隨著信息技術的不斷普及應用和電子數據資源在社會各個領域的不斷積累，各個檔案館、文化館、圖書館、美術館、展覽館及行業數據中心均存在海量數據資源且逐年迅速增長，我們迎來了海量數據時代。

在海量數據時代，如果過分依賴單一數據源，而不對其進行有效的備份和多介質存儲，帶來的隱患也將是無法預料的。

目前社會上已經開始廣泛的使用、研發離線存儲產品，將大量的檔案數據、圖書數據、音像文件、圖片文件、電子文件等多種數據格式，以光盤、磁帶、硬盤的多種介質形式進行長期的離線存儲。但是在應用的過程中缺乏統一標準，僅單一的強調了異地、異質的安全備份。但對于如何進行安全的，無隱患的異地異質備份，什么樣的設備，什么樣的方式，應該有多少的冗余空間等等一系列的問題卻并沒有一套切實可行的技術標準進行衡量。

1.離線存儲及其介質
1.1 離線存儲
離線存儲(OffStore)主要是目前來講主要使用光盤或磁帶存儲。大多數情況下主要用于對在線存儲的數據進行備份，以防范可能發生的數據災難，因此又稱備份級的存儲。

離線存儲在目前的應用中主要作為在線存儲的安全備份和應急備份。為在線存儲的災后數據恢復等提供保障數據。

目前，隨著社會的發展，圖書館、檔案館、科技館、博物館、文化館、美術館等大型場館，特別是軍隊、政府機構和商業機構也十分需要如公安、民政、國土、銀行、保險、醫院等各類海量數據存儲機構。對于離線存儲均具有使用需求，離線存儲對于長期不利用的數據具有在線或近線沒有的管理優勢，節能優勢。

1.2 離線存儲介質
當今社會離線存儲的主要介質包括：磁帶、光盤、硬盤三種。其中

1.2.1磁帶 磁帶主要以防磁柜進行存儲，使用磁帶機進行讀取。磁帶屬于傳統的離線存儲介質，廣泛地應用于數據的離線備份存儲。具有存儲量大，保存時間較長。但缺點明顯。當需要讀取數據時，需要把帶子卷到頭，再進行定位。對于保存環境相對光盤、硬盤更加困難，需要保障存儲的溫濕度及考慮周圍磁場的嚴格保存環境條件。

磁帶的讀取需要配合磁帶機使用，不能支持單盤單獨離線查詢和單盤管理。設備廠商和磁帶規格經常發生變化。

從災備角度看數據的可逆性和可恢復性不如硬盤。

1.2.2光盤 光盤目前存儲一般存放于光盤柜或防磁柜內。需要時進行逐個查詢后，再另行讀取。光盤目前的離線存儲利用方式分為光盤塔、光盤庫兩種。

（1） 光盤塔（CD-ROM Tower）。光盤塔是由多個SCSI接口的CD-ROM驅動器串聯而成的，光盤預先放置在CD-ROM驅動器中，事實上相當于多個CD-ROM驅動器的“堆砌”。光盤塔一次可共享的CD-ROM光盤的數量與其所擁有的CD-ROM驅動器數量相等。用戶訪問光盤塔時直接訪問CD-ROM驅動器中的光盤，訪問速度較之光盤庫稍快。

（2） 光盤庫（CD-ROM Jukebox）。光盤庫的設計思路是由投幣式點唱機而來。它是一種帶有自動換盤機構（機械手）的光盤網絡共享設備。光盤庫一般配置有1至12臺CD-ROM驅動器，可容納50至600片CD-ROM光盤。用戶訪問光盤庫時，自動換盤機構首先將已放在CD-ROM中的光盤取出并放置到盤架上的指定位置，然后再從盤架中取出用戶所需的CD-ROM光盤，并將此光盤送入CD-ROM驅動器中。由于自動換盤機構的換盤時間通常在秒量級，因此光盤庫的訪問速度較慢。

