20020710 \  Normen & Standards \  WORM Tape Das neue Archivspeichermedium
WORM Tape Das neue Archivspeichermedium
Der Begriff WORM Tape ist erst in den letzten Jahren entstanden. Der Begriff Tape ist bekannt und beschreibt die Bandtechnologie. Der Name WORM (Write Once Read Many) beschreibt die Fähigkeit der Medien nur einmal beschreibbar zu sein und danach nur noch lesend auf die Dokumente zugreifen zu können. Unter WORM wurden bisher nur die klassischen Medien verstanden. Hierunter fallen die 5 ¼“ optische WORM, 12“ optische WORM, Mikrofiche, Compact Disk (CD) und Digital Versatile Disk (DVD) Medien. Historisch betrachtet wurden zuerst die 12“ WORMs und die Mikrofiche eingesetzt. Heutzutage sind überwiegend 5 ¼“ WORMs und CD Medien im Einsatz. Die DVD Medien werden wegen fehlender Standardisierung selten eingesetzt. Eine weitere Unterteilung erfolgt nach Art des Aufnahmeverfahren. Es ist zu unterscheiden zwischen Physical-WORM (P-WORM), Coded-WORM (E-WORM) und Software-WORM (S-WORM). Informationen, die mit der P-WORM Aufnahmemethode geschrieben werden, verursachen eine dauerhafte physikalische Änderung in der Oberfläche des Mediums (optisch), so dass der ursprüngliche Zustand eines spezifischen Bereiches nicht wieder hergestellt werden kann. Bei der E-WORM Methode werden die Medien beim Hersteller als einmal beschreibbar und nicht wieder löschbar gekennzeichnet. In den entsprechenden Steuerungsprogrammen wird diese Aufnahmemethode analog den P-WORM’s behandelt. Bei den P- und E-WORM Schreibverfahren werden die Dateiattribute vom Hersteller festgelegt. Ein Anwender hat keine Möglichkeit die Attribute von unlöschbar auf löschbar zu ändern. Bei der S-WORM ist es möglich, ein Medium mit fremder Software zu überschreiben.
In den letzten Jahren hat sich die Kommunikation verändert. Von Telefonaten und von der Papierpost ist der Trend immer mehr in den digitalen Bereich gewechselt. Die Hemmschwelle eine Nachricht ggfs. mit Anlagen an mehrere gleichzeitig zu senden ist gesunken. Durch die einfache und kostengünstige Handhabung mit Emails ist die Datenmenge ebenfalls angewachsen.
Um diese Datenmengen zu bewältigen gibt es entsprechende Konzepte. Diese sehen zum einen den Einsatz von Medien vor, um die Daten zu sichern. Des weiteren sind Medien vorgesehen, um die Daten zu archivieren. Der Unterschied zwischen sichern und archivieren ist in der Regel, dass auf die archivierten Dokumente auch im laufenden Betrieb zugegriffen wird, während die gesicherten Dokumente bei einem Systemausfall zum Einsatz kommen. Deshalb wurden bisher für die Archivierung klassische 5 ¼“ WORMs bzw. CDs eingesetzt und für die Sicherung wurden Bandmedien genutzt. Diese Grenzen scheinen sich mit den aktuellen Entwicklungen aufzuheben.
Während die klassischen WORMs eine Höchstkapazität von 9,1 GB bieten liegt die Kapazität bei den CDs nur bei 650 MB -700 MB je Medium. Die WORM Tapes bieten dagegen Kapazitäten von 50 GB bis 260 GB (komprimiert) je Medium und Hersteller. Bei größeren Datenmengen werden die Unterschiede noch deutlicher. Um eine Datenmenge von 1TB zu speichern würden entweder 133 5 ¼“ WORMs, oder 1747 CDs oder 4 (komprimiert) bis 22 WORM Tapes Medien benötigt werden. In der Regel werden bei größeren Datenmengen eine Vielzahl von Medien genutzt. Um dieses Verfahren zu automatisieren gibt es sogenannte Jukeboxen bzw. Libraries. In eine Jukebox passen bis zu 660 klassische 5 ¼“ WORMs bzw. CDs. In eine Library dagegen können bis zu 2480 WORM Tapes eingelegt werden. Somit hätte eine einzige Library die Kapazität von ca. 20 bis 100 (komprimiert) Jukeboxen. Ein weiteres Kriterium ist die Zugriffszeit. Bei einer Recherche ist es wichtig, dass die Treffer schnell vom Medium ausgelesen und angezeigt werden. Hier haben die WORM Tapes bisher geschwächelt. Inzwischen werden akzeptable Zugriffszeiten von 8 Sek. - 35 Sek. erreicht.
