Datensicherung/ Lebensdauer/ Langlebige Datenträger

Langlebige Medien

Optische Datenträger

Generell haben optische Speichermedien weniger Schwachstellen als andere Datenträgertypen, denn die Hardware zur Steuerung, zum Einlesen und Beschreiben, ist nicht an jeweilige Datenträger gebunden.

Ein mögliches mechanisches Versagen des optischen Laufwerkes würde nicht wie bei mechanischen Festplatten zu einem sogenannten Head-Crash (zu Deutsch „Kopfsturz“), und somit zur Zerkratzung der Scheibe, sondern höchstens zum Stillstand führen, nachdem sich das Laufwerk normal oder im Problemfall mit dem Betätigen des Notauswurfsloches mittels einer stumpfen Nadel öffnen lässt.

Des Weiteren sind optische Speichermedien nicht durch magnetische Einwirkungen, Überspannung, oder unmittelbares Eindringen von Wasser anfällig, und Programme wie Nero DiscSpeed und QPxTool können die Häufigkeit korrigierbarer Datenfehler ermitteln, falls das vom Laufwerk unterstützt wird, wodurch sich die verbleibende Datenhaltbarkeit einschätzen lässt. In anderen Worten, optische Datenträger versagen nicht unangekündigt, und verlieren nicht alle Daten schlagartig.

DVD-RAM

Eine sehr interessante, aber leider wenig bekannte Scheibe ist die DVD-RAM. Auf der Oberfläche erkennt man kleine Rechtecke. Durch diese Markierungen kann jeder Sektor zielgenau erreicht, geschrieben und gelesen werden. Jeder Sektor kann einzeln gelöscht und einzeln beschrieben werden. Jeder Sektor wird unmittelbar nach dem Beschreiben von der Laufwerkselektronik kontrollgelesen und verglichen. Problematische Sektoren werden als defekt markiert und zukünftig nicht mehr verwendet. Es gibt daher keine unbemerkten Schreibfehler, wie sie bei DVD–RW und DVD+RW auftreten können. Die Hersteller geben eine Haltbarkeit von mindestens 30 Jahren an. Allerdings ist mir kein unabhängiges Labor bekannt, welches die Lebensdauer von DVD-RAM jemals getestet hätte.

Kann Ihr Brenner DVD-RAM beschreiben? Das ist höchst wahrscheinlich. Seit Jahren werden fast ausnahmslos Multifunktionsbrenner (“DVD Multi Recorder”) verkauft, die sowohl jeden CD-Typ als auch jeden Typ DVD schreiben und lesen können.

Magneto-Optische Laufwerke („MO“)

Ähnlich wie bei Festplatte und Diskettenlaufwerk werden Informationen gespeichert, indem eine Magnetschicht in der benötigten Polarität magnetisiert wird. Die Magnetschicht besteht aus einem magnetisch sehr „harten“ Material, das heißt: Man benötigt ein extrem starkes Feld zum Ummagnetisieren. Extrem stark bedeutet einerseits, dass solche Feldstärken nur in wissenschaftlichen Speziallabors erzeugt werden können. Andererseits sind derart aufgezeichnete Informationen sicher vor Zerstörungen, weil alle im täglichen Leben vorkommenden Magnetfelder wesentlich schwächer sind.

Doch wie beschreibt man ein magnetisch so „hartnäckiges“ Material ohne ein Speziallabor? Indem ein Laser die Fläche, die dem zu beschreibenden Bit entspricht, bis fast auf die „Curie-Temperatur“ erhitzt (je nach ­Material 160 bis 200 Grad Celsius). Bei dieser Temperatur genügt ein schwaches ­Magnetfeld, um das Bit in der benötigten Polarität zu magnetisieren. Ein großer Vorteil dieser Technologie ist, dass der Magnetkopf beim Schreiben und auch beim Lesen einen relativ großen Abstand von der Platte halten kann. Das Magnetfeld wirkt ja nur auf den erhitzten Bereich. Die Genauigkeit der Positionierung wird durch den Laser sichergestellt. Die bei Festplatten gefürchteten Kopfaufsetzer kommen bei MO-Disks nicht vor. MO-Disk gibt es mit Kapazitäten bis 9,1 GB. Die Abwärtskompatibilität ist hervorragend: Auch sehr alte Medien werden in ganz neuen Geräten gelesen. Als Datenlebensdauer geben die Hersteller 10 bis 30 Jahre an, also etwa zehnmal länger als CD und DVD.

Diese Laufwerke und die passenden Medien sind im Vergleich zur DVD immer noch extrem teuer. Laufwerke kosten mehrere hundert Euro, ein 5-GB-Rohling kostet etwa 50 €. Der Grund dafür ist die aufwendige Technik, mit der MO-Laufwerke arbeiten. Weil sie in der Datensicherheit unübertroffen sind, werden sie gern für die Langzeitarchivierung verwendet.

GlassMasterDisc

Die Firma Syylex graviert Daten in DVDs aus unzerbrechlichem Glas. Das Glas ist eine Spezialmischung, das für die Lagerung aggressivster Chemikalien in der Chemieindustrie verwendet wird. Das Ergebnis ist eine „praktisch ewig“ haltbare Scheibe. Die Disk ist in jedem DVD-Laufwerk lesbar.

Allerdings ist das Verfahren nicht billig. Pro DVD zahlen Sie 150 €. Doch für Firmen kann das rentabel sein. Die Alternative ist, alle paar Jahre einen Stapel Archiv-DVDs auf neue Rohlinge umzukopieren. Das verursacht einen beträchtlichen Arbeitszeitaufwand.