1.2.3硬盤 硬盤存儲以磁盤為存儲介質的存儲器。它是利用磁記錄技術在涂有磁記錄介質的旋轉圓盤上進行數據存儲的輔助存儲器。具有存儲容量大、數據傳輸率高、存儲數據可長期保存等特點。硬盤是近幾年才在離線存儲上應用的介質，之前受制于硬盤的價格居高不下及單片容量較小的限制，一直未在離線存儲中進行使用，但隨著硬盤價格的走低，容量的增加，硬盤成為了最經濟，最穩定。讀取最方便的存儲介質。同時，硬盤在離線存儲的發展中可以利用虛擬技術進行光盤數據以及磁帶數據存儲的便捷性也是光盤和磁帶無法比擬的。硬盤在未來的離線存儲發展中，必然占據重要的位置。

1.3 現有離線存儲介質在未來的發展
1.3.1磁帶 磁帶在未來的發展主要將以帶庫的形式進行保管，即磁帶+存儲設備為一體的進行管理，利用。但是相對磁帶的容量比和性價比來說，磁帶+帶庫在未來的發展正在逐步為硬盤盤陣系統中的虛擬帶庫所替代。

目前，更多的企事業單位開始選擇使用硬盤盤陣系統中的虛擬帶庫來進行資料的備份，用以降低風險，提高效率。并解決數據對應管理和備份的問題，但是都是近線管理，不是存放在庫房方式的離線管理方式 

左圖：Oracle 2012年推出StorageTek SL150磁帶庫    

右圖：EMC2012年推出大型機虛擬磁帶庫——DLm8000屏幕截圖

1.3.2光盤 隨著近些年藍光光盤的普及使用，目前市場上已逐步退出藍光光盤庫，相對的單盤容量較小，單盤50GB-100GB，按3.5寸硬盤體積計算，單位體積光盤存儲量約為500GB，而3.5寸硬盤目前可達到3TB乃至更高。相對硬盤存儲，光盤存儲具有不可修改及較高的抗震、抗沖擊性，保管期限較長等優點。但重復讀寫次數較少，速度較低。

1.3.3硬盤 隨著硬盤的性價比逐年的上升，硬盤在離線存儲領域的應用開始逐漸廣泛，虛擬帶庫及光盤鏡像的制作，使硬盤在原有的大容量基礎上具有了磁帶和光盤的不可讀寫的優點。但同時硬盤的缺點也相對明顯，硬盤的抗震，抗沖擊性在離線存儲的應用中為最需解決的問題。

2 離線存儲技術探討
2.1離線存儲數據保存期限
根據現有的光盤、磁帶、硬盤的一般使用壽命進行規定，要求存儲設備能夠至少保障三年以上的有效數據管理。同時為了應對因設備產生壞損等意外情況，所有銷售，制造離線存儲設備的廠商需要至少提供兩套突發情況的應急預案，為保障應急預案的有效性，需使用常用設備完成，要求簡單，快速，方便。

2.2離線存儲數據的可讀取穩定性保障
目前市面具有多套系統及各類常用文件及部分軟件商的自主文件，存儲數據供應商應按市場的需求盡可能的實現文件的讀取。保障數據能夠進行有效調閱和檢測。

2.3離線存儲數據的導入制度建立
離線存儲數據需要不僅僅是簡單的直接存儲，而是需要進行導入的。為了明確導入數據的信息及導入后的物理位置，需要明確的記錄導入數據的元數據，方便目錄體系的建設和查詢。

2.4離線存儲數據的目錄體系建設
目錄體系的建設是對數據利用調用的基礎，在離線存儲中更關涉到離線存儲數據的物理位置存儲。針對海量的離線數據進行目錄的建立，一級目錄并不能完善的滿足需求，故根據現有檔案的存放標準，推薦使用三級目錄。快速的記錄檔案的元數據信息，方便進行后期的目錄檢索和數據調用。針對有需要的數據，可以增加存儲數據的信息概述或主要內容引用。而離線存儲與在線存儲不同的是，離線存儲目錄在標明存儲位置的同時，需要詳細標注物理存放位置。

同時為了保障目錄的安全性和方便可讀性，規定所有目錄需建立紙質目錄及電子目錄各兩份。

2.5離線存儲數據目錄快速檢索
離線存儲作為大容量備份存儲，目錄數據量同樣較為龐大，光盤、磁帶受介質本身讀寫速度的影像，無法進行及時有效的快速檢索。故，目錄的快速檢索可獨立于離線數據單獨進行存儲，實現快速目錄檢索。快速目錄檢索要求在輸入關鍵詞正確的情況下，5分鐘內顯示正確的檢索結果，包括數據的存儲位置及物理位置。

