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@@ -0,0 +1,432 @@
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+# 光盘防水嘛 ? DVD+R 刻录光盘泡水实验
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+
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+同志们好, 欢迎来到 胖喵穷人实验室 !
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+这里专注于 **低成本**, **低难度**, **低风险** 的 "三低" 小实验.
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+
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+```
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+胖喵穷人实验室 (PM-PLab-E)
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+
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+正式名称: 紫腹巨蚊 (Toxorhynchites gravelyi) 系列
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+ 穷人 (Poor people) 实验室
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+```
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+
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+**风险警告: 低风险并不是零风险, 无风险. 本文中的做法可能造成光盘以及光盘驱动器 (刻录机) 的损坏 !**
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+
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+**免责声明: 本文并不保证内容的正确, 有效, 安全. 如果模仿文中的做法, 后果自负 !!**
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+
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+
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+## 目录
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+
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++ 1 实验方案设计
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+
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++ 2 实验过程
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+
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+ - 2.1 刻录数据
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+ - 2.2 验证刻录的光盘
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+ - 2.3 泡水
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+ - 2.4 捞出光盘擦干水
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+ - 2.5 读取光盘
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+
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++ 3 结果及局限性分析
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+
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+ - 3.1 光盘数量较少, 实验精度较低
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+ - 3.2 仅适用于 DVD+R 刻录光盘
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+ - 3.3 仅适用于常温清水
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+ - 3.4 仅适用于短期浸泡
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+ - 3.5 不知道泡水对光盘的长期影响
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+
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++ 4 总结与展望
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+
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+
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+## 1 实验方案设计
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+
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+实验材料清单:
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+
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+| 序号 | 名称 | 数量 | 备注 |
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+| :--: | :--- | ---: | :--- |
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+| 1 | DVD+R 空白 (普通) 刻录光盘 | 4 | 容量 4.7GB (单层), 品牌为 清华紫光 UNIS |
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+| 2 | DVD 光驱 | 1 | 品牌为 先锋 (2013 年生产) |
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+| 3 | PC (台式机) | 1 | 用于操作光盘刻录及读取 |
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+| 4 | 记号笔 | 1 | 用于在光盘印刷面写字 |
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+| 5 | 光盘袋 | 3 | 用于装光盘 |
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+| 6 | 塑料盆 | 1 | 用于装清水 |
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+| 7 | 卫生纸 | (少许) | 用于泡水后, 吸干光盘表面的水 |
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+| 8 | 清水 | (少量) | 普通自来水, 用于泡光盘 |
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+
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+一共 4 张 DVD+R 空白光盘, 分成 2 组:
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+
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++ 对照组 (2 张): 普通存放.
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+
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++ 实验组 (2 张): 进行泡水测试.
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+
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+4 张光盘全部刻录相同的数据, 然后实验组泡水一段时间.
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+然后把光盘捞出, 擦干表面水分.
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+等待 24 小时之后 (充分干燥), 使用光驱读取光盘.
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|
+
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+----
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|
+
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+泡水除了可能损坏光盘本身, 还有可能损坏读取泡过水的光盘的光驱.
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+蓝光刻录机还是有点小贵的 (请看窝的网名),
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+所以使用 DVD 光盘和 DVD 光驱进行测试.
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+目前二手的 DVD 刻录机, 淘宝大约 20 元就能买到, DVD 光盘也只要几元,
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+比较便宜.
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|
+
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+**千年光盘** (M-Disc) 已经有了 "千层面实验" (光盘和面条一起蒸熟),
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+所以这里使用的是 **普通光盘** (不是 **档案级光盘**, 也不是千年光盘),
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+也就是基本上最便宜的那一种.
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+考虑到普通光盘可能比较脆弱, 这里没有使用水煮, 而是使用常温清水浸泡.
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|
|
+
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|
|
+这里使用的 DVD+R 光盘是多年前买的, 具体什么时间买的, 已经忘记了.
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|
|
+大约是 6 年前, 或者更早, 总之是已经吃灰多年的空白刻录光盘了.
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|
|
+
|
|
|
+刻录光盘从结构上来说, 只是一张塑料片, 里面封装了一层化学染料.
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|
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+理论上来说, 应该是不怕水的.
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+下面就来实际验证一下.
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|
+
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|
|
+
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+## 2 实验过程
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|
+
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|
|
+环境参数:
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|
+
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+| 序号 | 名称 | 数值 | 备注 |
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|
|
+| :--: | :--- | ---: | :--- |
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|
|
+| 1 | 室内温度 | 30 °C | |
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+| 2 | 相对湿度 | 70% | |
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+| 3 | 大气压强 | 99 kPa | |
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|
|
+
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|
|
+注: 这里没有对环境条件的精确测量或控制设备, 所以此处的数据仅供参考,
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|
|
+实际波动较大.