M-Disk – 1000 Jahre haltbar?

Ende 2011 hat eine revolutionäre Neuentwicklung die Praxisreife erreicht: die M-Disk. Die umweltempfindliche organische Schicht, die in den herkömmlichen CD und DVD die Daten speichert, wird bei der „M-Disk“ durch eine anorganische, metallhaltige Schicht ersetzt. Dieses „gesteinsähnliche“ Material ist gegen Sauerstoff, Stickstoff und Wasser beständig und soll mindestens 1000 Jahre haltbar sein. Wenn Sie auf http://youtube.com nach „m-disk“ suchen, finden Sie u. a. eine Demonstration, wie die M-Disk flüssigen Stickstoff und kochendes Wasser übersteht. Unabhängige Institutionen, darunter das US-Militär und die USGS (das sind die US-Geologen), haben die M-Disk geprüft. Niemand hat bisher den 1000 Jahren widersprochen. Nun, selbst wenn die 1000 Jahre nicht ganz erreicht werden, ist eine kleine Sicherheitsreserve recht beruhigend. Allerdings – die Oberfläche ist mechanisch recht widerstandsfähig, doch unzerkratzbar ist sie nicht.

Zum Beschreiben der M-Disk wird ein Brenner mit extrem starkem Laser benötigt, der bei 500 °C Mikrolöcher in die Schicht brennt. Das ist gewissermaßen die moderne Methode, Informationen in Stein zu meißeln. Bisher ist LG die einzige Firma, die geeignete Brenner herstellt. Alle neuen Brenner von LG können eine M-Disk beschreiben, und viele nicht ganz neue Brenner von LG können es nach einem Firmware-Update. Die gebrannte Scheibe kann in einem DVD-Laufwerk eines beliebigen Herstellers gelesen werden.

Die Rohlinge werden ausschließlich von der Firma „Milleniata“ hergestellt. Sie kosten im Zehnerpack etwa 40 Euro und haben wie die DVD eine Kapazität von 4,7 GB. Im Fachhandel gibt es sie noch nicht, sie sind zu neu. Bestellen kann man sie bei Amazon und eBay. Im Juni 2013 stellte Milleniata die ersten M-Disk mit Blu-ray-Kapazität vor. Die Rohlinge sind in Deutschland noch nicht erhältlich (vermutlich werden zuerst NSA und Militär beliefert).

Mehr dazu: http://www.computerbase.de/news/2011-08/m-disc-verspricht-1.000-jahre-datenbestaendigkeit/

Update April 2014: m-discs mit Blu-ray-Kapazität werden mittlerwiele offen vertrieben, siehe dazu die Herstellerwebsite:

http://www.mdisc.com/

Nach "pressebox" geschah dies wohl im Juli 2013: http://www.pressebox.de/pressemitteilung/millenniata-inc/Millenniata-bringt-Blu-ray-Version-der-M-DISC-auf-den-Markt/boxid/614711

Sandisk Memory Vault

Die Firma Sandisk hat im September 2011 einen Speicherstick „Sandisk Memory Vault mit Chronolock-Technologie“ herausgebracht, „der die kostbarsten Erinnerungen in Originalqualität bis zu 100 Jahre speichern kann“ (siehe http://sandisk.de/misc/preserve). „Kann“, wohlgemerkt. „bis zu“, wohlgemerkt. Das ist nur Werbe-Blabla. Nur eins ist ganz sicher: Wenn in 20 Jahren meine Daten weg sind, ist die Garantie abgelaufen.

Viel interessanter ist die Methode, wie die Lebensdauer ermittelt wurde. Bei nichtmetallischen Stoffen rechnet man mit der Faustformel, dass eine Temperaturerhöhung pro 10 °C die Lebensdauer halbiert. Deshalb werden die Versuchsobjekte bei drastisch erhöhter Temperatur getestet. Das ist genau beschrieben auf http://forums.sandisk.com/t5/Memory-Vault/Technology-amp-Life-Testing/td-p/245746

Es wurden 30 Sticks 336 Stunden (das sind 14 Tage) bei 125 °C getestet. Daraus wurde mit der „Arrhenius-Gleichung“ eine Lebensdauer von 104 Jahren errechnet. Ein Faktor dieser Gleichung ist die Boltzmann-Konstante, welche die Entropie (die Alterungsgeschwindigkeit des Universums) beschreibt. Nach meinem Verständnis gibt es viele Ursachen, die zu einem Ausfall führen können (Elektromigration, Kontaktmigration, Dehnungskräfte durch Temperaturwechsel, elektrochemische Korrosion, Degeneration der Abdichtungen des Gehäuses, Auskristallisation des Lötzinns u. a.). Irgendwie will es mir nicht einleuchten, dass sich die vielfältigen potentiellen Ausfallursachen mit einer einzigen Formel berücksichtigen lassen. Dass man nur 30 Sticks nur 14 Tage lang getestet hat, verstärkt mein Vertrauen auch nicht.

Wahrscheinlich werde ich einen solchen Stick nie kaufen, ich benutze lieber die M-Disk. Was mich aber auf das Äußerste beunruhigt: Es ist anzunehmen, dass alle Hersteller diese Gleichung benutzen, um die Lebensdauer von Festplatten, DVDs und anderen Datenträgern zu prognostizieren.