نگاهي به ساختار ذخيره سازي اطلاعات در ديسک هاي نوري

در گذشته نه چندان دور داشتن ابزارهاي ذخيره سازي با ظرفيت بالا چيزي شبيه به داشتن يک بويينگ در شرايط کنوني بود، اما امروزه با پيشرفت علم، خريد هارد ديسک هاي يک ترابايتي به امري عادي تبديل شده است و کاربر با وجود اين فضا مي تواند حجم وسيعي از اطلاعات را ذخيره کند. اما آنچه امروزه به عنوان يک مشکل و شايد يک کابوس براي توليدکنندگان محتواي ديجيتالي( Digital Conect Creators) مطرح است، نگه داري و ذخيره سازي حجم بالاي اطلاعات و داده ها در صحت و سلامت است. شايد اين سؤال در ذهن شما هم به وجود آيد که واقعاً راه حل اين مشکل چيست. آيا تنها راه غلبه بر اين مشکل افزايش ظرفيت رسانه هاي ذخيره سازي است؟ واقعاً افزايش ظرفيت هارد ديسک ها، کارت هاي حافظه و ساير رسانه ها تا کجا ادامه مي يابد؟ آنچه به عنوان راه حل منطقي براي غلبه بر اين مشکل معرفي مي شود، نه افزايش ظرفيت ذخيره سازي بلکه انتخاب يک روش مناسب براي بايگاني و آرشيو کردن اطلاعات است که ما در اين مقاله سعي داريم آن را بيان کنيم تا شايد راه حلي بهتر و امن تر براي حفظ آرشيوهاي گران قيمت خود داشته باشيد. به عکاس ها پيشنهاد مي کنيم اين مطلب را بخوانند، شايد با خواندن اين مطلب ديگر نيازي نباشد تا بابت از دست دادن عکس هاي با ارزش خود متحمل استرس فراواني شوند!

ابزارهاي ذخيره سازي اطلاعات
 

به طور کلي، ابزارهاي ذخيره سازي و بايگاني اطلاعات را مي توانيم بر حسب تکنيک به کار رفته، به چهار گروه تقسيم کنيم:
1. روش ذخيره سازي شيميايي( فيلم، ميکروفيلم)؛
2. روش ذخيره سازي مغناطيسي( هارد ديسک، نوار مغناطيسي)؛
3. روش ذخيره سازي الکتريکي( فلش ديسک ها، کارت هاي حافظه)؛
4. روش ذخيره سازي نوري( ديسک هاي نوري فشرده).
روش شماره يک به دليل شرايط ويژه نگه داري فيلم ها و ميکروفيلم ها، امروزه کمتر مورد استفاده قرار مي گيرد و تنها در موارد خاصي از آن استفاده مي شود. به همين دليل براي ذخيره اطلاعات ضروري نمي توان چندان به اين روش اطمينان کرد.
از ميان ابزارهاي بايگاني مغناطيسي مي توانيم از هارد ديسک ها به عنوان موفق ترين نمونه نام ببريم که امروزه نيز در بيشتر موارد از آن استفاده مي شود. قيمت ارزان، راحتي استفاده و قابليت حمل و نقل قابل قبول( البته نه چندان خوب) از مزاياي هارد ديسک ها به شمار مي رود. اما نکته مهم ضريب اطمينان و ماندگاري اطلاعات در اين رسانه است. ميدان هاي مغناطيسي و ضربه، همچنين نوسانات الکتريکي مي توانند در لحظه اي بسيار کوتاه باعث از بين رفتن اطلاعات ذخيره شده شوند. امکان حذف اطلاعات و بازنويسي سهوي داده ها از ضريب اطمينان هارد ديسک ها مي کاهد. امروزه نوارهاي مغناطيسي نيز به دليل قيمت بالا و هزينه نگه داري زياد جاي خود را به روش هاي سريع تر و دقيق تر داده اند.

روش ذخيره سازي الکتريکي جديدترين روش ذخيره سازي اطلاعات است که حافظه هاي فلش( USB Flash) و کارت هاي حافظه MS، CF، SD، SDX و M2 در اين گروه قرار مي گيرند. اين روش ذخيره سازي به دليل قيمت مناسب، سهولت جا به جايي و استفاده آسان اين گروه از حافظه ها را به رقيبي جدي براي هارد ديسک ها تبديل کرده است، به طوري که هم اکنون بعضي از شرکت هاي توليد کننده نوت بوک به جاي هارد ديسک از انواع ذخيره سازهاي الکتريکي در محصولات خود استفاده مي کنند. آنچه که در مورد اين رسانه ها بايد در نظر داشت، اين است که اين ابزارها بيشتر به عنوان ذخيره ساز مورد استفاده قرار مي گيرند و براي آرشيو و بايگاني دراز مدت مناسب نيستند. اما در اين ميان ديسک هاي نوري که در انواع مختلفي مانند CD-R، DVD-R و BD-R ارائه مي شوند، مهم ترين و پرمصرف ترين ابزارهاي ذخيره سازي و بايگاني اطلاعات هستند که در ادامه به بررسي آن ها مي پردازيم.