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|
|
+
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|
|
+### 2.1 刻录数据
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|
|
+
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|
|
+使用的软件版本如下 (操作系统 ArchLinux):
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|
+
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+```sh
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|
+> uname -a
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|
+Linux a2 6.9.9-zen1-1-zen #1 ZEN SMP PREEMPT_DYNAMIC Fri, 12 Jul 2024 00:06:19 +0000 x86_64 GNU/Linux
|
|
|
+> cdrskin --version
|
|
|
+cdrskin 1.5.6 : limited cdrecord compatibility wrapper for libburn
|
|
|
+Cdrecord 2.01a27 Emulation. Copyright (C) 2006-2023, see libburnia-project.org
|
|
|
+System adapter : internal GNU/Linux SG_IO adapter sg-linux
|
|
|
+libburn interface : 1.5.6
|
|
|
+libburn in use : 1.5.6
|
|
|
+cdrskin version : 1.5.6
|
|
|
+Version timestamp : 2023.06.07.143001
|
|
|
+Build timestamp : -none-given-
|
|
|
+```
|
|
|
+
|
|
|
+为了尽量接近实际使用情况, 此处刻录的数据是 ArchLinux 安装光盘镜像.
|
|
|
+如果系统崩溃, 可以从安装光盘启动, 进行一些修复操作.
|
|
|
+
|
|
|
+下载地址: <https://archlinux.org/download/>
|
|
|
+
|
|
|
+```sh
|
|
|
+> cdrskin dev=/dev/sr1 -v -minfo
|
|
|
+cdrskin 1.5.6 : limited cdrecord compatibility wrapper for libburn
|
|
|
+cdrskin: verbosity level : 1
|
|
|
+cdrskin: NOTE : greying out all drives besides given dev='/dev/sr1'
|
|
|
+cdrskin: scanning for devices ...
|
|
|
+cdrskin: ... scanning for devices done
|
|
|
+cdrskin: pseudo-atip on drive 0
|
|
|
+cdrskin: status 1 burn_disc_blank "The drive holds a blank disc"
|
|
|
+scsidev: '/dev/sr1'
|
|
|
+Device type : Removable CD-ROM
|
|
|
+Vendor_info : 'PIONEER'
|
|
|
+Identifikation : 'BD-RW BDR-207D'
|
|
|
+Revision : '1.21'
|
|
|
+Drive id : 'LGDL050745WL'
|
|
|
+Driver flags : BURNFREE
|
|
|
+Supported modes: TAO SAO
|
|
|
+cdrskin: burn_drive_get_write_speed = 22160 (16.0x)
|
|
|
+Current: DVD+R
|
|
|
+Profile: 0x0043 (BD-RE)
|
|
|
+Profile: 0x0042 (BD-R random recording)
|
|
|
+Profile: 0x0041 (BD-R sequential recording)
|
|
|
+Profile: 0x0040 (BD-ROM)
|
|
|
+Profile: 0x002B (DVD+R/DL)
|
|
|
+Profile: 0x001A (DVD+RW)
|
|
|
+Profile: 0x001B (DVD+R) (current)
|
|
|
+Profile: 0x0016 (DVD-R/DL layer jump recording)
|
|
|
+Profile: 0x0015 (DVD-R/DL sequential recording)
|
|
|
+Profile: 0x0013 (DVD-RW restricted overwrite)
|
|
|
+Profile: 0x0014 (DVD-RW sequential recording)
|
|
|
+Profile: 0x0011 (DVD-R sequential recording)
|
|
|
+Profile: 0x0002 (Removable disk)
|
|
|
+Profile: 0x0010 (DVD-ROM)
|
|
|
+Profile: 0x000A (CD-RW)
|
|
|
+Profile: 0x0009 (CD-R)
|
|
|
+Profile: 0x0008 (CD-ROM)
|
|
|
+book type: DVD+R (emulated booktype)
|
|
|
+Product Id: AML/003/48
|
|
|
+Producer: UML
|
|
|
+Manufacturer: 'AML'
|
|
|
+Media type: '003'
|
|
|
+
|
|
|
+Mounted media class: DVD
|
|
|
+Mounted media type: DVD+R
|
|
|
+Disk Is not erasable
|
|
|
+disk status: empty
|
|
|
+session status: empty
|
|
|
+first track: 1
|
|
|
+number of sessions: 1
|
|
|
+first track in last sess: 1
|
|
|
+last track in last sess: 1
|
|
|
+Disk Is not unrestricted
|
|
|
+Disk type: DVD, HD-DVD or BD
|
|
|
+
|
|
|
+Track Sess Type Start Addr End Addr Size
|
|
|
+==============================================
|
|
|
+ 1 1 Blank 0 2295103 2295104
|
|
|
+
|
|
|
+Next writable address: 0
|
|
|
+Remaining writable size: 2295104
|
|
|
+```
|
|
|
+
|
|
|
+空白 DVD+R 光盘看起来是这样的. 然后进行刻录:
|
|
|
+
|
|
|
+```sh
|
|
|
+> cdrskin dev=/dev/sr1 -v archlinux-2024.07.01-x86_64.iso
|
|
|
+cdrskin 1.5.6 : limited cdrecord compatibility wrapper for libburn
|
|
|
+cdrskin: verbosity level : 1
|
|
|
+cdrskin: NOTE : greying out all drives besides given dev='/dev/sr1'
|
|
|
+cdrskin: scanning for devices ...
