Bibliothèque nationale de France (BnF) La conservation du support numérique

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1 Bibliothèque nationale de France (BnF) La conservation du support numérique 20/06/2013 Conservation du support numérique 1

2 Plan Familles de support Risques physiques encourus Démarche stratégique Exemples de mise en œuvre 20/06/2013 Conservation du support numérique 2

3 Disques magnétiques Disque magnétique Plateaux rigides recouverts d une couche ferro-magnétique Lecture/écriture par une tête magnétique : induction électromagnétique 20/06/2013 Conservation du support numérique 3

4 Limitation de la technologie magnétique Disque magnétique (enregistrement perpendiculaire) Disque classique limité par l effet superparamagnétique Multiplication par 10 de la densité de stockage 20/06/2013 Conservation du support numérique 4

5 Disques optiques CD / CD-ROM : CD-R, CD-RW, VCD, SVCD DVD : DVD-R, DVD-R DL, DVD+R, DVD+R DL, DVD-RW, DVD+RW, DVD+RW DL, DVD-RAM Disque Blu-ray : BD-R, BD-RE HD DVD : HD DVD-R Disques magnéto-optiques UDO Disques optiques 20/06/2013 Conservation du support numérique 5

6 Disques optiques Disque optique 0,8-3,5 µ m Étiquette 0,8-3,5 µ m Étiquette Photorécepteur Photorécepteur Comparateur Comparateur Émetteur laser Émetteur laser 20/06/2013 Conservation du support numérique 6

7 Augmentation de la densité Source : Plasmon Inc. 20/06/2013 Conservation du support numérique 7

8 Bandes Bande LTO (consortium) SUN-StorageTek (9840, 9940, T10000) SONY (S-AIT) 20/06/2013 Conservation du support numérique 8

9 Bandes Tête magnétique Bande magnétique : amélioration continue LTO-1 LTO-2 LTO-3 LTO-4 LTO-5 LTO-6 LTO-7 Date de sortie Capaci té Débit max (Mo/s) Prévu Prévu 100G o 200G o 400G o 800G o 1,5To 3,2To 6,4To /06/2013 Conservation du support numérique 9

10 Autres supports Solid State Disk (SSD) technologie récente : mémoire flash Problématique : cycle d écriture limitée (~ ), mais progrès dans les contrôleurs 2 types : SLC : Single Level Cell MLC : Multiple Level Cell Mémoire holographique encore en laboratoire Inscription de l information dans le volume 20/06/2013 Conservation du support numérique 10

11 Plan Familles de support Risques physiques encourus Démarche stratégique Exemples de mise en œuvre 20/06/2013 Conservation du support numérique 11

12 Codage de l information Signal Seuil Information binaire Seuil Signal 20/06/2013 Conservation du support numérique 12

13 Atténuation du signal A terme, la dégradation de la modulation passera un seuil fatidique = perte d un ou plusieurs signes 20/06/2013 Conservation du support numérique 13

14 Principales causes Évolution différenciée des éléments constitutifs conduisant à leur dissociation Inscription de l information sur un matériau sensible à l environnement (photosensible par exemple) Usure liée à une lecture répétée (bandes) Mauvaise manipulation (dépôt de poussière ou débris, chocs) 20/06/2013 Conservation du support numérique 14

15 Corrections d erreur Tout format d enregistrement numérique comporte un système de corrections d erreurs, destiné à pallier aux dégradations ponctuelles du support et aux défaillances de lecture aléatoires La correction d erreurs repose sur : - des informations destinées à contrôler la validité d un bloc de signes exemple : bit de parité, «0» si la somme des signes du bloc est paire, impaire - la redondance de l information «1» si Par ailleurs, la dispersion sur le support de blocs qui sont consécutifs dans la donnée assure un niveau de protection élevé contre les effets d un défaut local du support 20/06/2013 Conservation du support numérique 15

16 Code correcteur d erreur : bit de parité E R Calcul de parité croisé R E R R Détection d erreur Correction d erreur 20/06/2013 Conservation du support numérique 16

17 Disques durs en RAID Donnée A B C P abc A A P abc C P A B A P B A B C B C P B C P C abc abc abc Disque 1 Disque 2 Disque 3 Disque 4 abc 20/06/2013 Conservation du support numérique 17

18 Technologie RAID pour le stockage Type Description Tol. Performances 1 Disques en miroir 1 Accès ralenti 4 Disques agrégés avec un disque de parité 5 Disques en parallèle avec calcul de parité DP Disques en parallèle avec double calcul de parité sur raid 4 ou 5 Raid-Z Disques en parallèle avec calcul de parité et contrôle de checksum 1 Accès parallèle mais un disque toujours sollicité 1 Accès parallèle 2 Accès parallèle 1 ou 2 Accès parallèle 20/06/2013 Conservation du support numérique 18

19 Plan Familles de support Risques physiques encourus Démarche stratégique Exemples de mise en œuvre 20/06/2013 Conservation du support numérique 19