2.6離線存儲數據異地異質存儲探索
在過去的各類存儲規定中，常見有異地異質備份要求，但是缺少詳細的異地異質備份規定，離線存儲作為備份數據，具有特殊性，必須明確異地異質的存儲方式及距離，特單獨列出<離線存儲數據異地異質存儲規定>，詳細的明確如何進行離線數據存儲的異地異質備份。

2.7離線存儲數據的定期質檢
離線存儲數據作為備份數據，必須保障數據的安全性和穩定性，但同時作為備份數據，離線存儲數據被調用次數較少，出現錯誤或丟失等狀況不易發現。為了確保離線存儲數據的長期、有效、安全存儲，需要執行規范的定期質檢。

2.8遠程的離線存儲數據調閱管理
離線存儲數據相對在線數據，調閱需求較少，但并非沒有。除管理人員需要進行調閱外，外部調閱同樣存在。為規范遠程離線存儲調閱，需要制定<離線存儲數據遠程調閱規范>

3 離線存儲質量標準
3.1  離線存儲數據保存期限要求
離線數據存儲設備要求至少能進行3年以上有效保管，并至少提供兩套設備壞損后的替換方案，以保障數據的長期的可讀取性。為預防出現因生產商供應停止等情況產生，替換方案需使用常用設備完成，要求簡單，快速，方便。設備壞損后，至多兩個工作日后，即可保障離線數據的正常讀取。

3.2 離線存儲數據可讀取便捷性標準
為方便快速讀取、調閱數據，要求存儲設備可兼容80%以上存儲內容的讀取，要求存儲設備能夠對離線存儲數據進行智能定位并完成調閱。定位包括存儲位置和物理位置。針對虛擬光驅，虛擬帶庫等存儲方式，能夠即時執行單盤調閱操作，進行數據的調閱。要求以硬盤為直接存儲介質的定位時間不得大于10min，光盤為介質的存儲設備定位時間不得大于20min，磁帶為存儲介質的要求能夠進行精確定位。

3.3 離線存儲數據導入制度
對于離線存儲數據建立快速導入機制，離線存儲設備需標明單位時間吞吐量。導入過程中對導入數據內容需進行詳細記錄。同時需記錄導入數據的元數據，包括但不限于單位、姓名、導入時間、保管期限、密級等。以光盤、磁帶為介質的可直接進行保存，以硬盤位介質的導入，需按鏡像或虛擬帶庫方式進行存儲，保障數據的不可更改性。導入完成后需進行不可擦寫標注，分別于光盤封面、磁帶盒或硬盤上標注與元數據對應的編號，對于有柜體、箱體等存儲單位的離線存儲設備，需要在存放部分進行明顯編號標記。

3.4離線存儲數據目錄數據標準
根據導入制度，詳細記錄元數據后，建立電子及紙質目錄，要求目錄至少保有兩份。目錄原則上使用三級目錄進行建立，目錄需標明數據編號及主要內容，方便后期進行查詢。必要情況下，電子目錄建立需復制盤內/磁帶內詳細目錄，建立主要內容摘要。目錄需要詳細標明數據存儲位置及物理位置。

3.5離線存儲數據目錄檢索要求
針對離線存儲管理需建立檢索目錄，以保障快速對數據位置定位。在輸入關鍵詞正確的情況下，要求5分鐘內可列出全部檢索結果。在數據存儲設備不支持快速檢索情況下，目錄檢索可獨立于離線數據單獨進行存儲，方便進行快速檢索。

3.6離線存儲數據異地異質存儲規定
離線存儲作為備份應用，要求離線存儲數據進行異地異質備份，一般地區本地至少有兩種或兩種以上介質進行數據保存，1500公里以外進行至少一份異地備份。自然災害高發地區，需在1500公里以外不同地區進行至少兩套備份數據。當備份數據發生損壞后，需要即刻補充。