|
|
|
+cdrskin: ... scanning for devices done
|
|
|
+cdrskin: beginning to burn disc
|
|
|
+cdrskin: status 1 burn_disc_blank "The drive holds a blank disc"
|
|
|
+Current: DVD+R
|
|
|
+Track 01: data 1119 MB
|
|
|
+Total size: 1119 MB (127:21.25) = 572944 sectors
|
|
|
+Lout start: 1119 MB (127:23/25) = 573094 sectors
|
|
|
+Starting to write CD/DVD at speed MAX in real SAO mode for single session.
|
|
|
+Last chance to quit, starting real write in 0 seconds. Operation starts.
|
|
|
+Waiting for reader process to fill input buffer ... input buffer ready.
|
|
|
+Starting new track at sector: 0
|
|
|
+Track 01: 1119 of 1119 MB written (fifo 100%) [buf 85%] 9.1x.
|
|
|
+Fixating...
|
|
|
+
|
|
|
+cdrskin: working post-track (burning since 159 seconds)
|
|
|
+Track 01: Total bytes read/written: 1173389312/1173389312 (572944 sectors).
|
|
|
+Writing time: 159.613s
|
|
|
+Cdrskin: fifo had 572944 puts and 572944 gets.
|
|
|
+Cdrskin: fifo was 0 times empty and 25021 times full, min fill was 99%.
|
|
|
+Min drive buffer fill was 82%
|
|
|
+cdrskin: burning done
|
|
|
+```
|
|
|
+
|
|
|
+刻录之后的光盘看起来是这样的:
|
|
|
+
|
|
|
+```sh
|
|
|
+> cdrskin dev=/dev/sr0 -v -minfo
|
|
|
+cdrskin 1.5.6 : limited cdrecord compatibility wrapper for libburn
|
|
|
+cdrskin: verbosity level : 1
|
|
|
+cdrskin: NOTE : greying out all drives besides given dev='/dev/sr0'
|
|
|
+cdrskin: scanning for devices ...
|
|
|
+cdrskin: ... scanning for devices done
|
|
|
+cdrskin: pseudo-atip on drive 0
|
|
|
+cdrskin: status 4 burn_disc_full "There is a disc with data on it in the drive"
|
|
|
+scsidev: '/dev/sr0'
|
|
|
+Device type : Removable CD-ROM
|
|
|
+Vendor_info : 'PIONEER'
|
|
|
+Identifikation : 'DVD-RW DVR-221L'
|
|
|
+Revision : '1.00'
|
|
|
+Drive id : 'MDQC181365CN '
|
|
|
+Driver flags : BURNFREE
|
|
|
+Supported modes: TAO SAO
|
|
|
+cdrskin: burn_drive_get_write_speed = 27700 (20.0x)
|
|
|
+Current: DVD+R
|
|
|
+Profile: 0x0015 (DVD-R/DL sequential recording)
|
|
|
+Profile: 0x0016 (DVD-R/DL layer jump recording)
|
|
|
+Profile: 0x002B (DVD+R/DL)
|
|
|
+Profile: 0x001B (DVD+R) (current)
|
|
|
+Profile: 0x001A (DVD+RW)
|
|
|
+Profile: 0x0014 (DVD-RW sequential recording)
|
|
|
+Profile: 0x0013 (DVD-RW restricted overwrite)
|
|
|
+Profile: 0x0012 (DVD-RAM)
|
|
|
+Profile: 0x0011 (DVD-R sequential recording)
|
|
|
+Profile: 0x0010 (DVD-ROM)
|
|
|
+Profile: 0x000A (CD-RW)
|
|
|
