Im IT-Deutsch heißt die Vergesslichkeit digitaler Medien »digitales Alzheimer«. Mit der Zeit sind private Erinnerungen ebenso dahin wie Geschäftsdaten – meist schon nach ein paar Jahren. Nur die richtige Strategie und die richtigen Medien retten das digitale Gedächtnis für Anwender und Firmen.
von Tobias Traub
Stellen Sie sich vor: Im Jahr 2550 stoßen Archäologen bei der Ausgrabung auf eine DVD. Unsere Nachfahren vermuten zu Recht, dass es sich bei der dünnen Silberscheibe um einen archaischen Datenspeicher aus den Anfängen des Jahrtausends handelt. Aber an die Informationen, die wahrscheinlich darauf gespeichert sind, kommen die Forscher nicht heran. Die Informationen auf der Scheibe haben sich längst verflüchtigt, übrig bleibt eine leere Hülle.
Ausfallzyklen von Datenträgern
Unlesbare Medien sind aber nicht nur das Problem unserer Nachfahren, das Problem existiert für viele Computer-Anwender bereits heute – meist ohne dass die Betroffenen es ahnen. Es lässt sich nämlich bei keinem digitalen Speichermedium hundertprozentig sicherstellen, dass es sich nach einigen Jahren noch auslesen lässt. Das betrifft nicht nur DVDs, sondern auch die so sicher geglaubten Magnetbänder, Festplatten und USB-Sticks. Dabei werden immer mehr Daten digital gespeichert. Eine Marktstudie von
IDG belegt diese Binsenweisheit mit Fakten aus dem Jahr 2007. 161 Milliarden GByte misst der aktuelle Datenbestand der ganzen Welt. Schätzungen besagen, dass die Datenflut bis 2010 auf 988 Milliarden GByte anwachsen wird. Rund 70 Prozent der Informationen stammen von Privatleuten: Stichwörter sind hier Film und Foto. Auf Papier landet übrigens nur noch ein Bruchteil der Daten: Bereits Anfang der 90er Jahre wurden nur 0,01 Prozent der anfallenden Daten auf Papier gespeichert.
Digitale Archivierung ein Unsicherheitsfaktor
Ironie der Geschichte: Während Papier unter günstigen Gegebenheiten noch nach vielen Jahrhunderten Lesbares vorweisen kann, verlieren Magnetbänder ihre Speicherfähigkeit schon nach 20 Jahren. Die Haltbarkeit von Festplatten hängt extrem von den Umgebungseinflüssen ab. Und auch bei der CD setzen chemische Reaktionen der Lebenserwartung schon ab 25 Jahren ein Ende – theoretisch. In der Praxis zeigt sich nämlich bei Langzeittests, dass schon nach drei bis fünf Jahren erste Auflösungserscheinungen eintreten – und das bei optimaler Lagerung! Besonders anfällig sind Noname-Produkte.
Vorsicht vor dem digitalem Zerfall
Eins ist klar: Wer maximale Haltbarkeit braucht, muss zum Papier greifen.
speicherguide.de zeigt Ihnen unter anderem, wie Sie Defekte an Ihren Datenträgern frühzeitig feststellen. Das ist nämlich das größte Manko der digitalen Datenträger: Man erkennt Defekte nicht einfach von außen. Im Gegensatz zu analogen Speichermedien ist der Übergang zwischen Funktionieren und nicht Funktionieren nicht fließend.
Häufiges Umkopieren von Daten ist lästig, aber zweifelsohne nötig. So bleiben Ihre Daten und vor allem Ihre Medien immer aktuell und Sie stehen nicht vor dem gleichen Problem wie die Archäologen zu Beginn des Artikels. Die können nämlich nicht einmal herausfinden, ob auf den DVD-ROMs noch etwas drauf ist, weil es Mitte des sechsundzwanzigsten Jahrhunderts keine DVD-Laufwerke mehr gibt.
