Go to Top

Backup für die Ewigkeit (3)

Welches Speichermedium eignet sich am besten für die Langzeitarchivierung? Diese Woche: Disketten und optische Medien!

Es gibt einen anhaltenden Trend zu immer größeren Mengen an Daten – sowohl von Verbrauchern als auch von Unternehmen. Aber wo kann man all diese neuen Daten speichern? In den letzten beiden Teilen dieser Artikelserie haben wir uns mit der Geschichte und Zukunft von Lochkarte und Tape sowie Festplatte und SSD beschäftigt. Diese Woche werden wir alte Disketten und optische Medien wie CD Roms, DVDs und Blu-rays behandeln.

Hier finden Sie einen Überblick darüber, was Sie heute erwarten können:

  • Floppydisks und Iomegas Zip-Medien und ihre Laufwerke waren in den frühen Tagen der Computertechnik stark verbreitet. Aber da sie nur eine kleine Menge an Daten speichern, die benötigte Hardware und die Treiber meist nicht mehr verfügbar sind und die Medien entweder nicht mehr produziert werden oder teuer sind, sind sie nicht für den modernen Einsatz geeignet.
  • CDs, DVDs und Blu-rays können Ihren Speicherbedarf ergänzen, wenn Sie ein schnelles, günstiges und zuverlässiges Backup-Medium benötigen. Für die Langzeitarchivierung sind sie wegen ihrer manchmal kurzen Lebensdauer aber nicht sinnvoll. Obwohl einige dieser Datenspeicher mehrere Jahrzehnte erleben können, speichern einige von ihnen dagegen ihre Daten nur für ein paar Jahre.

Von Disketten zu optischen Medien

Viele Computerbenutzer, die älter als 30 Jahre sind, erinnern sich noch an die Zeiten, an denen sie ihre Computerdaten auf Disketten oder sogar auf kompakten Datenkassetten speichern mussten. Eine große Menge an Daten oder Anwendungen musste auf vielen Disketten gespeichert werden, die dann nacheinander in den Computer eingelegt werden mussten, wenn ein anderer Benutzer (oder Käufer) das Material auf seinem Computer installieren oder kopieren wollte. Mit der Einführung des ersten persönlichen Desktops, Apple-Computer sowie fortschrittlichen Grafikprogrammen bestand bereits ein Bedarf nach größerem Speicher, selbst für Verbraucher und kleine bis mittelgroße Unternehmen. Die Speicherkapazität dieses magnetischen Speichermediums war mit nur 1,44 MB Datenspeicherplatz für eine 3,5-Zoll-Disk sehr gering, die 1984, im selben Jahr wie der Apple Macintosh, eingeführt wurde. Die ersten Disketten wurden 1971 erfunden, hatten eine Größe von 8 Zoll und speicherten nur 80 Kilobyte als ein Read-only-Medium. Die ersten Diskettenbenutzer konnten nur 256 KB an Daten speichern. Obwohl Disketten immer noch zum Kauf angeboten werden, ist es eher ein Sammlerstück für alte Computer. Damals wie heute behaupten einige Hersteller, eine Diskette könne bei richtiger Lagerung zehn bis zwanzig Jahre halten. Einige dieser Medien halten jedoch nur drei bis fünf Jahre. Es hängt alles davon ab, wie gut sie ursprünglich produziert wurden.

Der Versuch, Grafik- oder Layoutdaten unter Designern zu teilen, war fast unmöglich. Daher musste eine andere Lösung für ein tragbares Speichergerät gefunden werden. Deshalb waren Iomegas Zip Drives in den neunziger Jahren ein großer Erfolg. Einfach gesagt waren diese Plattenlaufwerke externe Geräte mit einzelnen eingebauten magnetischen Festplattenlaufwerken, die mit einer Kunststoffabdeckung ummantelt waren. Diese Platten waren leicht zu handhaben, ziemlich leicht und hatten Kapazitäten von 100, 200 und 750 Megabyte für jedes Medium insgesamt. Viele Benutzer haben sich jedoch offensichtlich nicht viel um das externe Gerät oder die Medien selbst gekümmert. Deshalb beschwerten sich viele Nutzer über den “Zip-Klick-des-Todes”, der nicht mehr als ein einfacher Headcrash war und der immer noch ein häufiges Problem von magnetischen Festplatten ist, die auf den Boden fallen oder Schlägen oder Schwingungen ausgesetzt sind. Dies war jedoch nicht der Hauptgrund, warum der Erfolg dieser Geräte zu einem Ende kam, sondern das Aufkommen der CD-ROM und bald darauf folgend der DVD.

