光盤載體檔案保管現狀分析及策略研究

邢濤

    光盤是一種用激光和光學系統讀寫的光存儲信息載體，具有存儲容量大、數據存取方便、歸檔壽命長、單位信息存儲價格低和易于保存等優點，因此近年來光盤被廣泛應用于檔案部門，作為檔案的歸檔載體或數字檔案信息的存儲介質。隨著檔案信息化建設的推進和計算機技術的發展，檔案部門保存的光盤載體檔案的數量不斷增加，怎樣長期有效地保管光盤載體檔案成為檔案工作的新課題。

    一、我館光盤刻錄工作概況

    我館開展光盤刻錄工作已有10余年時間。1999年，為解決一批從區電視臺接收的老式新聞錄像帶的保管問題，采用當時先進的錄像采集和光盤刻錄技術，將保存在老式模擬錄像帶上的音像資料轉換成數字信號并刻錄成VCD保存。從2000年開始，為了更好地發揮檔案部門存史資政的職能，我館購置了數碼攝像機和數碼照相機，積極開展全區重要會議、重大活動、重點項目的拍攝工作，形成了大量的數碼照片和音像檔案，而這些檔案最終以光盤為載體保存下來，這項工作為后來在全市開展的城市記憶工程打下良好的基礎。2001年，我館加大了對光盤刻錄工作的投入和管理，實行光盤刻錄兩套制，一套封存、一套利用。2004年，我館完成區（縣）級數字檔案館的建設，檔案信息化建設上升到新的水平，搭建了系統的數字檔案管理平臺，形成了海量的數字檔案信息數據庫。為適應海量信息存儲和實時備份的需要，及時引進了超大容量的磁帶備份技術，改進了光盤存儲技術，工作標準也大幅提高，DVD刻錄機取代了CD刻錄機，視頻文件以mpeg-2格式保存，光盤備份要求一式三套（一套封存，一套利用，一套異地備份）。

    開展光盤刻錄工作10余年來，我館已刻錄光盤共計5238張，保存有音像、圖片、文本、數據庫等各類檔案數據，包括自1989年以來我區的開發區新聞錄像、重大活動錄像、館藏各門類檔案機讀目錄數據和文書、照片檔案全文數據。為做好光盤的保護和管理，檔案館設置專用庫房保存光盤，配備了光盤櫥、去濕機、溫濕度記錄儀等必要的設備和設施，歸檔光盤采取三套制，其中A套作為母盤封存，一般不使用，B套用于提供利用服務，C套用于異地備份。為保護光盤，以磁盤陣列備份光盤數據，盡量減少光盤使用頻率。目前館藏光盤平均使用次數小于1次（不包括試驗和檢測使用次數）。

    二、光盤壽命及光盤載體數據安全實驗

    關于光盤的壽命，理論上可達到數十年甚至上百年；國家檔案局在有關規范中規定了檔案級光盤的歸檔壽命應大于20年，光盤每滿4年進行一次抽樣機讀檢驗；有些地方檔案部門直接提出了光盤應4年轉存一次的規定。我館在光盤刻錄和光盤管理長期實踐的基礎上，開展了對光盤壽命及光盤載體檔案保管策略的研究。

    1、光盤讀取試驗

    光盤讀取試驗是指在常規的工作環境下，使用普通臺式計算機的光驅對館藏已刻錄檔案數據的光盤進行直接讀取和數據復制的操作，以此來判斷光盤數據是否失效，光盤是否達到壽命上限。

    我館的光盤讀取試驗抽取了10年以前刻錄的全部CD光盤255張，保存5年以上不到10年的CD光盤抽樣10%，保存不滿5年的CD光盤抽樣5%，DVD光盤抽樣10%，共計555張CD光盤和50張DVD光盤。除了考慮光盤形成的年度之外，試驗光盤的抽樣還充分考慮不同品牌、不同質量、不同數據類型的光盤。

    經過3個月的讀取試驗， 50張DVD光盤和509張CD光盤讀取復制未出現任何問題，成功率達92.39%。出現讀取問題的光盤并不是保存時間太長或保管環境惡劣，而是由光盤刻錄時的不規范操作造成。出現的問題主要分以下兩類：

    一是數據讀取不全。VCD中最后一個視頻片段讀取不全、無法遷移到硬盤，提示“數據錯誤”（循環冗余檢查），光盤對拷無法完成。分析原因是VCD在刻錄時采用了超刻，就是實際寫入光盤的數據量超過刻錄光盤官方標稱容量的一種不規范的操作。一個空白光盤如果被超刻，那么它就不再是一個標準的光盤，在用播放器或者光驅讀取這張光盤時，可能出現無法正常讀取的問題。

