Warum sind optische Festplatten nicht die erste Wahl zur Archivierung?

Optische Speicher können ein Jahrhundert überdauern, ermöglichen einen schnelleren Datenzugriff und sind rückwärtskompatibel, doch bei der Langzeitspeicherung haben Festplatten und Tapes die Nase vorn. [...]

Optische Medien sind die langlebigsten Medien, die zurzeit hergestellt werden. Sie können Ihre Daten zuverlässig 50 bis 100 Jahre lang aufbewahren, ohne dass sie mit Strom oder Kühlung versorgt werden müssen und ohne dass man sich Sorgen um die magnetische Degradation machen müsste.

Optische Speichermedien wie DVD-R eignen sich hervorragend für die Langzeitarchivierung, da sie einmal beschreibbar und mehrfach lesbar sind, was bedeutet, dass sie physikalisch unveränderlich sind – sie können nicht verändert werden -, so dass die Daten auf ihnen fälschungssicher sind.

Es sieht also so aus, als ob optische Medien die archivierte Speicherung dominieren könnten, aber das ist nicht der Fall. Um herauszufinden, warum das so ist, sollten wir zunächst einen Blick auf die Technologie werfen.

Wie optische Speicherung funktioniert

Optische Speichersysteme verwenden optische Festplatten wie Blu-Ray, die eine Schicht aus reflektierendem Material enthalten. Optische Laufwerke verwenden einen Laser, um in einer angrenzenden Beschichtung nicht reflektierende Flecken, so genannte Pits, zu erzeugen, die von dem Laser, der sie liest, erkannt werden können. Das Muster der Pits und die ungebrannten, reflektierenden Bereiche, die sogenannten Lands, kodieren die gespeicherten Daten. Es ist physikalisch unmöglich, eine einmalig beschreibbare optische Festplatte erneut zu brennen, was manche dazu veranlasst, die optische Festplatte als die einzige wirklich unveränderliche Speichermöglichkeit zu bezeichnen, da sie selbst dann nicht verändert werden kann, wenn jemand ein Laufwerk hackt.

Bei magnetischen Speichermedien – Festplatten und Bändern – verschlechtern sich die magnetisch gespeicherten Daten, was zu Bitfäulnis führt, die die Genauigkeit der Daten untergräbt. Im Gegensatz dazu verändern sich die Vertiefungen und Vertiefungen auf optischen Laufwerken im Laufe der Zeit nicht und haben daher eine sehr lange Haltbarkeit, ohne dass man sich Sorgen um Bitfäule machen muss. Aus diesem Grund werben die Hersteller optischer Datenträger damit, dass sie Daten 50 bis 100 Jahre lang aufbewahren können.

Blu-ray vs. optische Datenträger

Es gibt zwei Arten von optischen Medien, die heute verwendet werden. Das mit Abstand beliebteste ist die Blu-ray Disc Recordable (BD-R), die mit 72 MB/s beschrieben und mit 54 MB/s gelesen werden kann. Sie unterstützt auch den wahlfreien Zugriff wie ein Festplattenlaufwerk, so dass einzelne Dateien sehr schnell abgerufen werden können. BD-R-Laufwerke gibt es als interne oder externe Laufwerke, und BD-R-Bibliotheken sind mit einem oder mehreren Laufwerken und Dutzenden bis Hunderten von Steckplätzen für BD-R-Medien erhältlich. Es gibt zwei große Hersteller von solchen Bibliotheken: HIT und DISC.

Ein Nachteil der BD-R ist, dass die Lese- und Schreibgeschwindigkeit davon abhängt, wie schnell Sie Daten von und auf eine einzelne optische Platte übertragen können. Sony hat diese Einschränkung umgangen, indem es mehrere optische Platten in einer einzigen Kassette untergebracht hat, auf die gleichzeitig geschrieben wird, ähnlich wie bei Magnetplattenlaufwerken. So entsteht eine virtuelle Festplatte, die größer und schneller ist als jede einzelne optische Platte.