CD/DVD/Blu-Ray: Datenverlust bereits nach wenigen Jahren
Lite-On »DX-4O1S«
Ein weit verbreiteter Irrglaube: »Die DVD ist das sicherste Medium«. Dabei gibt es gute Alternativen. Dass CD-ROMs selbst unter optimalen Bedingungen schon nach wenigen Jahren ihre Daten verlieren können, war selbst für das
Deutsche Musikarchiv neu. Seit 1983 nimmt man dort ein Exemplar von jeder hierzulande erschienenen Audio-CD auf. Allerdings sind mittlerweile Hunderte, die in den ersten drei Jahren eingegangen sind, unlesbar. Aggressive Lacke des Aufdrucks haben die Deckschicht des Mediums buchstäblich aufgelöst.
Selbstgebranntes in Gefahr
Wie steht es denn um selbstgebrannte CD- und DVD-Rohlinge, wenn sogar gepresste CDs so kurzlebig sind? Ausführliche objektive Tests gibt es dazu noch nicht, aber Umfragen in Betrieben haben gezeigt, dass vor allem bei selbstgebrannten CD-R- und DVD-R-Medien öfter der Wurm drin ist, als man denkt. Nach den Langzeit-Erfahrungen sind wiederbeschreibbare Medien wie CD-RW und DVD-RW widerstandsfähiger; das gilt auch für die Plus-Varianten der jeweiligen Medien. Interessant ist dabei, dass manche wiederbeschreibbare Rohlinge viel mehr Schreibzyklen vertragen, als der Hersteller vorgibt. Bei Ricoh war das zum Beispiel der Fall mit einem 4x-DVD+RW-Rohling im Test. Wer wichtige Daten auf optischen Medien speichern will, greift am besten zur DVD-RAM. Sie hält wegen der Sektorierung und der physikalischen Anordnung der Daten deutlich länger durch: Rund 100.000 Zyklen sollen es sein, während bei normalen RW-Medien in der Regel nach dem 1.000sten Schreibvorgang Schluss sein soll. Die Nachfolger der DVD garantieren auch keine Datensicherung für die Ewigkeit. Weil sich der physikalische Aufbau von Blu-Ray-Disks und HD-DVDs kaum von CDs und DVDs unterscheidet, dürfte ihnen eine ähnlich bescheidene Haltbarkeit drohen.
Was sagen die Hersteller dazu? Die meisten halten sich zurück und verweisen nur auf Labortests, die abhängig vom verwendeten Farbmaterial (Phthalocyanin oder AZO) eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren attestieren – auf dem Papier.
Nur Markenrohlinge für wichtige Daten kaufen
Es wäre zwar schön, aber die verwendete Farbe hat leider keinen Einfluss auf die Haltbarkeit – die Verarbeitung allerdings schon. speicherguide.de empfiehlt den Kratztest: Nehmen Sie zwei unterschiedliche Rohlinge und kratzen Sie mit einem scharfen Gegenstand auf die Labelschicht. Je leichter die sich zerstören lässt, desto unsicherer sind Ihre Daten. Auf der Etikettenseite des Rohlings befindet sich nämlich auch die Reflexionsschicht. Ist diese beschädigt oder fehlt ganz, läuft der Laserstrahl ins Leere. Verzichten Sie darauf, den Rohling mit einem Stift zu beschriften, selbst der Farbstoff von angeblichen »CD-Markern« kann durch chemische Reaktionen die Deckschicht auflösen. Und welche Rohlinge soll man jetzt kaufen? Greifen Sie zu Markenherstellern wie Sony, Philips, Ricoh oder Verbatim. Die unterhalten wenigstens eigene Produktionsstätten und können so einigermaßen für Qualität sorgen.
Desktop-Festplatten: Nur einige Jahre sicher
Seagate »Barracuda« (3,5 Zoll) vs. »Momentus« (2,5 Zoll)
Beruhigend sind die Garantiezeiten, die auf Festplatten gegeben werden: meistens drei Jahre, in manchen Fällen sogar 60 Monate. Interessanterweise eignen sich von den technischen Daten her vor allem die Notebook-Festplatten als sichere Datenspeicher: Je kleiner der Formfaktor, desto geringer ist die Masse. Entsprechend höhere Beschleunigungen und Verzögerungen verträgt das Gerät; bei 2,5-Zoll-Laufwerken sind es üblicherweise etwa 900 G in ausgeschaltetem Zustand. Nur 250 G vertragen dagegen herkömmliche Desktop-Laufwerke. Aber Vorsicht: 900 G klingt zwar enorm gut, allerdings wird der Wert schon erreicht, wenn man die Festplatte hochkant auf eine ebene Fläche stellt und umkippt.
