异质储备与数字资源的储备

异质储备与数字资源的储备

随着计和机的普及和信息技术的发展，存储信息的方式和手段已进入多样性和变革时代。

2010年6月，国家档案局颁布《数字档案馆建设指南》，提出建设数字档案馆的指导方针、

建设方案和实施方法,这在有利于提高档案馆工作效率和现代化水平的同时,也有利于促进

公共档案服务能力拓展和实现档案信息资源的社会共享。但是,近年来由于国内外灾难事

件多有发生,档案损毁现象教训惨重，如何确保档案数字资源的永久存储与安全保管是建设

数字档案馆的关键所在。作为保护档案数据的重要手段,档案数字资源备份和恢复技术/策

略目前已成为我国电子档案信息化建设过程中研究的热点问题。

目前在档案数字资源的永久保存和备份等方面的技术规范和实施细节依然不太成熟，并且

随着数字档案馆建设的规模与范围不断扩大，也对档案数字资源存储技术和备份技术提出

了更高的要求。云计算和云存储技术的逐渐成熟，为档案数字资源的存储和备份开辟了一

个新的方向，本文从档案备份的角度提出了档案的备份策略为异质备份，从云存储的角度深

入探讨了云环境下的档案数字资源的备份机制，以及档案数字资源副本的多套多地存放策

略。

1档案资源备份

随着科学技术的发展，档案存储的物理形态发生r根本的变革，从最原始的结绳、甲骨到金

文、石刻、简牍、嫌帛，再进化到纸质、缩微胶片和磁带等。上个世纪中期以后，由于计算

机技术的广泛应用，产生的大量数字化信息存储在磁带、磁盘、光盘等我体上，并通过计算

机系统进行生成、保存和应用。由此档案的信息形态也更加丰富，除传统档案记录的文字

形式以外，又出现了照片、录音、录像、影片档案等。

为了能够确保档案的长期可读，确保档案信息资源的绝对安全,因此要研究一定的备份机制

以防止问题的出现和带来的不良后果。一般来讲档案资源信息存储的形态可分成传统方式、

数字方式和缩微方式。为了解决档案资源因保存不当而带来的信息损害,可以采用异质备

份的方式。所谓“异质”是指档案资源存储信息的形态差异，即不同信息形态之间的转换

备份,如电子与纸质之间、电子与缩微之间、纸质与缩微之间互为异质备份,数字资源的存

储介质之间的备份并非异质备份，如磁盘、光盘、磁带之间的备份。

国家档案局对电子档案的异质备份要求实现纸质化或者缩微胶片方式，笔者认为从各方面

来行，应采取缩微技术。因为缩微胶片是最安全、最经济、最有效的档案保存介质，并且技

术实现简便,而纸质档案的备份数量大、成本高、利用率低、安全性不高，给保存、管理和

利用带来了很多问题。但是事实上很多电子档案是无法进行缩微或纸质异质备份的，如音

视频档案、信息系统等，这些电子档案的异质备份的必要性和备份方式尚需进一步研究。

在档案资源中存在着双向的异质备份，一是电子档案异质为缩微（或纸质）备份方式,将文字

图片等形式的电子档案尽可能转换成缩微胶片方式;二是将传统的纸质和模拟的音视频信

息转换成数字化形式。

2云存储的定义

档案数字资源是指以数字形式存在的各类档案资源。包括各级各类在线生成并归档的电子

档案,和将各种教体的档案数字化后形成的所有档案数字副本，以及各种因保管、利用需求

而形成档案数字副本的集合。档案载体是按照承载的信息容量不断增大,存储密度不断提

高的规律进行演变。可是载体的容量越大,其安全性及可靠性愈发重要，那么档案的长期保

存与载体不稳定性之间的矛盾如何解决，成为各界关注的焦点,特别是针对档案数字资源备

份的有效性及策略研究。档案数字资源的产生改变了档案原有的信息形态,其存储的方式

有许多特殊的要求，如备份系统要稳定、备份条件要可靠、备份环境要安全等。由于未来

产生的档案数字资源将是非常庞大的数据量，如果仅依赖于目前的磁性和光学介质进行备

份会有很大的局限性。

云存储是在云计算的概念上发展而来的。云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应