Das Sony Optical Disc Archive (ODA) Laufwerk unterstützt Kapazitäten von bis zu 5,5 TB und eine Schreibgeschwindigkeit von 187,5 MB/s (mit eingeschalteter Überprüfung) und eine Lesegeschwindigkeit von 375 MB/s. Sie sind als Standalone-Laufwerke erhältlich, die bis zu 165 TB unterstützen und durch Stapeln von Modulen auf 2,9 PB skalierbar sind. Der Nachteil ist, dass ein einzelnes eigenständiges ODA-Laufwerk mit 9.000 Euro 90 Mal teurer ist als sein BD-R-Gegenstück (100 Euro). Die Medien selbst sind jedoch nur etwa ein Drittel so teuer wie BD-R-Medien. Eine 5,5-TB-Cartridge kostet 184 Euro oder etwa 0,03 Euro/GB, während BD-R-Disks 65 Euro für 25 25-GB-Disks kosten, also etwa 0,10 Euro/GB.

Der langsame Tod von Festplatten und SSDs

Interoperabilität optischer Datenträger

Ein Grund für die Beliebtheit optischer Datenträger ist, dass sie ISO 9660 unterstützen, d. h. sie funktionieren wie alle anderen Wechselmedien, die Sie vielleicht verwendet haben. Sobald eine formatierte BD-R-Disk oder ODA-Cartridge in ein Laufwerk eingelegt wird, wird sie im Betriebssystem angezeigt und verhält sich wie jedes andere externe Laufwerk. So können Sie mit Standard-Dienstprogrammen kopieren und die Dateien in jedem anderen System lesen, das über ein passendes Laufwerk und die entsprechenden Treiber verfügt.

Optische Medien sind außerdem vollständig abwärtskompatibel, d. h. zukünftige BD-R- und ODA-Laufwerke können mit den heutigen Laufwerken beschriebene Datenträger lesen. So können Sie beispielsweise eine 1991 beschriebene CD-R-Disk in einem aktuellen BD-R-Laufwerk lesen. Im Gegensatz dazu können LTO-8-Bandlaufwerke keine LTO-5-Bänder lesen, wohl aber LTO-6-Bänder.

BD-R-Laufwerke werden mit einer Lebensdauer von 50 Jahren beworben und Sony wirbt mit 100 Jahren, was beides länger ist als bei Kassetten (30 Jahre) und Magnetfestplatten (fünf Jahre).

Wenn Sie ein 50-Jahres-Archiv auf LTO anstreben, wären Sie gezwungen, die Daten mindestens einmal zu migrieren, um Bitfäulnis zu vermeiden, aber nicht, wie in einigen optischen Marketingmaterialien vorgeschlagen, alle 10 Jahre. Viele Anwender tun dies ohnehin, um ältere Bandlaufwerke auszumustern und eine höhere Speicherdichte zu erreichen. Außerdem ist es derzeit nicht erforderlich, die Bänder so oft nachzuspannen. Es gibt eine Debatte über die Bitfehlerrate von optischen Medien im Vergleich zu Kassetten, aber das ist ein komplexes Thema, das den Rahmen dieses Artikels sprengen würde.

Die Kombination aus sehr langer Lebensdauer der Medien, die keiner magnetischen Beeinträchtigung unterliegen und gleichzeitig rückwärtskompatibel sind, macht die optischen Medien zu einem so attraktiven Medium für die langfristige Speicherung. Der zufällige Zugriff auf optische Medien ist auch nicht von Nachteil. Wenn Sie eine optische Bibliothek haben, die eine Platte schnell laden kann, können Sie eine Datei von einer ungeladenen Platte viel schneller abrufen, als wenn Sie das Gleiche von einem Band tun.

Welche Art von SSD ist für Sie die richtige?

Warum also beherrschen optische Speichermedien nicht die Welt der Langzeitspeicherung, wenn sie doch so viel besser sind als Platten oder Bänder?

Es könnte an den Kosten liegen. Mit 79 Euro für eine LTO-8-Bandkassette mit 30 TB ist sie mehr als zehnmal billiger als BD-R und ODA. Und da die meisten Menschen ihre Archive nie lesen, gehen alle Leistungsvorteile des wahlfreien Zugriffs für den Durchschnittsnutzer völlig verloren. Aber für diejenigen, die eine wirklich unveränderliche Speicherung wünschen und das nötige Budget dafür haben, bleibt die optische Speicherung eine solide Option.

*W. Curtis Preston ist ein Experte für Datensicherung, -speicherung und -wiederherstellung und arbeitet seit 1993 in diesem Bereich. Er war als Endbenutzer, Berater und Analyst tätig und ist seit kurzem Mitglied des Teams von Druva, einem Cloud-basierten Datensicherungsunternehmen.