3.7離線存儲數據定期質檢標準
要求對離線存儲數據進行定期巡檢，本地數據以半年為周期，進行全面檢測，確認數據可讀性、安全性。異地備份數據以一年為周期，進行抽樣檢測，抽樣率要求不低于30%。

本地存儲數據檢測出現讀取錯誤等情況，即時使用異質備份數據進行修復，修復完成后依舊存在錯誤地使用異地備份數據進行修復。本地存儲數據檢測錯誤率達到0.5%的情況下，需要全面審查存儲環境，確定非環境原因的情況下，需要根據財政情況考慮更換存儲設備或存儲介質。本地存儲數據檢測錯誤率達1%的情況下，并確定非環境原因的情況下必須對存儲設備或存儲介質進行更換。

異地存儲抽樣檢測不合格率達小于等于0.1%的情況下，直接對錯誤數據進行修復。不合格率大于0.1%小于等于0.3%的情況進行全部數據檢測，并修復。不合格率大于0.3%小于等于0.7%的情況進行全部數據檢測，并修復。全面審查存儲環境，確定非環境原因的情況下，需要根據財政情況考慮更換存儲設備或存儲介質。抽樣檢測錯誤率達大于0.7%的情況下，并確定非環境原因的情況下必須對存儲設備或存儲介質進行更換，更換后次年依舊出現同類情況需要更換存儲地點。

3.8離線存儲數據遠程調閱規范
離線存儲遠程調閱僅供無密級數據的調閱。調閱人提出調閱申請后，經審批同意，由專人使用專用設備拷貝到可聯網設備上后，進行臨時網絡連接。通過三級或三級以上認證后供申請人調閱，調閱數據為只讀數據，調閱完成后即刻斷開網絡，并刪除被調閱數據。

操作人員進行遠程操作需要使用專用網絡及專用設備，操作需進行全程監控及多級驗證。對離線存儲數據進行操作的設備禁止設有USB接口、光驅、軟驅等可移動存儲接口。操作人員執行遠程調閱同樣禁止進行寫入、修改、拷貝操作。

遠程調閱禁止寫入、修改、拷貝操作由設備智能完成。

4離線存儲設備
4.1 離線存儲的安全需求
在目前應用的離線存儲設備保留了大量的涉密數據，但是大部分工作人員僅注意保障了紙質檔案、文件等的保密柜、保險柜放置，卻忽略了相對而言電子數據的單位體積存儲數據更加龐大。沒有一套安全的存儲設備是相當危險的。標準的建立首先需要考慮的即為離線存儲設備的安全標準。

4.2    離線存儲設備的存儲容量規范
需要明確離線存儲設備應該能夠進行多少容量的存儲，離線存儲設備作為大數據時代的備份存儲方案，容量是離線存儲的根本，不能夠滿足容量需求的離線存儲設備，對于日常的應用和緊急數據恢復等都會造成不良影響。

4.3    多個存儲單元的聯合調用
存儲設備的聯合調用目前在在線存儲中已經取得了廣泛的認可，離線存儲如何規范化的進行聯合調用，聯合調用對速率或其他有何種影響同樣需要在標準中進行規范。

4.4    離線存儲設備的供電條件
離線存儲設備在供電方面與傳統的機房設備不同，目前在市場的應用當中有大量的離線存儲設備均直接安放于檔案庫房內，為了保護檔案的安全，根據國家規定，檔案庫房內禁止強電進入，所以對于離線存儲設備的供電，也應盡量的滿足使用需求，針對在檔案庫房的設備進行專門的供電設計，使用低壓供電，做到安全、環保、節能。

4.5離線存儲設備的智能化運行
作為海量數據存儲設備，離線存儲設備的內部環境需要進行智能化監控，而不僅僅是依賴于人。離線存儲設備在環境方面的智能化運行將成為離線存儲設備的必要組成部分，而不僅僅是依賴人工來完成大量的操作，且大部分對離線存儲設備進行應用的單位也無力支撐對于設備內部數據的24小時人工監控，對于柜體內部數據的人工監控也是對于數據安全的重大考驗。綜上，離線存儲設備必須執行一套詳細的有序的內部智能化環境監控。