ديسک هاي نوري
 

اولين ظهور ديسک هاي نوري به صورت ديسک هاي موسيقي به سال 1982 ميلادي باز مي گردد. در طي سال ها انواع مختلفي از ديسک هاي نوري مانند DVD و BD عرضه شدند که امکان ذخيره حجم بيشتر اطلاعات را به کاربر مي دهند. براساس آخرين آمار تا سال 2007 ميلادي بيش از دويست ميليارد ديسک نوري در دنيا به فروش رفته است که در اين ميان به ترتيب ديسک هاي نوري CD با ظرفيت 700 مگابايت، DVD با ظرفيت 4/48 ( DVD 5) و 8/15 (DVD 9) و BD با ظرفيت 25 گيگابايت و بالاتر قرار دارند.
نکته مهم در انتخاب ديسک هاي نوري به عنوان ابزار بايگاني و آرشيو، ماندگاري و دوام اطلاعات ذخيره شده است. اين ديسک ها در مقابل عوامل محيطي مانند رطوبت، حرارت و نور ماوراء بنفش آسيب پذير بوده و اطلاعات ذخيره شده روي آن ها در اثر مرور زمان با مشکل رو به رو مي شوند. اگر به ساختار يک ديسک نوري نگاهي بياندازيم، دليل اين آسيب پذيري را بيشتر درک خواهيد کرد( تصوير 1).
A: لايه ضبط اطلاعات؛
B: لايه انعکاس دهنده پرتو ليزر؛
C: لايه پلاستيکي براي محافظت از لايه انعکاسي؛
D: لايه چاپ مشخصات؛
E: پرتو ليزر.
در حقيقت، اشکال عدم دسترسي به اطلاعات به دو لايه حکاکي A و لايه انعکاسي B مربوط است. در ديسک هاي نوري معمولي به عنوان لايه ضبط اطلاعات از ماده شيميايي Cyanine ( از خانواده پلي کربنات ها) استفاده مي شود. اين لايه به مرور زمان و در اثر عوامل محيطي تغيير حالت داده و موجب مي شود حفره ها و برجستگي هاي ايجاد شده در سطح ديسک نوري تغيير شکل داده و پديده خطاي خواندن اطلاعات ( Read Error) به وجود آيد. در صورتي که تواتر خطاي خواندن را افزايش يابد، اطلاعات ديسک قابل استفاده نخواهد بود.

همچنين بر اثر اکسيداسيون لايه انعکاس دهنده، پرتو ليزر در مسير درست منعکس نشده و خطاي فساد ديسک نوري( Disk Rot) رخ داده و اطلاعات غير قابل دسترس خواهند بود. هرچه ميزان فشردگي اطلاعات بيشتر و در نتيجه ظرفيت ديسک بالاتر باشد، احتمال بروز خطاهاي فوق نيز بيشتر مي شود.
آزمايش هاي لابراتواري ميزان ماندگاري اطلاعات روي ديسک هاي نوري متعارف را يک بازه زماني سه الي پنج سال برآورد کرده اند. براي غلبه بر اين مشکل، فناوري جديدي ابداع شده که باعث ماندگاري اطلاعات به مدت بسيار طولاني مي شود. در اين فناوري که از آن به عنوان انقلابي در صنعت بايگاني نام برده مي شود از فلز طلاي خالص 24 عيار به عنوان لايه انعکاسي و پلي کربنات جديد Phthalocyanine در لايه ضبط اطلاعات استفاده شده است. در نهايت براي جلوگيري از ايجاد خراش و آسيب ديدگي، سطح ديسک نوري با يک لايه ابداعي به نام « زره ضد خش»( Scratch Armor) پوشانده مي شود. اين فناوري به طور انحصاري در اختيار شرکت Delkin Devices است که سري محصولات آرشيو طلايي( Archival Gold) خود را در سه دسته CD-R، DVD-R و BD-R عرضه مي کند.
استفاده از فلز طلاي 24 عيار به عنوان باثبات ترين عنصر فلزي، پديده اکسيداسيون را به صفر رسانده است. همچنين پايداري پلي کربنات Phthalocyanine در مقابل عوامل محيطي آن را به ايده آل ترين ماده شيميايي براي حکاکي اطلاعات تبديل کرده است. ترکيب اين دو لايه باعث شده تا ماندگاري اطلاعات در ديسک هاي نوري CD-R به سيصد سال، در ديسک هاي نوري DVD-R به صد سال و در ديسک هاي نوري BD-R اين شرکت به دويست سال برسد! ( کمي باور کردنش سخت است، اما اگر راستش را بخواهيد حقيقت دارد). اين نتايج از آزمايش هاي مؤسسه ملي تحقيقات و استاندارد امريکا( N.I.S.T) و با استفاده از دستگاه شتاب دهنده زمان تأثير عوامل محيطي، به دست آمده اند.
با اين تمهيدات، اکنون مي توانيم با خيالي آسوده، اطلاعات ارزشمند خود مانند عکس، فيلم، موسيقي و هرگونه داده را براي حفظ و نگه داري به مدت طولاني روي اين ديسک هاي نوري ذخيره کنيم. مي توان پيش بيني کرد که در آينده نزديک با افزايش حجم اطلاعات، استفاده از رسانه هاي پر ظرفيت و قابل اطمينان مانند ديسک هاي نوري BD-R تنها راه اطمينان بخش براي آرشيو طولاني مدت خواهد بود.
منبع: عصر شبکه، شماره 104.
/ج