+Profile: 0x0009 (CD-R)
|
|
|
+Profile: 0x0008 (CD-ROM)
|
|
|
+Profile: 0x0002 (Removable disk)
|
|
|
+book type: DVD+R (emulated booktype)
|
|
|
+Product Id: AML/003/48
|
|
|
+Producer: UML
|
|
|
+Manufacturer: 'AML'
|
|
|
+Media type: '003'
|
|
|
+
|
|
|
+Mounted media class: DVD
|
|
|
+Mounted media type: DVD+R
|
|
|
+Disk Is not erasable
|
|
|
+disk status: complete
|
|
|
+session status: complete
|
|
|
+first track: 1
|
|
|
+number of sessions: 1
|
|
|
+first track in last sess: 1
|
|
|
+last track in last sess: 1
|
|
|
+Disk Is unrestricted
|
|
|
+Disk type: DVD, HD-DVD or BD
|
|
|
+
|
|
|
+Track Sess Type Start Addr End Addr Size
|
|
|
+==============================================
|
|
|
+ 1 1 Data 0 572943 572944
|
|
|
+
|
|
|
+Last session start address: 0
|
|
|
+Last session leadout start address: 572944
|
|
|
+```
|
|
|
+
|
|
|
+重复上述操作, 刻录全部 4 张光盘.
|
|
|
+
|
|
|
+然后用记号笔在光盘的印刷面做好标记, 装入光盘袋:
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+### 2.2 验证刻录的光盘
|
|
|
+
|
|
|
+计算光盘数据的 `sha256`:
|
|
|
+
|
|
|
+```sh
|
|
|
+> sha256sum /dev/sr0
|
|
|
+398dceea2d04767fbb8b61a9e824f2c8f5eacf62b2cb5006fd63321d978d48bc /dev/sr0
|
|
|
+```
|
|
|
+
|
|
|
+对 4 张光盘全部进行检查, 确认其中的数据完全一样.
|
|
|
+
|
|
|
+然后使用塑料袋密封保存对照组光盘:
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+### 2.3 泡水
|
|
|
+
|
|
|
+使用塑料盆装一些自来水:
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+刚刚刻录后的光盘比较热, 刚接的自来水比较凉.
|
|
|
+为了避免温差的可能影响, 静置 1 小时, 让光盘和水都达到室温.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+然后用力把光盘按入水中, 确保光盘和水充分接触.
|
|
|
+
|
|
|
+这里有一个有趣的小发现: **光盘会漂在水面上 !**
|
|
|
+这是因为塑料的密度低于水.
|
|
|
+
|
|
|
+此时, 光盘又要振臂高呼: 还有谁 ?!
|
|
|
+除了光盘, 还有什么存储器落水后可以漂在水面上 ?
|
|
|
+
|
|
|
+### 2.4 捞出光盘擦干水
|
|
|
+
|
|
|
+浸泡 36 分钟, 然后从水中捞出光盘.
|
|
|
+
|
|
|
+将光盘从光盘袋中取出, 甩干大部分水分,
|
|
|
+然后用卫生纸小心吸干剩余的少量小水滴.
|
|
|
+注意尽量不要擦伤/污染光盘的读取面, 也不要残留纸张纤维在光盘上.
|
|
|
+
|
|
|
+把泡水的光盘袋扔掉, 换一个新的干燥的光盘袋, 装入泡水后的光盘.
|
|
|
+
|
|
|
+静置 24 小时, 让光盘充分干燥.
|
|
|
+
|
|
|
+### 2.5 读取光盘
|
|
|
+
|
|
|
+第二天, 使用 DVD 光驱尝试读取实验组的 2 张光盘:
|
|
|
+
|
|
|
+```sh
|
|
|
+> dd if=/dev/sr0 of=/dev/null status=progress
|
|
|
+1163575808 字节 (1.2 GB, 1.1 GiB) 已复制，102 s，11.4 MB/s
|
|
|
+输入了 2291776+0 块记录
|
|
|
+输出了 2291776+0 块记录
|
|
|
+1173389312 字节 (1.2 GB, 1.1 GiB) 已复制，102.758 s，11.4 MB/s
|
|
|
+> sha256sum /dev/sr0
|
|
|
+398dceea2d04767fbb8b61a9e824f2c8f5eacf62b2cb5006fd63321d978d48bc /dev/sr0
|
|
|
+```
|
|
|
+
|
|
|
+这是 1 号泡水光盘, 读取速度正常, 数据完好.