Um dem Fehlerteufel zuvorzukommen empfehlen wir, regelmäßig die »SMART«-Werte auszulesen – nicht nur bei den teuren Serverplatten, sondern auch bei normalen Desktop-Varianten. Tools, die die entsprechenden Werte auslesen, gibt es zum Beispiel unter www.hdtune.de. Die meisten sind universell ausgelegt und arbeiten mit allen Festplatten zusammen. Smart ist zwar nicht hundertprozentig sicher, aber ein unabhängiger Test hat ergeben, dass Laufwerke, die das erste Mal einen Fehler über Smart melden, innerhalb der nächsten 60 Tage 39-mal so häufig ausfallen wie ihre intakten Mitstreiter. Aber über 30 Prozent der ausgefallenen Laufwerke melden vor dem Ausfall keinen Defekt.
Wer wichtige Daten auf Festplatte sichert, wird quasi automatisch alle paar Jahre die Daten auf eine neue Festplatte umkopieren, meist aus Gründen der Kapazität. Damit ist er auf der sicheren Seite und sorgt dafür, dass seine Daten immer lesbar bleiben. Kritisch wird es erst bei Harddisks, die älter als fünf Jahre sind, dann nimmt deren Widerstandsfähigkeit ab. Erfahrungsberichte vieler Anwender und Informationen von Hotline-Mitarbeitern zeigen aber auch, dass manche Festplatten bereits wenige Tage nach der Kauf einen Defekt aufweisen. Übrigens können Sie den MTBF-Wert als Maßstab für die Haltbarkeit getrost vergessen. Rechnet man nämlich nach, kommt man bei manchen Festplatten auf eine Haltbarkeit von über 100 Jahren – auf dem Papier. Wertvoller ist in diesem Zusammenhang der AFR-Wert. Der gibt an, welcher Prozentsatz einer Festplattencharge innerhalb eines Jahres prognostiziert ausfällt – je niedriger er ist, desto besser.
Neue Festplatten unter Stress setzen
Um zu prüfen, ob die neue Festplatte fit ist für den Arbeitsalltag, sollten Sie sie einem Härtetest unterziehen. Geeignet dafür sind kostenlose Tools, wie zum Beispiel Sisoft »Sandra«. Bei dem integrierten Burn-in-Test werden die Festplatten durch Referenzgrößen belastet (benchmarking). Je länger der Stresstest dauert, desto höher ist die Beanspruchung und desto leichter lassen sich fehlerhafte Laufwerke aussortieren.
Die Festplatte als Langzeitspeicher
Warum gehen Festplatten eigentlich auch dann kaputt, wenn sie nur im Regal liegen? Ganz einfach: Nach einer sehr langen Zeit (man spricht von etwa 10 Jahren) ist die Lagerflüssigkeit in den Plattenlagern ausgehärtet. Sie können das Aushärten allerdings hinauszögern, indem Sie die jeweiligen Festplatten einmal im Jahr aus dem Schrank nehmen, anschließen und kurz laufen lassen.
Schnell, preiswert und sicher: Festplatten speichern die Daten mehrere Jahre einigermaßen sicher. Interessant: 2,5-Zoll-Laufwerke sind bauartbedingt sicherer als ihre großen 3,5-Zoll-Brüder, zumindest was die Stoßfestigkeit angeht. Im RAID-Verbund lässt sich die Ausfallsicherheit noch weiter erhöhen – auch in Sachen Skalierbarkeit und Performance unschlagbar. Werden die Daten alle drei bis vier Jahre auf eine neue Festplatte kopiert, sind Sie auf der sicheren Seite.