用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用

软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。不论是建云

还是用云，云存储技术都是解决存储所导致的硬件和维护费用暴涨的有效途径。

云备份是云存储的一个特殊运用，都是为了保存客户端的业务数据，只是数据类型有差异，

云备份保存的是备份数据，云存储保存的是原始数据。云备份实现的技术方案与云存储类

似,也是通过集群应用或分布式文件系统等技术,将网络中大量各种不同类型的存储设备通

过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和备份功能。

2.1系统总体架构

与传统的数据备份策略相比，云备份策略首先需要考虑的是数据的安全、可靠、效率等指

标，而且由于用户规模大、服务范围广、网络环境复杂多变等特点，云备份必将面临更大的

技术挑战。刘贝、汤斌提出档案数字资源云备份系统架构，该系统架构基于云存储架构，支

持系统的动态可扩展性,同时继承云平台提供的高效的并行调度和负载均衡策略,能够处理

广域网范围内的大规模用户所产生的海量备份数据，满足未来档案数字资源备份的要求。

该系统架构可划分为5个层次自底向上依次是：系统支撑层、数据存储层、应用基础层、

应用服务层以及用户访问层。如图1所示。

在系统支撑层，主要在系统级层面，提供硬件、软件以及网络的支持，运用广域网、互联网、

光纤等将其进行物理连接,运用存储虚拟化技术实现不同型号的存储设备兼容，使其成为一

个有机的整体,并通过统一的管理逻辑和接口实现存储设备的舆中管理、状态监控以及容

量的动态扩展。

在数据存储层，云备份系统利用虚拟化技术和集群技术在一个分布式环境下对外提供统一

备份管理服务，各种数字档案备份数据统一存放在云备份系统口，形成一个海量数据池,从

而实现海量数据的统一管理。通过统一备份管理服务可以为上层提供备份数据管理的统一

视图。

在应用基础层，主要实现副本管理、数据加密、负载均衡、内容分发等数据管理功能，将底

层数据及上层应用无健衔接起来,实现多存储设备之间的协同二作，以更好的性能对外提供

多种服务。

在应用服务层，提供灵活扩展的服务以满足用户需求。在实现档案数据备份和档案数据访

问这两个核心服务基础匕提供可扩展服务接口，根据用户需求,可以开发出不同的应用接

口，提供相应的服务。比如数据存储服务、空间租赁服务、公共资源服务、多用户数据共

享服务等。

在用户访问层，用户通过该层，任何一个授权用户都可以在任何地方，通过云平令终端设备，

从标准入口登录云备份平台，实现数字档案备份数据的管理和访问。

2.2通过云备份系统存储、管理和共享

云备份系统主要包含2个层次的备份云:省市级区域云和区县级区域云,运行场景如图2所

示。在省市级区域云中，覆盖范围为所有备份客户可以通过省行级区域云的服务访问

IDC(网络数据中心)中备份的数据。网络数据中心1DC中包括云备份服务器、云备份节点、

跨IDC数据管理和云备份控制节点。

区县级区域云主要运行于城域网或局域网，一般主要包括备份服务器和云备份客户端。通

过客户端与省市级区域云的IDC的服务端相连，实现备份档案数据的存储、管理和共享。

当然,有条件的区县级档案馆可以建立自己的私有云直接与省方级区域云进行备份数据的

存储、管理和共享。

在该图中，云备份系统中的所有设备对使用者来讲都是完全透明的，任何地方的任何一个经

过授权的使用者都可以通过一根接入线缆与云备份系统连接,结合就近访问原则和负载均

衡策略,把备份数据节点的地理位置以及各节点上现有的负载状况作为主要参考信息,实现

云中存储数据访问的动态调整,在提高传输效率的同时，降低运营成本。