    二是數據無法讀取。VCD中部分視頻文件AVSEQ.dat在XP系統無法讀取或復制到硬盤，但是光盤在安裝win98操作系統的計算機的光驅中可讀，數據可復制至硬盤。分析原因是光盤在刻錄時使用的計算機操作系統和刻錄軟件與現在使用的XP系統沖突或者不兼容造成的無法讀取。

    2、光盤檢測儀抽樣檢測

    為了確保被檢測光盤數據安全，掌握館藏光盤數據狀態，我館從被檢測的605張光盤中抽取20張光盤（約3%）送到國家檔案局檔案科學技術研究所，使用專業光盤檢測儀對光盤的關鍵性能參數進行檢測。用于光盤檢測儀檢測的20張光盤包括18張CD和2張DVD，涉及8種不同品牌和品質的光盤，數據格式包括VCD、mpeg-2視頻文件及圖片文件等。光盤檢測儀對CD光盤檢測的基本參數包括：BLER（塊錯誤率）、E32（不可校正錯誤）、Sym（信號對稱度）、Jitter（抖晃）等；DVD光盤檢測的基本參數包括：PI error（奇偶校驗內碼錯誤）、PO fails（奇偶校驗外碼失敗）、Asym（信號不對稱度）、Jitter（抖晃）等。光盤檢測儀通常采取抽樣檢測的方法進行歸檔前檢測，即在被檢測光盤上抽取若干檢測點（一段數據）作為樣本進行檢測，并顯示各檢測點的檢測結果。如檢測參數符合《電子文件歸檔光盤技術要求和應用規范》關于歸檔前檢測的主要技術指標要求，即CD-R光盤的BLER<50、E32=0，DVD±R光盤的PIE<80、POF=0、Jitter<9，該光盤檢測結果即為“數據正常”，否則結果將顯示“不可歸檔”。

    光盤檢測儀對20張光盤的檢測結果顯示有2張光盤檢測參數超標，不可作為歸檔的光盤，必須進行數據遷移。其中一張是CD-R光盤， 2004年刻錄，檢測顯示該光盤Sym（信號對稱度）超過-0.15～0.15的標準范圍；另一張是DVD-R光盤， 2008年刻錄，檢測顯示該光盤Jitter（抖晃）大于9。其他光盤檢測結果均在標準范圍內，符合歸檔光盤的要求。

    三、影響光盤壽命和數據安全的主要因素

    通過光盤讀取試驗和光盤檢測儀的檢測，以及對本館光盤庫房保管環境的分析和工作經驗的總結，可以看出，在常規的保管環境和適當的保護措施下，以優質光盤經過規范的刻錄操作形成的光盤載體檔案一般至少可以安全地保存10年以上。本館目前保存時間最長的光盤已超過15年，光盤及其記載的數據經檢測參數穩定。因此，光盤沒有必要4年轉存一次，光盤的轉存周期完全可以延長到10年以上。

    影響光盤壽命的因素主要有以下幾點：

    1、物理損傷

    外力的物理損傷是光盤的最大殺手，無論CD或DVD一旦受到物理損傷通常都是“致命傷”，對光盤所保存的數據的損失是無法彌補的，比如信息記錄層的劃痕或剝落，盤片變形、斷裂等。

    2、不當操作

    不規范的刻錄操作會導致光盤刻錄的不成功或者刻錄數據不穩定，給光盤載體檔案形成伊始就埋下安全隱患，比如刻錄速率過高、超刻、刻錄機超負荷運轉等。光盤使用和保管過程當中的不當操作也會嚴重損傷光盤，如手拿光盤時接觸信息層、隨手亂放、光盤上貼標簽等。

    3、技術升級

    雖然科學技術的發展會推動工作方法和效率的改進，但是新產品和新技術帶來的軟、硬件的升級換代卻容易導致已存儲在光盤上的檔案信息與新的硬件和軟件之間的相互不兼容，即使載體材料和記錄材料完好如初，但由于當時的存儲與讀取技術過時或讀取設備淘汰，從而使信息無法讀取。光盤讀取試驗出現的第二種問題就是技術升級導致的。

    4、頻繁使用

    光盤過于頻繁地在光驅或者播放器中讀取會產生高溫，高速旋轉的光盤也會因為外部震動被激光頭碰傷產生劃痕，另外光盤在頻繁取用中會長期暴露在外，受光照容易造成載體材料老化。

