

Ну а пока закончу свою статью о том, где хранить данные: все, что знал, рассказал.

Источник

«Вечная флешка»: как создать надежный носитель, который сохранит данные на тысячи лет

Срок службы компакт-дисков, SSD- и HDD-дисков не превышает 10-20 лет. При этом мировой объем данных растет на 40% каждый год, что стимулирует спрос на накопители, однако долговечность носителей оставляет желать лучшего. Большая часть HDD перестают работать в течение нескольких лет: как правило, это связано с поломкой движущихся частей. Компакт-диски хранятся десятилетиями, но повышение температуры, влажности или механические повреждения делают доступ к информации затруднительным: поверхность диска отслаивается и легко царапается. SSD, рекламируемые сегодня как «неубиваемый» носитель, живут всего несколько лет, и обладают фиксированным количеством циклов перезаписи: циркулирующий внутри электрический заряд рано или поздно угасает даже в отсутствие активного доступа к содержимому. При этом ценность утраченной информации может быть очень высокой: например, это могут быть большие объемы технической документации или исторические архивы, восстановить которые будет невозможно.

www.ohmygeek.net

Хранить долго и недорого

Долгое хранение данных – проблема, в которой законы термодинамики работают против интересов человека. Носители выходят из строя, требуют расходов на поддержание оптимальных условий окружающей среды и теряют накопительные свойства. Регулярная замена SSD стоит серверам 0.5 доллара за 1 Гб, замена HDD обходится в 0.1 доллара за 1 Гб. По данным компании Cisco, к 2020 году совокупный объем хранимой в дата-центрах информации достигнет 6.6 зеттабайт, что означает 495 миллиардов долларов в год расходов индустрии на замену носителей. Предполагается, что разработка «вечных» носителей сэкономит дата-индустрии триллионы долларов в год.

К настоящему времени физики предложили несколько возможных решений этой проблемы: например, команда американских ученых записала информацию в пустоты алмаза, замещенные атомами азота, а российские ученые из проекта «Кварц» Фонда перспективных исследований (ФПИ) предложили хранить данные на кварцевых дисках. Срок жизни данных в обоих случаях превышает время жизни компакт-диска на порядки. Однако можно ли считать проблему решенной?

В 2016 году ученые из Университета Нью-Йорка записали информацию в алмазы при помощи флуоресценции. Исследователи изменили спектр излучения NV-центров алмаза (дефектов кристаллической решетки алмаза, возникающих при удалении атома углерода и добавлении на его место атома азота) лазерным лучом. Лазер локально меняет заряд NV-центров с отрицательного до нулевого, что влечет за собой изменение цвета участков поверхности алмаза при сканировании лазером невысокой мощности. Ученые нашли несколько различимых лазерным сканированием уровней флуоресценции, что повышает плотность записи, а отсутствие структурных изменений снимает ограничения на перезапись. Минусы этой технологии – высокая стоимость алмазов и псевдовечность носителя. Считывание размывает картину светлых и темных участков, из-за чего данные приходится перезаписывать снова и снова.

Вечные данные на кварцевых носителях

Фонд перспективных исследований (ФПИ) финансирует разработку кварцевых носителей с практически неограниченным сроком службы и объемом до 1 Тб: этого хватит, например, для записи большой части архивов Госфильмофонда России.

Ученые из РХТУ им. Д.И. Менделеева, работающие по проекту ФПИ, предложили наносить информацию лазером не на поверхность, а в объем кварцевого диска нанорешетками – так в одной точке записывается не один, а до пяти бит данных. Кварцевые диски, созданные на сегодняшний день в рамках проекта, вмещают 25 Гб информации и выживают при температуре около 1000℃ с последующим термоударом – сохраняют данные после пожара со сработавшей системой тушения без использования облачных хранилищ. Достаточно стереть копоть с дисков — и они снова готовы к работе. Для сравнения, диски аналогичной вместимости компании Millenniata с заявленным сроком жизни в 1000 лет, изготовленные из поликарбоната, разрушаются при температуре 130℃. В отличие от американской технологии, кварцевые диски — это вечный носитель в более строгом смысле слова: срок жизни носителя из кварца может измеряться тысячелетиями.

Почему же кварцевые диски и «вечные флешки» до сих пор не на рынке? Широкому использованию кварцевых дисков в качестве долговечных носителей информации мешают три проблемы, над решением которых работают ученые и разработчики в ходе проектов Фонда перспективных исследований: высокая стоимость записи, необходимость разработки с нуля технологии считывания, громоздкость и нестабильность оборудования. Эти барьеры стоят между успешной экспериментальной записью данных в алмаз или кварц и возможностью «прогонять» экзотический носитель через 100 циклов чтения в день в архивном центре какой-нибудь городской библиотеки: перед выходом технологии в производство ученые должны создать стабильные устройства записи и чтения приемлемых размеров, снизить стоимость записи и доработать технологию чтения.

Петр Хенкин, руководитель проекта направления информационных исследований Фонда перспективных исследований, комментирует:

«Промышленная технология сильно отличается от экспериментальной, показавшей успешные результаты на лабораторном столе. Она должна обладать приемлемой стабильностью во времени и быть воспроизводимой: пользователь не должен подкручивать устройство и прикладывать усилия, чтобы оно работало. Сегодня запись информации на кварцевый диск уже происходит без участия человека, и мы можем записать полный диск за день, но когда запись идет в потоке и время ограничено часами, возникают прогнозируемые сложности – оборудование перегревается, работает с отклонениями. Новизна технологии также создает проблемы и при чтении данных: устройство для чтения информации с кварцевого диска создается полностью с нуля, и это откладывает выход разработки из лаборатории».

Процесс изготовления кварцевого диска. Фото: Фонд перспективных исследований.

В качестве иллюстрации приведем относительно недавний пример. В феврале 2016 года сотрудники Саутгемптонского университета записали Библию на кварцевый диск и подарили его генеральному секретарю ООН. Однако считать эти данные можно только в лаборатории, в которой этот диск создали, под микроскопом. Англичане считывают эти данные при помощи поляризационного микроскопа – делают снимок, отправляют на компьютер, считывают данные, затем делают следующий снимок. Скорость этого процесса – несколько байт в секунду.

Кроме описанных сложностей, физика кварцевого диска накладывает ограничения на стоимость записи. Кварц устойчив к высоким температурам, поэтому для записи нужны высокие энергии. Сегодня данные записывают при помощи фемтосекундного лазера, который стоит миллионы рублей, поэтому даже тогда, когда технология станет стабильной и удобной, на первых порах позволить себе запись на кварцевые диски смогут только крупные дата-центры и правительственные структуры.

Будущее технологии ФПИ вполне можно представить себе в формате B2B-центров записи и чтения, куда люди смогут приезжать со своими носителями и переписывать данные с HDD / SSD на оптические кварцевые диски, или B2G-архивов библиотек и медицинских учреждений. Возможно, когда-нибудь эти технологии будут применяться так же, как сегодня — «флешки» и «внешние жесткие диски»: можно вспомнить о том, что первые CD-приводы стоили очень дорого, однако со временем стоимость снизилась, размеры уменьшились, и за двадцать с небольшим лет мы получили современные компактные устройства.

Источник