Der Erfolg von CD und DVD

Die Idee der optischen Medien basiert auf der Notwendigkeit eines Speichermediums, das immun gegen mechanische Probleme ist, die Bänder oder eine Festplatten haben: Da optische Medien auf Laserlicht basieren, wird die Oberfläche von keinem mechanischen Teil “berührt”, anders als beispielsweise ein Bandlaufwerk, bei dem das Band durch eine Walze, Führungen oder Leseköpfe geführt wird. Ein Festplattenlaufwerk kann auch Probleme verursachen, wenn einige der vielen mechanischen Teile ausfallen. Aus diesem Grund wurde ein laserbasierter optischer Speicher entwickelt.

Die Compact Disk (CD) erschien erstmals auf der Audio-Messe 1977 als ein optischer Speicher für Klänge und Musik. Es war das Ergebnis jahrelanger Forschung, wie man Klänge effektiv aufzeichnet. Mit Beginn des digitalen Zeitalters in den frühen siebziger Jahren versuchten zwei Unternehmen – Sony und Philips – einen Weg zu finden, Musik auf einem leichteren und kleineren Medium zu speichern und zu verteilen als auf der alten Vinyl-Schallplatte oder das Tonband. 1979 führte Philips die erste optische Disk sowie den CD Audio Player vor. Der endgültige Durchmesser der CD betrug 12 cm und die Abtastauflösung wurde von 14 auf 16 Bit erhöht. Diese gemeinsame Anstrengung von Philips und Sony setzte nachfolgend den weltweiten Standard für diese Technologie. Es dauerte jedoch fast ein Jahrzehnt, bis die CD die alte Vinylscheibe überholte. Zu Beginn der neunziger Jahre wurden fast keine alten Schallplatten mehr für die Veröffentlichung neuer Musik verwendet. Das Gleiche ist mit dem Datenspeicher passiert. Mit der Einführung von Multimedia Games und ihrer erhöhten Datenmenge lieferten die ersten Produzenten ihre Spiele ab 1991 auf CD.

Normalerweise wird eine Audio-CD oder eine Daten-CD in einer speziellen Fabrik hergestellt – einem Presswerk. Der Produzent gibt seine (Audio-)Daten an das CD-Presswerk, das dann eine Master Disk erstellt. Von dieser Masterdiskette wird dann die benötigte Menge an CDs kopiert. Eine typische CD kann Musik bis zu 80 Minuten oder 650 MB an Daten speichern.

Natürlich würde niemand ohne eine ernsthafte Geschäftsidee zu einem CD-Presswerk gehen, um seine persönlichen oder geschäftlichen Daten auf einer solchen im Handel hergestellten CD-Rom zu speichern. Deshalb wurde die CD-R bald nach dem Durchbruch der Audio CD und einige Jahre nach dessen Erfindung des CD-Players im Jahr 1982 zu so einem großen Erfolg. Eine japanische Firma hat schließlich das CD-R-Format im Jahr 1988 erfunden. Philips war zusammen mit Kodak der erste Hersteller von kommerziell erhältlichen optischen Datenträgern und sie stellten 1992 auf der Photokina Photographic Fair die erste CD-R und die erste Picture-CD vor.

Der Hauptzweck einer CD-R ist das Speichern von Daten – unabhängig davon, ob es sich um digital gemasterte Musik oder Dateien aus einer Datenbank oder Anwendung handelt. Die Technologie hinter der CD-R: Die Scheibe selbst besteht aus Polycarbonat, auf das mehrere verschiedene Schichten aufgetragen wurden. Eine dieser Schichten ist eine spezielle organische Farbstoffschicht. Wenn Daten auf der CD-R gebrannt werden, werden die Absorptions- und Reflexionseigenschaften des kleinsten Elements dieses Farbstoffs – der Pits – durch den Laser verändert. Wenn die Daten ausgelesen werden, verwendet ein anderer kleinerer Laser die geänderte Reflexion der metallischen Reflexionsschicht (entweder Gold oder häufiger Silber), die über der Farbstoffschicht liegt, um sie in ein elektrisches Signal aka Bits und Bytes umzuwandeln. Um sowohl den Farbstoff als auch die Reflexionsschicht zu schützen, vervollständigt eine CD-R normalerweise eine andere transparente Farbschicht die beschreibbare Seite der CD-R.