Bandlaufwerke: Hohe Anschaffungskosten
Bild: Sony
Magnetbänder sind nach wie vor die am häufigsten eingesetzten Sicherungsmedien. Sie sind langlebig, ausfallsicher und haben sich bewährt. Aktuelle DLT-Streamer kommen auf einen Datendurchsatz von rund 60 MByte/s. Ein passendes 800-GByte-Band gibt es für etwa 70 Euro, umgerechnet sind das lediglich elf Cent/GByte, deutlich preiswerter als Festplatten, die auf über 30 Cent/GByte kommen. Neben den niedrigen Kosten sprechen noch andere pragmatische Details für den Streamer. Die Bänder sind robuster als Laufwerke und sie lassen sich unkompliziert transportieren. Schließlich sorgt die Trennung von Medien und Laufwerk für mehr Datensicherheit.
Teuer wird es jedoch bei der Hardware, die jeweiligen Streamer gehen empfindlich ins Geld. 3.000 bis 4.000 Euro muss man für ein Laufwerk mit aktueller Technologie wie LTO-3, SAIT-1, oder DLT-S4 einplanen. Bandsysteme, die auf ältere, aber immer noch gängige Technologien setzen, können sich als Schnäppchen erweisen, trotz der relativ hohen Laufwerkskosten. Ein LTO-2-System zum Beispiel ist bei gleicher Kapazität sogar preiswerter als ein vergleichbares SATA-2-System.
Bänder bieten eine deutlich höhere Lebenserwartung als Festplatten. Bei korrekter Lagerung sollten sich AIT-, DLT-, und LTO-Bänder bis zu 30 Jahre lang unbeschadet aufbewahren lassen. Garantien gibt allerdings kein Hersteller, sie verweisen lediglich auf Labortests. Ein größeres Problem als die reine Lagerzeit können die Schreib-Lese-Zyklen darstellen. Tests haben ergeben, dass zum Beispiel bei DLT-Bändern nach 21.000 Zyklen Schluss ist, die Hersteller sprechen jedoch von bis zu einer Million. Der Grund: DLT- und LTO-Tapes speichern ihre Daten in parallelen Spuren. Sobald das Bandende erreicht ist, wechselt der Schreib-Lese-Kopf auf die benachbarte Spur. Bei einem Backup ergeben sich dadurch leicht sehr viele Durchläufe. Wenn ein Hersteller also eine Haltbarkeit von einer Million Zyklen angibt, liegt die Zahl in Wirklichkeit weit darunter. Bei 384 Tracks und acht parallelen Spuren ergeben sich 48 Durchläufe pro Zyklus, die tatsächliche Lebensdauer des Bandes sinkt von einer Million auf rund 21 000 Zyklen.
Ein weiteres Problem: Die Schutzschicht der Bänder wird während der Benutzung abgeschliffen. Das legt die Speicherschicht frei, auf der die Daten über magnetisch gepolte Partikel kodiert sind. Ohne den schützenden Überzug oxidiert die Schicht, die Daten gehen verloren. Der Verschleiß verstärkt sich noch, wenn die Hardware des Servers nicht aktuell ist. Dann kommt es nämlich zu einem Stop-and-Go-Effekt, bei dem der Datendurchsatz massiv einbricht. Können die Daten nämlich nicht schnell genug vom Server weiterverarbeitet werden, muss das Laufwerk stoppen, zurückspulen, neu positionieren und dann wieder weiter schreiben oder lesen. Dadurch werden die Medien stärker belastet.
Fazit: Erste Wahl bei Langzeitarchivierung
Ein günstiges Verhältnis von Preis pro GByte, Skalierbarkeit und Robustheit: Bandlaufwerke erreichen zwar nicht den Datendurchsatz eines RAID-Systems, eignen sich wegen ihrer technologischen Eigenschaften aber noch besser für langfristiges Archivieren. Zudem lassen sich Bänder einfach auslagern, mit Festplatten und Disk-Arrays ist dies nur mit einem erhöhten bzw. teuren Aufwand zu realisieren. Tape-Kassetten sollten an einem trockenem Ort und möglichst geschützt vor Feuer und Wasser aufbewahrt werden.