4.6離線存儲設備的抗災能力
離線存儲數據作為備份數據，需要具有一定的抗災能力，以適應自然災害后的快速數據恢復。同時以異地備份的數據作為本地數據備份的補充，形成在線——本地備份數據——異地備份數據的三級數據制度有效保障數據的完整。

4.7線存儲設備的防磁能力
磁帶、磁盤作為磁性設備需要進行有效的防磁保護，以避免數據因外部磁性影像而產生損失。

4.8離線存儲設備的后期服務穩定保障
存儲設備后期服務穩定保障主要針對的是磁帶機及磁帶。參照目前市場的磁帶形式，磁帶機生產廠商的快速更迭，造成了大量的老舊磁帶無法進行讀取的窘迫局面。為了預防相似情況在未來的發生，對于后期服務的穩定保障，特列出標準內容。

5.1 離線存儲設備安全標準
5.1.1 離線數據存儲設備安全標準（密級：公開）  對于全部存儲數據密級均為公開的存儲設備，要求必須設有機械鎖，至少設置密碼鎖、磁卡鎖中一種或兩種，可設置應急鑰匙孔，采用機械鎖+密碼鎖（磁卡鎖）或應急鑰匙方式進行開柜。柜體要求采用不低于1.2mm鋼板進行壓制。柜體具有振動感應報警系統及密碼錯誤報警系統，發生劇烈振動或三次密碼錯誤的情況下，發出蜂鳴報警。
5.1.2離線數據存儲設備安全標準（密級：機密） 對于全部存儲數據密級均為機密及機密以下的存儲設備，要求必須設有機械鎖，至少設置密碼鎖、磁卡鎖中一種或兩種，可設置應急鑰匙孔，采用機械鎖+密碼鎖或應急鑰匙方式進行開柜。柜體要求采用不低于6mm鋼板進行壓制。柜體具有振動感應報警系統及密碼錯誤報警系統，發生劇烈振動或三次密碼錯誤的情況下，發出蜂鳴報警。柜體采用全密封設計，門內需采用防撬設計。
5.1.3離線數據存儲設備安全標準（密級：秘密） 對于全部存儲數據密級均為秘密及秘密以下的存儲設備，要求必須設有機械鎖，密碼鎖，必須安裝指紋鎖，可設置應急鑰匙孔，采用機械鎖+密碼鎖或應急鑰匙+指紋鎖方式進行開柜。柜體要求采用雙層鋼板進行壓制外鋼板厚度大于等于6mm。雙層鋼板內使用石棉或發泡水泥進行填充，并增加防鉆鋼板。柜體具有振動感應報警系統及密碼錯誤報警系統，發生劇烈振動、三次密碼錯誤、兩次指紋錯誤的情況下，發送遠程報警信號。柜體采用全密封設計，門內需采用防撬設計。
5.1.4離線數據存儲設備安全標準（密級：絕密）對于含密級為絕密數據的存儲設備，要求必須設有機械鎖，全鍵盤密碼鎖及指紋鎖，指紋鎖設置雙重/多重密碼，需要雙人或多人共同使用指紋方可開啟，不設置應急鑰匙孔，采用機械鎖+密碼鎖+指紋鎖方式進行開柜。柜體要求采用雙層鋼板進行壓制外鋼板厚度大于等于8mm，內鋼板大于等于6mm，門板厚度外鋼板不低于12mm。雙層鋼板內使用石棉或發泡水泥進行填充，并增加防鉆鋼板。柜體具有振動感應報警系統及密碼錯誤報警系統，發生劇烈振動、三次密碼錯誤、兩次指紋錯誤的情況下，發送遠程報警信號，包括但不限于短信，電話。柜體采用全密封設計，門內需采用防撬設計。
5.2離線存儲設備的存儲容量規范
離線存儲設備容量按需求分為6類：