|
|
|
+
|
|
|
+```sh
|
|
|
+> dd if=/dev/sr0 of=/dev/null status=progress
|
|
|
+1159713280 字节 (1.2 GB, 1.1 GiB) 已复制，99 s，11.7 MB/s
|
|
|
+输入了 2291776+0 块记录
|
|
|
+输出了 2291776+0 块记录
|
|
|
+1173389312 字节 (1.2 GB, 1.1 GiB) 已复制，99.9448 s，11.7 MB/s
|
|
|
+> sha256sum /dev/sr0
|
|
|
+398dceea2d04767fbb8b61a9e824f2c8f5eacf62b2cb5006fd63321d978d48bc /dev/sr0
|
|
|
+```
|
|
|
+
|
|
|
+这是 2 号泡水光盘, 读取速度正常, 数据完好.
|
|
|
+
|
|
|
+----
|
|
|
+
|
|
|
+因为实验组的泡水光盘, 看起来完好无损, 所以就没必要读取对照组的光盘了.
|
|
|
+
|
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+观察泡水光盘表面 (读取面), 有少量划痕, 有少量小水滴干了之后留下的痕迹.
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+但是仍然不影响正常读取.
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+## 3 结果及局限性分析
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+实验结果: 普通 DVD+R 刻录光盘, 在常温的清水中浸泡 36 分钟之后,
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+没有损坏, 其中的数据可以正常读取.
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+本实验的局限性如下:
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+### 3.1 光盘数量较少, 实验精度较低
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+如果按照更好的实验设计, 应该使用较多数量的光盘 (比如每组 20 张),
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+从而能够统计计算损坏的比例, 获得比如 "95% 完好" 之类的结果.
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+然而为了低成本 (请看窝的网名), 本次实验组光盘只有 2 张.
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+这可能会因为偶然性因素, 导致结果不正确.
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+所以本实验结果的精度较低, 仅供参考.
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+### 3.2 仅适用于 DVD+R 刻录光盘
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+CD, DVD, BD (蓝光) 光盘的结构不同. 虽然直径都是 12cm, 厚度都是 1.2mm,
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+但是 DVD 光盘的数据记录层夹在中间, 也就是距离读取面约 0.6mm 的深度.
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+而蓝光光盘的数据记录层在读取面很浅的位置 (约 0.1mm),
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+因为蓝光光驱的物镜的数值孔径 (NA) 较大, 工作距离很短.
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+由于 DVD 光盘容量太小, 数据备份一般使用 BD-R 光盘.
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+然而由于光盘结构不同, 本实验的结果并不能直接用于蓝光光盘.
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+### 3.3 仅适用于常温清水
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+本实验使用室温的普通自来水浸泡光盘.
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+所以本实验的结果并不适用于热水, 冰水等温度.
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+也不适用于脏水 (比如洪水), 酒精等别的液体.
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+除了清水之外的液体, 仍然可能损坏光盘.
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+### 3.4 仅适用于短期浸泡
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+本实验中, 光盘只浸泡了 36 分钟, 时间比较短.
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+如果光盘长期浸泡在水中, 仍然有可能损坏.
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+### 3.5 不知道泡水对光盘的长期影响
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+本实验中, 光盘在泡水 24 小时 (1 天) 后进行读取.
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+这只能说明, 光盘泡水之后, 在短期内不会损坏.
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+然而泡水还可能对光盘有长期影响.
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+比如, 正常情况下光盘的存储寿命可能为 3 年, 但是泡水后寿命缩短为半年.
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+本实验并没有测量这方面的情况.
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+## 4 总结与展望
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+本实验通过把刻录后的 DVD+R 光盘浸入常温清水, 捞出擦干后读取光盘数据,
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+初步验证了 **普通光盘** (非档案级) 具有一定的防水能力,
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+在泡水之后不易损坏.
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+需要注意本实验的各种局限性: 实验组光盘数量少, 结果精度低.
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+仅适用于 DVD+R 光盘, 常温清水, 短期浸泡.
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+并且不知道泡水对光盘的长期影响.
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+本实验的成本较低, 总成本约 30 元 (不含 PC).
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+关于泡水对光盘寿命的长期影响, 需要在以后定期检查实验组的光盘,
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+比如每个月 (或者半年) 读取一次光盘中的数据, 看看是否损坏.
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+所以实验组和对照组的光盘仍然需要好好保存, 这个实验还在继续,
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+在几个月或者几年之后, 还能得出新的结论.
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+本文使用 CC-BY-SA 4.0 许可发布.
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secext2022