    5、惡劣環境

    CD光盤主要分基板、記錄層、反射層、保護層、印刷層等。基板材質是聚碳酸酯，無色透明，耐熱，抗沖擊，在普通使用溫度內都有良好的機械性能，聚碳酸酯耐弱酸，耐弱堿，耐中性油，不耐紫外光，不耐強堿。記錄層是在基板上涂抹的有機染料，由于染料的有機特性和化學活性，其透光率衰減和退化是一個自然發生的、長期的過程，最終將導致光盤上的數據丟失或不可讀。因此，過高或過低的溫度、濕度及強烈光照等惡劣環境對光盤的物理及化學性能有較大的影響。

    6、光盤質量

    市場上的光盤質量良莠不齊，實踐已經證明，劣質光盤從選材、制作工藝、質量把關等方面都無法保證，更難滿足長期保存的需要。

    四、光盤載體檔案保管的策略

    通過實驗可以看出，要最大限度地延長光盤壽命，必須按照規范要求和實際需求建立光盤載體檔案規范化管理制度，對光盤選擇、光盤刻錄、光盤保管、光盤利用、光盤轉存、光盤銷毀等全過程進行有效控制和監測。在實際工作中，我們認為可采取以下策略，確保光盤內檔案數據安全有效。

    1、必須以優質的光盤作為檔案數據的載體

檔案信息是非常重要的數據，必須盡量選用質量優良、性能穩定、便于長期保存的光盤作為保存載體，尤其是作為母盤永久保存的A套光盤。

    2、獨立包裝，垂直排架，防止光盤變形受損

    單片獨立包裝的光盤一般都采用通用的透明塑料光盤盒作為光盤的外包裝，對光盤能起到很好的固定和保護的作用，光盤盒的正、反面和脊背都可以記錄光盤信息，非常適合作為光盤載體檔案的包裝。在排架時應注意光盤盒垂直擺放，松緊適度，方便取用，必要時可以書立防止光盤傾斜滑落。

    3、多載體、多套制備份，盡量減少光盤使用頻率

    保護光盤載體檔案，最重要的是保護光盤上記錄的檔案信息，采用多種載體多套制進行數據備份是對檔案信息最有效的保護。一方面光盤刻錄應建立三套制，減少母盤使用頻率；另一方面，有條件的情況下可以用磁盤陣列、磁帶等海量存儲器備份光盤中的數據，盡量利用硬盤中的檔案數據，避免光盤因使用過多而受損。

    4、規范操作，養成良好的光盤刻錄習慣

    一是選用質量有保障、經檢測性能優良的刻錄機；二是刻錄速度不宜過快，最好以光盤和刻錄機允許的最高刻錄速度的一半左右進行刻錄比較合適；三是刻錄機不宜長時間連續使用，當壞盤率明顯增加時，應及時考慮更換新的刻錄機；四是光盤不宜刻錄太滿，達到允許容量的80%即可，絕對不要超刻；五是刻錄前最好模擬刻錄，刻錄后應校驗數據，注意要選擇關閉光盤，采用一次性刻錄。

    5、正確使用，戒除利用中的不良習慣

    一是盡量避免或減少在光盤標簽面書寫，如必須書寫的應使用光盤標簽筆，禁止在光盤標簽面使用硬筆書寫或者粘貼標簽；二是取用光盤時避免直接接觸光盤記錄面，最好戴手套，防止在光盤上留下汗漬或指紋；三是隨用隨取，使用完畢及時放回光盤盒。

    6、科學管理，建立良好的保管環境

    相對于磁帶、磁盤來說，光盤對外部環境的要求其實并不算高，主要是兩個方面：一是溫濕度要控制在一個比較合適的范圍之內，二是要盡量使用不含紫外線的冷光源作為照明。要使光盤“延年益壽”，光盤庫必須做好溫濕度控制，減少光源對光盤的直接照射。至于灰塵、磁場、有害氣體污染等方面，基本上能與普通檔案庫房保持一致即可。

    7、緊跟技術發展，定期進行檢測，把握數據遷移的最佳時間

    光盤的老化和技術、設備的發展升級都會使光盤記錄的數據失效，在數據失效前及時進行數據遷移就可以延續光盤載體檔案的壽命。對于光盤的老化，應根據其預期壽命來決定在什么時候遷移比較恰當，遷移太早會造成不必要的浪費，遷移太晚可能會造成信息丟失。如果光盤質量和保管環境較好，保存10年以上再考慮數據遷移也不算晚。當然最好的解決方法是定期進行光盤性能檢測，參考檢測結果來判斷光盤保存現狀，再考慮是否遷移數據。至于技術和設備的發展升級導致光盤數據無法讀取，則需要工作人員及時掌握最新技術，研究發展趨勢，在舊的設備和技術被淘汰前做好光盤兼容性的檢測試驗，做好必要的數據遷移；同時對舊的硬件設備和軟件系統也應做必要的保留。

    （作者單位：青島市黃島區檔案館）