A：最大存儲容量小于40TB為微型離線存儲設備，適用于家庭用戶、小型企業、小型科研中心及絕密數據的單獨存儲；

B：最大存儲容量大于等于40TB，小于80TB為小型離線存儲設備，適用于小型企業及區，縣級政府部門（不含檔案館、圖書館等場館類單位），中小型科研中心等；

C：最大存儲容量大于等于80TB，小于160TB為中型離線存儲設備，適用于中小型企業數據中心及市縣級政府部門，大中型科研中心，中小型檔案館、圖書館等；

D：最大存儲容量大于等于160TB，小于320TB為大型離線存儲設備，適用于省市級政府部門，大中型企業，中型檔案館、圖書館，大型科研中心等；

E：最大存儲容量大于等于320TB，小于1PB為超大型離線存儲設備，適用于小型數據中心，部委級政府部門，大型企業，大型檔案館、圖書館，跨國企業等；

F：最大存儲容量大于等于1PB，為巨型離線存儲設備，適用于國家級檔案館、圖書館，大型數據中心等。

5.3離線存儲設備多設備聯控規范

存儲設備是否能夠進行多設備聯控需明確在設備外及外包裝進行標注。聯控數量、聯控方式及聯控后造成影響需在說明書內明確說明。聯控設備必須能夠在一個操作終端針對所有聯控設備能夠進行有效操作。

5.4離線存儲設備供電電壓規范

適用于檔案庫房的存儲設備能夠使用低壓進行供電，包括24V供電及36V供電。針對高壓工作區域的能夠使用380V電壓進行供電。針對辦公環境使用的設備需要保障使用220V電壓進行供電。對于多區域通用設備可設計多種型號，分別針對不同工作區域。

技術保障的前提下，可以設計生產適用于多模供電的設備，但禁止使用全智能化電壓判斷。

可進行多模供電設備要求進行手動調節輸入電壓值后，與電源連接。設備內需要進行二次判斷，當判斷值與手動輸入值不一致后，不能進行設備啟動。

5.5離線存儲設備斷電工作規定

要求離線存儲設備在斷電期間至少保障72小時工作時間，有效保障存儲設備的連續運行及數據安全。要求具有室外操作功能的存儲設備能夠進行多模供電，包括但不限于太陽能，車載蓄電池等。

5.6離線存儲設備智能化內部環境保障

離線存儲設備要求具備有內部環境監測及調節系統，能夠對設備內的溫濕度進行一定范圍的自主調節，保障存儲介質的安全運行。

離線存儲設備要求具有IP55以上的防塵防水等級。

當離線存儲設備內環境超過警戒值時具有明確的智能報警措施。

離線存儲設備要求具有振動感應系統，能夠在感應外部振動后進行自動斷電，切斷存儲介質供電，避免因振動狀態工作造成存儲設備損壞。發生持續強震，進行智能報警。

5.7離線存儲設備抗震能力規定

所有存儲設備，在投入使用前均需經振動試驗檢測，確定并于柜體標注詳細參數，明確抗振動能力。對抗震能力較低的產品，使用及搬運過程需注意安全防范。

5.8離線存儲設備防磁能力規定

以磁帶、硬盤為存儲介質的存儲設備，需要具備防磁能力，當外界磁場為400MT時，柜內磁場不大于5MT。

5.9離線存儲設備遠程讀取規定

離線存儲設備具有遠程讀取功能的需要標注連接方式及驗證方式，遠程操作僅供讀取操作，不可進行數據寫入及修改。

5.10離線存儲設備可維護性規定

離線存儲設備需要具有較強的可維護性，存儲設備內的存儲介質能夠進行快速插拔、更換。隨時可對發生故障的存儲介質進行更換，保障數據安全。同時要求離線存儲設備內的配件能夠進行快速維護，保障離線存儲設備的穩定性。

5.11離線存儲設備周期性廠商考察機制

對離線存儲設備的選用，盡量選擇市場同類替代產品講多的設備，以避免因廠商變化造成數據無法讀取等情況。當選擇市場替代產品較少的產品時，需定期進行廠商的考察，當廠商出現經營不善或轉型時，需及時更換存儲介質或設備。

6結論

  時代在前進，數據在膨脹。信息安全問題越來越成為現代信息社會的關注焦點，信息安全隱患日益突出，來自網絡的隱患如：黑客攻擊、病毒；來自軟件的隱患如：安全漏洞、操作系統缺陷、數據庫缺陷；來自管理的隱患如：管理體系不健全、安全防范意識薄弱等等，無時不刻在提醒我們：離線數據海量存儲的安全、有效，存儲設備的安全運行需要有標準提供強有力的保障。