寻找保存人类数据的最佳方法

华盛顿特区国会图书馆内有一个活生生的时间胶囊。这个巨大的储存设施由电影、广播和录音部门管理，里面装满了蜡筒、唱片机和其他过时的视听设备。有些人可能认为这里是过时技术的垃圾场，但斯蒂芬妮·巴布喜欢称这里为“失落玩具之地”。

国会图书馆 IT 服务运营副主任巴布说：“我们以前总是播放唱片。”现在，拥有一台唱片机几乎是一种异想天开的想法。

当机器过时时，它们保存的数据也会丢失。随着新产品和服务的出现，软件和硬件逐渐被淘汰。这是 Barb 等技术人员和档案管理员在寻求长期保存信息的过程中不断遇到的几个障碍之一。目前，专家表示，没有一种存储设备可以永久保存数据。磁带、蓝光光盘甚至 DNA 等选项可以提供稳定但相对临时的存储库，在测试更好的技术并将其推向市场期间，数据可以保存在其中。然而，这些选择都有自己的缺点，没有一种方法在容量和耐用性方面是完美的，新的创新总是会出现。

例如，美国国会图书馆的数字足迹高达 176,000 TB，仅其网站上的书籍、照片、视频和其他媒体目录就占用了 5,350 TB（相当于近 20 亿个三分钟长的 MP3）。目前，这个数据山每年以大约 1,500 TB 的速度增长。档案管理员正在争分夺秒延长重要文件和媒体的使用寿命。

国会图书馆数字战略总监娜塔莉·布达·史密斯 (Natalie Buda Smith) 说：“保存过程的一部分是保持操作系统和硬件的更新。”

没有什么是永恒的

保存旧介质中的文件（如已停产的 LP 唱片和游戏机）需要一些 DIY 修补。在图书馆，档案管理员会重建老式媒体播放器以恢复数据并将其传输到更现代的存储形式。有时，团队甚至会开发专门的技术。例如，图书馆与劳伦斯伯克利国家实验室共同设计的名为 IRENE 的系统可以读取破损唱片的凹槽深度，将音乐转换为数字格式。

Barb 表示，这对于符合版权保护条件的材料来说尤其重要。如果妥善保存，书籍可以永久保存，但以 DVD、CD 和 DVR 等更易损坏的材料提交版权保护的作品会随着时间的推移而退化。Barb 解释说：“这迫使我们不得不将这些数据从过时的技术中分离出来，并以数字方式保存，因为我们将失去其中的内容。”由于每份版权保护申请都会提供一份副本，国会图书馆通常会将其添加到馆藏中，以便更新到更现代的方法。

备份你的工作

在为未来保存数据时，保留内容存在的上下文非常重要。美国国家科学基金会存储系统研究中心名誉主任 Ethan Miller 指出：“内容说，‘这些是数据位’；上下文说，‘这些是理解这些数据位所需的所有其他内容’。”额外的上下文包括元数据、软件和硬件（如视频游戏模拟器）。它是现代版的罗塞塔石碑——一把赋予过去书面语言和符号意义的钥匙。

布达·史密斯说，目前收集的很多数据都是“天生数字化的内容”，而不是必须数字化的内容。从互联网存档中收集到的资料就是很好的例子。尽管虚拟信息最终可能会出现在磁带等物理介质上，但它可能在此过程中以各种其他存储形式存在。在不同介质上保存多个备份也是很好的做法。

用胶带粘在一起

该图书馆将大部分数据保存在一种已有几十年历史的介质上，这种介质至今仍经受住了时间的考验：简单且价格实惠的磁带。这种材料是一种理想的介质，因其密度、数据写入速度和低成本而备受推崇。

尽管磁带存储自 20 世纪中期就已存在，但它仍在不断改进，以将越来越多的数据压缩到每英寸磁带上。IBM 等公司正在努力在新一代磁带中将每盒磁带的容量翻倍（最高可达 45 TB），同时保持这种格式与未来息息相关。但磁带并非万无一失。如果磁条损坏或过热，数据可能会被抹去。虽然磁带的读写速度比其他新型介质更快，但磁带中保存的数据并不像闪存驱动器或硬盘驱动器 (HDD) 上存储的信息那样易于访问或编辑。

驱动力

您使用数据的方式和频率将影响最适合的存储介质。IBM 存储策略师 Shawn Brume 表示，HDD（云基础设施的基础）是拥有数字收藏的小型公司良好的入门解决方案。以电影制片厂为例。

“我们已经拍摄《星球大战》前传近 25 年了，”布鲁姆说。“迪士尼从未将拍摄过程中的原始镜头从数字技术中移除，并且已经声明不会这么做。”这是因为将它们保存在硬盘上可以让电影制作者在需要更改时更容易地剪切或插入镜头。

但 Brume 补充说，随着时间和规模的扩大，HDD 的成本会变得越来越高，对于需要持续输出大量数据的系统（如自动驾驶汽车），使用 HDD 会非常昂贵。平均而言，无人驾驶汽车系统每年将产生超过 400 TB 的数据：如果有数百万辆汽车都这样做，那么 HDD 将很容易压垮公司。Brume 表示，在整个行业中，在 HDD 深密度存储上存储一 TB 数据的总成本（包括基础设施运营成本）约为每月 0.70 美元到 0.80 美元。对于磁带来说，成本要低得多，约为每月 0.08 美元到 0.12 美元。因此，使用这种方法，信息最终需要迁移到磁带上，以实现成本更低、长期和离线存储。“这是一个摄取、整理、协调和复制到磁带的过程，”Brume 说。

IBM 建议企业将来需要检索数据时，如何将数据从 HDD 移至长期磁带基础设施。但与硬盘不同，磁带的缺点是很难更改。即使只想更改一个细节，也必须擦除并重写所有内容。

太空竞赛

在永久存储竞赛中，一个经常被忽视的竞争者可能很快就会超越磁带和云存储。许多专家都认为，蓝光或聚碳酸酯光盘具有巨大的前景，尤其是可以将数据保存数十年甚至数百年，而且只需一个盒子即可。米勒解释说，该系统以读取器中的紫色激光命名，与闪存或硬盘相比具有优势，因为零件不会磨损。

这一切都归结于基本机制。硬盘在断电一段时间后，读写性能就不太好。同样，闪存驱动器的使用寿命也有限。这是因为设备晶体管中的电子会随着使用而泄漏，穿过屏障，并在数月和数年内改变材料的电荷。“这意味着你必须时不时地读取闪存并重写数据，”米勒说。

这正是蓝光的优势所在。米勒表示，扫描光盘所需的技术构造相对简单：基本上就是一个旋转的马达、一个进出的读取器和一个低功率激光器。光驱甚至比磁带驱动器还要简单。每个驱动器 50 到 200 美元的低价也让这笔交易更具吸引力。

对于米勒来说，将数据存储在何处的问题可以归结为 100 到 1000 年后可以使用哪些技术来读取数据的问题——无论是蓝光还是玻璃和 DNA 等更具实验性的存储形式。

“如果你回顾历史，你会发现除了凿刻在洞穴墙壁上的东西之外，没有任何东西可以成为永恒的媒介，”布鲁姆说。但即使是这些信息也会被腐蚀。随着每一项用于记录的新发明——石头、纸张、代码——知识仍然必须传承下来并翻译到下一个地方。“我们一直都必须管理数据，”他补充道。“从来没有任何东西是永恒的。”

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