Obwohl eine CD-R (oder eine CD aus einem Presswerk) 650 MB Speicherplatz hat, was für normale 10 bis 12 Musikstücke ausreicht, reichen dieser Platz nicht mehr für Filme oder größere Softwareprogramme aus. Deshalb wurden die DVDs im September 1995 erfunden und auf den Markt gebracht. Ein Jahr zuvor wurden zwei konkurrierende Formate von Sony und Philips auf der einen und Toshiba auf der anderen Seite vorgestellt. Dies führte zu einer Verwirrung bei den zukünftigen Kunden, was man kaufen sollte, um ihre Filme abzuspielen – eine Multimedia CD (MMCD) von Sony / Philips oder eben eine Super Density (SD) Platte von Toshiba. Allerdings wollten diese „Spieler“ diesmal keinen weiteren “Formatkrieg” wie den der VHS- und Betamax-Videoplayer in den späten siebziger und frühen achtziger Jahren beginnen. Zwei weitere Formate – die Video-CD und die Laserdisc – waren ebenfalls nicht am Markt erfolgreich. Deshalb haben sie sich darauf geeinigt, dass die Digital Video Disc oder Digital Versatile Disc (DVD) als neues Format den neuen Standard darstellt.

Einfach gesagt basiert die DVD fast auf der gleichen Technologie wie die CD. Da die DVD erfunden wurde, um mehr Daten auf dem gleichen Discgröße zu speichern, musste der verfügbare Platz auf der “Platte” deshalb effektiver genutzt werden. Deshalb musste die Entfernung zwischen den Erhöhungen und den Vertiefungen (Pits and Lans) genauso reduziert werden, wie die Erhöhungen und Vertiefungen selbst. Auf diese Weise konnten mehr Daten auf der Scheibe gespeichert werden. Zusätzlich werden empfindlichere Laser in einem DVD-Player / Recorder verwendet, um Daten auszulesen oder zu schreiben, unabhängig davon, ob es sich um Dateien oder ganze Filme handelt. Eine normale DVD speichert 4,7 GB Daten. Seit den Anfängen haben jedoch einige weitere Erfindungen zu den Dual-Layer-DVDs (DVD-R DL) geführt, die entweder zwei Schichten auf der gleichen Seite (DVD-9) haben und bis zu 8,5 GB Daten aufnehmen können oder beispielsweise die DVD-RAM mit zwei Datenschichten von je 4,7 GByte auf jeder Seite und 9,4 GB Datenkapazität (DVD-10). Darüber hinaus gibt es auf dem Markt auch DVD-RAM (DVD-17) mit vier Datenschichten, die bis zu 18 GB Daten aufnehmen können. Das letzte Format hat es jedoch nicht außerhalb Japans geschafft.

Die typische Lebensdauer einer DVD ist fast dieselbe wie bei einer CD: Eine beschriebene DVD wird höchstwahrscheinlich – wenn sie korrekt gelagert wird – zwischen zwei und fünf Jahren halten – obwohl die Produzenten behaupten, dass Daten auf einer DVD eine Lebensdauer zwischen 10 und 20 Jahren erreichen könnten.

Das aktuellste Format: Die Blu-ray

Die neueste Erfindung, die es tatsächlich auf den Markt schaffte, ist die Blu-ray. Wie der Name schon sagt, verwendet der Blu-ray einen blauen Laser statt eines roten, der ein kürzere Wellenlänge verwendet. Auf diese Weise können die Daten viel enger auf die Scheibe geschrieben werden und der Laserpunkt ist viel kleiner. Zusätzlich wurde die Übertragungsrate drastisch erhöht, so dass die Daten viel schneller ausgelesen werden können. Ein Blu-ray kommt in zwei Versionen: Als Single-Layer und Double-Layer. Die Single Layer Disc kann bis zu 25 GB Daten speichern, während die Double Layer bis zu 50 GB speichern können. Drei oder Vier-Schicht-Blu-ray-Discs können bis zu 128 GB Daten speichern (basierend auf dem sogenannten BDXL-Format). Aber sowohl der Recorder, der BD-R XL-Discs schreiben kann, als auch das leere Medium sind sowohl in den USA als auch Europa nicht handelsüblich und müssen in Japan gekauft werden.

Seit der Erfindung der CD wurden viele andere Konzepte von optischen Medien der Öffentlichkeit präsentiert – das holographische Datenspeichersystem oder der 3D-optische Speicher, bei dem eine dritte Dimension in das Speichermedium eingeführt wird – jedoch haben all diese Konzepte es nicht bis zur Markteinführung geschafft.

Bildnachweis: Ontrack Datenrettung