档案部门光盘使用和长期保存指南

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1、档案部门光盘使用和长期保存指南清华大学光盘国家工程研究中心陈垦许斌2006年7月数字信息光盘长期存档的可靠性光盘存档寿命光盘数据刻录、读出设备软硬件的时效光盘数据迁移策略光盘数据恢复光盘存档寿命光盘存档寿命是指：光盘在存档后，随着时间推移，信息层退化，光盘中存储的信息不能再读取，这段时间间隔称为光盘的存档寿命。存档寿命主要和光盘中数据的错误率有关。当错误率上升到某一水平，光盘驱动器中的纠错系统不能校正光盘中的数据错误，该光盘就失效了。CD/CD-R光盘的块错误率BLER=220数据块／秒，DVD/DVDR光盘的奇偶校检内码错误PIE=280时，光盘存档寿命中止。光盘的信息层只

2、读光盘的信息层是由聚碳酸酯塑料注塑模压形成有无数凹坑组成螺旋状信息轨道的信息面，经在其上溅镀金属反射层，便能用激光束读出模压的信息。可记录光盘的信息层是在模压有沟槽的聚碳酸酯盘基上旋涂的染料层，刻录机的激光束在槽内的染料上记录信息（类似于凹坑）。染料层后面溅镀金属反射层，以反射读出记录的信息。可重写光盘在模压有沟槽的聚碳酸酯盘基上溅（蒸）镀的相变层，刻录机的激光束使相变层从晶态转变到非晶态记录信息，相变层后面溅镀金属反射层，根据晶态或非晶态记录标记的不同反射率读出信息。数据光盘的退化模式外界环境条件（温度、湿度）的改变会引起光盘结构的机械应力，导致各层材料不同的膨胀、收缩，及聚

3、碳酸酯盘基的双折射率变化；可录光盘的染料、保护胶（CD）、粘合胶（DVD）等都是有机材料，会因其化学结构的变化或缺陷发生降解；层与层之间的电蚀效应以及粘合剂或其他材料中的杂质引起的化学腐蚀反应；水汽或大气中的酸性成分如二氧化碳，二氧化硫，臭氧等侵蚀金属反射层，使反射率降低；暴露在光照下的可录光盘会引起染料层褪色。光盘的加速老化寿命试验由于光盘问世的时间太短，尚无真实的光盘存档寿命数据。制造商采用加速老化试验来外推通常环境下的光盘存储寿命。加速老化寿命试验是将光盘置于比行业标准规定的正常使用条件还苛刻的环境条件下（高温、高湿、强光、酸雾等）,强制老化,获得其加速的失效时间数据，采

4、用适当的失效模型来推算光盘在正常使用条件下的寿命特征。ISO-18927标准为CD-R光盘寿命的估算建立了一种方法。DVDR光盘加速老化寿命试验也参照此标准。光盘的加速老化寿命试验加速老化寿命试验采用适当的失效模型来推算光盘在正常使用条件下的寿命特征。它的算法遵从统计学规律。加速老化寿命试验中使用的寿命分布有单参数指数分布、双参数weibull分布和对数正态分布。CD-R光盘的寿命分布近似对数正态分布。对数正态分布的概率密度函数为:其中，T为失效时间，为失效时间自然对数的平均值，为失效时间自然对数的标准偏差。光盘的加速老化寿命试验ISO-18927标准制定的目的是为存储在CD-

5、R盘内信息寿命的估算建立一种方法。这种方法只涉及温度和相对湿度对信息存储的影响。标准规定选用80个用相同刻录装置、相同软件、在相同环境下(15-35℃、45%-75%)采用一次刻完的CD-R盘片,将它们分成5组，每组作为一个测试单元，分别经过5个不同温度和相对湿度组合的试验环境，每隔500小时取出，测定每盘片在各时间间隔内的块错误率(BLER)，用于决定该盘片寿命。盘片寿命结束的标志是BLERMAX>220。光盘的加速老化寿命试验光盘的加速老化寿命试验光盘的加速老化寿命试验加速老化试验后光盘出现斑点。（美国国会图书馆实验）光盘的加速老化寿命试验加速老化试验500小时后，光盘的金

6、属反射层变透明。光盘的加速老化寿命试验加速老化试验后光盘金属反射层从PC盘基成片剥离。光盘的耐光实验按ISO-105-B02标准将裸盘放置在黑板温度<40℃、相对湿度为70%-80%的环境下，用气冷氙灯正入射盘片的染料面。氙灯符合EuropeanWollReference#5标准，经过实验的盘片技术指标应符合橙皮书标准。光盘存档寿命根据美国国家标准与技术研究院（NIST）信息技术实验室（ITL）的研究文章指出：制造商使用加速老化试验估计光盘寿命，一致认为：在建议的贮存环境下，CD-R，DVDR光盘的寿命为100年至200年以上；CD-RW和DVD±RW，DVD-RAM光盘的寿命

7、应大于25年；只读光盘CD，DVD的寿命资料较少，导致其寿命的不确定性，一般认为20年至100年。光盘存档寿命TDK光盘通过加速老化寿命试验、光老化试验、和各种环境条件下的耐候性试验，结论是：寿命能超过70年。Verbatim对其生产的CD-R光盘进行老化寿命试验，得出至少有100年的数据存档寿命。Kodak公司对其CD-R光盘加速老化寿命试验研究，推出在25℃、40％RH条件和暗室环境下，95％适当刻录的盘片存档寿命为217年。Memorex公司ProGoldArchivalMedia使用