这样,应用云备份系统不仅能提高省市级档案馆与区县档案馆之间的资源共享度,而且使得

备份服务系统中的多调度服务器和多备份服务器建立一种有序的层次关系，能够更好地服

务于不同区域的多备份客户端,最终实现性价比最优以及资源存储与备份效率最优,总结起

来将会有以下几个优点：

(1)可扩展性，理论上可以无限量存储。云备份架构可以很好地平衡服务器之间的负载,在

各种数据中心之间快速地移动数据，确保信息总是在最近的存储上。

(2)较高的可用性和可靠性。云备份系统采用了分布式存储，当某个备份节点失效时，控制

节点能自动将工作负载交给运行正常的备份节点完成。

(3)低廉的建设、管理、存储成本。因基于云计算和云存储相关标准和技术基础上构建的

云备份系统支持在已有的存储设备进行搭建,对硬件的要求没有特殊限制，无论是PC、服务

器还是其他设备，都可以应用到搭建的数字档案馆的云备份系统中，建设成本相对更加低廉。

总之,数字档案馆的数据云备份方案将是未来省市级、区县级档案信息化建设工作的重要

基础,包括将要构建的档案信息资源共享平台、电子档案备份口心等都可以作为实施基础

实现档案数据的交换和永久保存。

2.3基于云备份的档案档案备份模式

目前,云存储服务或者云备份服务,面对海量的数据一般只是采用在线数据备份,直接传送

到云存储数据中心。由于档案数字资源的数据要确保安全和可靠,不能受到本地的灾害和

人为的数据破坏和影响，因此要研究一种云备份机制未满足对档案数据的保护。

对此,本文在研究云存储和云备份的相关技术基础上,结合数字档案馆资源的存储和访问的

实际现状和需求,在构建的云备份运行平台基础上,提出一种阶段式云备份模式，即本地磁

盘-一云存储客户端-一云备份服务器，这就是支持档案数字资源从本地磁盘到云备份中心

的阶段式存储。

第一阶段,首先要从档案接收系统接收归档来的档案数字资源,备份到本地的云储存的客户

端，作为数据备份至云备份系统的缓冲,在备份过程中，无需改变原有的存储备份架构。

第二阶段，把数据自动备份到云备份数据中心。这个阶段要制定相应的备份策略，即档案备

份优先级策略、档案存储空间节点选择等等。

第三阶段,云备份系统可以按照己经定制的备份策略，在适当的时间，如线路空闲期、业务

不忙时将数据自动传输到数据中心,并选择异地备份的地点进行存储备份。

通过三个阶段的任务完成,为档案备份系统带来更高的安全性能,而且也节省了网络带宽，

简化了档案备份环节的操作流程,提高了数字档案数据备份的效率,最终实现了在云环境下,

数字档案资源的多重数据保护。

3云存储一档案数字资源备份副本的存放策略：多套多地备份

随着信息技术的发展和档案信息化建设的深入,档案馆的档案数字资源的备份需求也随之

高速增长。因为档案数字资源的载体与信息具有可分离性的特点，其迁移、复制以及自然

灾害都有可能对档案信息的安全产生威胁。通过构建多方位的档案备份系统,采用云环境

下的档案数字资源备份副本的存放策略，建立多套多地备份机制，是解决档案数字资源备份

的有效途径。

云存储具有高容量、高利用率、低成本、高安全、易扩展、兼容性好，以及能够实现自动

管理与利用等优势，存储的方式也由以前的单独的垂宜存储转变为横向可扩展的存储架构。

采用云存储技术进行云备份，使得档案数字资源的备份方式发生了根本的变化，由离线的脱

机介质变成网络在线的方式。将档案数字资源的关键数据在本地保存i份，并在几个远端

数据中心各保存一份,实现木地远程多重数据保护，从而提高存储安全和数据灾备能力。在

云环境卜，可方便地把数据备份本地磁盘或集中数据中心，实现跨数据中心的数据容灾保护,

在各个数据中心之间实现远程容灾。

可以选择实施档案数字资源副本进行多套备份,通过在本地备份、同城备份和异地备份存

放策略,实现档案数字资源的多套多地备份,这不仅能够提高档案数据的实时性和共享性，

更加增强了档案数据的