In der Entwicklung der WORM Tapes haben sich einige Hersteller weiterhin auf die Sicherung von Daten spezialisiert. Nur wenige Hersteller haben dagegen die WORM Tape Technologie weiter entwickelt und für den Einsatz im Archivbereich optimiert. Bekannte Hersteller hier sind LTO, StorageTek, SONY, Exabyte. Diese Hersteller haben spezielle Technologien im Einsatz um die Anforderungen des Marktes zu erfüllen. Hierzu zählt unter anderem die Memory-in-Cassette (MIC) Technologie. Hierbei handelt es sich um einen Chip, der unter anderem auch die Systemlogdatei speichert, die in die Kassette eingebaut ist und einen schnellen, direkten Zugriff auf die gewünschte Position auf dem Band erlaubt. So muss der Datensatz nicht mühselig und zeitintensiv gesucht werden.
Ein weitere Komponente, die zu einer verbesserten Datenintegrität führt, ist die ECC – „read while write and error correction code“ Technologie. Read while write ermittelt und korrigiert jede Schreibanomalie, indem es diese fehlerhaften Stellen nochmals korrigiert schreibt, nachdem der Ausfallpunkt des Bandes passiert ist. Dies geschieht „on-the-fly“. ECC wurde von der Luftfahrtindustrie entwickelt und basiert auf einer mathematischen Beschreibung der Daten, so dass diese wiederhergestellt werden können, falls sie verloren gehen. Diese Technologie wird auch in Konsumerprodukten, wie CD-Player, DVD und Laser Disk Laufwerken eingesetzt. Ein weiterer Vorteil der WORM Tape Technologie ist der Kostenfaktor bei langfristiger Betrachtung von großen Archiven. Unter Berücksichtigung der Kosten für Medien, Laufwerke, Robotik und Ablage kann mit folgenden Kosten pro MB gerechnet werden:
  
Medium
Kosten pro MB
Papier
10,00 €
Microfiche
1,20 €
12“ optische WORM Medien
0,11 €
5 ¼“ optische WORM Medien
0,06 €
CD
0,02 €
WORM-Tape
0,008 €
Quelle: StorageTek, adaptiert und ergänzt von PROJECT CONSULT
Aber die neue WORM Tape Technologie hat nicht nur Vorteile. Sie hat auch Ihre Schwachstellen. Bedingt durch das Aufnahmeverfahren (magnetisch), sind die WORM Tapes gegenüber Magneten sehr empfindlich. Auch ein fallen lassen eines Mediums kann Datenverluste zur Folge haben. Des weiteren sind die Medien sehr temperaturempfindlich. In Abhängigkeit davon ob sich das Medium im Laufwerk, im ADV-Raum oder im Tresor befindet werden von den Herstellern Empfehlungen für die Raumtemperatur abgegeben. Unter Umständen kann der Ausfall einer Klimaanlage die Notwendigkeit des Umkopierens des Datenbänder bedeuten. So gibt es sogar Bänder die luftdruckabhängig sind und sich dementsprechend nicht für jeden Einsatz eignen. Bei Einhaltung der optimalen Bedingungen sprechen die Hersteller Garantien für die Lesbarkeit der Medien über 15 bis 30 Jahre aus. Das ist ein langer Zeitraum, deshalb stellt sich nur in zweiter Linie die Frage nach der Lesbarkeit der Medien. Viel interessanter ist die Erörterung der Frage, ob es in 15 bis 30 Jahren die entsprechende Software noch geben wird, um die Medien auszulesen. Deshalb ist eine Archivierung der Daten auch nur in unkomprimierter Form zu empfehlen.
Das größte Problem jedoch dürfte an anderer Stelle verborgen sein. Welche der großen DMS oder Archivhersteller unterstützen die WORM Tape Technologie? Firmen wie StorageTek und SONY konstruieren eigene Lösungen um die Bandmedien im Archivmarkt zu etablieren. Diese Lösungen müssten in ein bestehendes DMS-, Archivsystem integriert werden. Obwohl die großen WORM Tape Hersteller bereits mehrere Projekte in der DMS Branche durchgeführt haben, ist die Integration Ihrer Lösung von den meisten (noch übrigen) DMS und Archivherstellern noch nicht berücksichtigt.  
Für den Einsatz der WORM Tape Technologie spricht die hohe Kapazität und der geringe Raumbedarf. Auch die Optimierung der Zugriffszeiten und die Verbesserung der Sicherheitsmechanismen tragen dazu bei, die WORM Tapes bei einer Neukonstruktion (Migration) eines elektronischen Archivs zu berücksichtigen. Die nicht unerheblichen Probleme mangelnder Unterstützung von DMS und Archivherstellern bleiben weiterhin. Genauso ist das Sicherheitsrisiko für die Medien, die Temperatur- und Magnetempfindlichkeit zu bewerten. Nur ausgeklügelte Sicherheitsmechanismen können hier bei Problemen mit den Medien im Notfall weiterhelfen. (JU)
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