20 Autres risques Facteurs d obsolescence d une technologie : évolution technique = relativement prévisible marché (éviction) = non entièrement prévisible L obsolescence fait disparaître du marché le matériel de lecture élévation très rapide des coûts de maintenance et de récupération des données Nécessité d une migration de masse des données d une technologie vers une autre chercher à anticiper Une garantie possible : mixité des technologies utilisées 20/06/2013 Conservation du support numérique 20

21 Migrations Régénération Duplication Ré-empaquetage AIP /06/2013 Conservation du support numérique 21

22 Principales qualités d un support Stabilité intrinsèque du support (inertie physique et chimique) et robustesse (résistance aux agressions) Large diffusion de la technologie + offre multiconstructeurs ou reposant sur des normes publiques Existence d outils de contrôle du support Simplicité des opérations de recopie Protection contre l effacement accidentel 20/06/2013 Conservation du support numérique 22

23 Exemple d étude 1 : étude LNE sur les CD-R l'âge des disques est peu corrélé à leur qualité Chacune des 6 dernières années, environ 20 % des disques présentent un risque important ou très élevé. Dans l'ensemble, l'année 2001 se révèle être la meilleure tandis que 2003, année plus récente, présente des résultats nettement moins bons ; le mode de réalisation a un effet très marqué sur la qualité des gravures, les résultats parlant très nettement en faveur de la gravure par un prestataire extérieur la qualité de gravure est fortement marquée par un effet "fabricant", de (très) bons résultats ayant été obtenus par les disques Fuji et MPO. Inversement, les disques Kodak et surtout Ritek ont révélé de mauvaises gravures ; les analyses parlent plutôt en faveur d'une métallisation "or". 20/06/2013 Conservation du support numérique 23

24 Exemple d étude 2 : étude Google sur les disques durs Plus disques dur de constructeurs et de types variés étudiés Taux d utilisation Pas de relation forte entre le taux d utilisation et le taux de panne (sauf 6 premiers mois et à partir de 5 ans). Augmentation taux de panne à 3 ans. Scan errors (erreur trouvé par scan en tache de fond) 39 fois plus de risque de panne dans les 60 jours après la 1 ère erreur détectée Reallocation (réallocation de secteur) 14 à 21 fois plus de risque de panne dans les 60 jours après la 1 ère réallocation détectée Deux périodes critiques : les 3 premiers mois et le cap des 3 ans 20/06/2013 Conservation du support numérique 24

25 Infrastructure physique Mise en place d un système : Baies SAN (Storage Area Network) : réseau de stockage Baies NAS (Network Attached Storage) : stockage en réseau Bandothèque Archivage actif : Surveillance des médias (ex : StorSentry) adaptabilité de l infrastructure (HSM : Hierarchical Storage Manager) 20/06/2013 Conservation du support numérique 25

26 Architecture StorSentry 20/06/2013 Conservation du support numérique 26

27 IHM de suivi StorSentry 20/06/2013 Conservation du support numérique 27

28 Hierarchical Storage Management Le logiciel de HSM assure la structuration de l espace de stockage : - répartition entre stockage bande (accès lent, coût faible) et disque (accès rapide, coût plus élevé) selon un paramétrage défini par l administrateur : ancienneté, fréquence des demandes, date de dernière utilisation - organisation en sets - planification des migrations 20/06/2013 Conservation du support numérique 28

29 Hierarchical Storage Management Coût Disques rapides Disques lents (compressés) Temps d'accès Librairie de bandes Bandes (hors librairie) Capacité de stockage 20/06/2013 Conservation du support numérique 29

30 Plan Familles de support Risques physiques encourus Démarche stratégique Notion de qualité de service Exemples de mise en œuvre 20/06/2013 Conservation du support numérique 30

31 Exemple 1 : petite archive (50Go) Numérisation de documents patrimoniaux consultés de manière sporadique : stockage sur CD-R (2 exemplaires) Le cahier des charges fixe un certain nombre d exigences en termes de taux d erreurs Contrôle régulier et recopie à prévoir sous 5 à 7 ans Explorer les voies d un archivage de sécurité dans une archive partenaire ou chez un prestataire 20/06/2013 Conservation du support numérique 31

32 Paramètre de choix : coût Source : Plasmon Data (2004) 20/06/2013 Conservation du support numérique 32

33 Exemple 2 : grande archive (500To) Archivage massif de publications en ligne, de documents administratifs produits sous forme électronique, etc Pré-versement sur serveur disque Archivage sur bandothèque sécurisée, répliquée en permanence sur deux sites, architecture de type SAN Répartition des données en plusieurs niveaux de service (temps d accès) selon la fréquence des demandes et les besoins des usagers 20/06/2013 Conservation du support numérique 33

34 Abstraction de stockage SPAR - Réalisation SAS Vision applicative Gestion de copies multiples Vision infrastructure Main storage Rafraîchissement de support Backup storage Migration de support SPAR - Infrastructure 20/06/2013 Conservation du support numérique 34

35 BnF Merci de votre attention Questions? Thomas Ledoux thomas.ledoux_at_bnf.fr 20/06/2013 Conservation du support numérique 35