高校圖書館數(shù)字資源云存儲模式探究

施蓉蓉

（福建船政交通職業(yè)學院圖書館，福建 福州 350007）

為了滿足高校讀者多樣化的信息需求，高校圖書館加大了數(shù)字資源建設的力度。高校圖書館數(shù)字資源的龐大性和復雜多樣性對數(shù)據(jù)存儲技術提出了更高的要求。隨著云計算研究的不斷加強，云存儲在數(shù)字資源存儲中得到廣泛的應用。云存儲為圖書館帶來了新的存儲方式，高校圖書館利用云存儲可有效解決數(shù)字資源存儲問題，滿足讀者在最短的時間內找到所需信息的需要。

1 網(wǎng)絡存儲技術介紹

1.1 直連式存儲（Direct Attached Storage，DAS）

直連式存儲是將磁盤存儲設備直接通過電纜連接到服務器的方式，又稱為服務器附加存儲，存儲介質與服務器直接相連，其輸入和輸出請求直接發(fā)送到存儲設備，并且不帶有任何存儲操作系統(tǒng)，存儲容量擴展實施簡單，投入成本少，見效快，但由于沒有網(wǎng)絡結構，擴充能力差。直連式存儲的數(shù)據(jù)輸入和輸出讀寫以及存儲維護管理都需要依賴服務器上的操作系統(tǒng)才能進行，數(shù)據(jù)備份和恢復均要占用服務器一定的資源。在大量客戶端請求的時候，服務器便成為新的訪問瓶頸，這種瓶頸效應甚至會導致存儲系統(tǒng)的資源利用率只有3%。很顯然，這種以服務器為中心的存儲方式對于7×24小時圖書館數(shù)字資源服務是不合適的。

1.2 網(wǎng)絡連接存儲（Network Attached Storage，NAS）

網(wǎng)絡連接存儲是一種專業(yè)的網(wǎng)絡文件存儲及文件備份設備，或稱為網(wǎng)絡直聯(lián)存儲設備、網(wǎng)絡磁盤陣列，一個網(wǎng)絡連接存儲設備包括存儲器件（如磁盤陣列、磁帶驅動器或可移動存儲介質等）和內嵌系統(tǒng)軟件。網(wǎng)絡連接存儲按照TCP/IP協(xié)議進行通信，使用NFS(網(wǎng)絡文件系統(tǒng))和CIFS(公用Internet文件系統(tǒng))等標準化協(xié)議提供文件級的數(shù)據(jù)訪問。主服務器和客戶端可以非常方便地在網(wǎng)絡連接存儲上存取任意格式的文件，系統(tǒng)可以根據(jù)服務器或者客戶端計算機發(fā)出的指令完成對內在文件的管理。因共用局域網(wǎng)，網(wǎng)絡連接存儲容易增加網(wǎng)絡擁塞，受網(wǎng)絡傳輸能力影響較大。通過網(wǎng)絡協(xié)議的訪問方式，網(wǎng)絡連接存儲易受病毒感染和黑客攻擊，安全強度不夠。

1.3 存儲區(qū)域網(wǎng)絡（Storage Area Network，SAN）

存儲區(qū)域網(wǎng)絡是一種高速專用網(wǎng)絡，通過高性能的光纖交換機和FCP(光纖通道協(xié)議)將磁帶、磁盤陣列等存儲設備與一群服務器連接，并確保連接的可靠與有效。存儲區(qū)域網(wǎng)絡以數(shù)據(jù)存儲為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡拓撲結構，通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接，提供SAN內部任意節(jié)點之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲管理集中在相對獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)內。該存儲方式提供了良好的存儲連接，服務器可以訪問存儲區(qū)域網(wǎng)上的任何存儲設備，同時存儲設備之間、存儲設備與SAN交換機之間也可以進行通信，擴容方便，存儲利用率高，可動態(tài)分配存儲空間，但投資大，系統(tǒng)使用復雜，管理成本高。

2 云存儲

云存儲是云計算概念延伸的產(chǎn)物，是指通過集群應用、網(wǎng)格技術或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng)。如圖1所示，云存儲系統(tǒng)由四部分組成：（1）存儲層。存儲層主要用于存放用戶提供的不同數(shù)據(jù)，是由FC光纖通道存儲設備、NAS和iSCSI等IP存儲設備或SCSI、SAS等DAS存儲設備云存儲組成的海量數(shù)據(jù)池。云存儲運用廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、光纖等對不同存儲設備進行物理連接，運用存儲虛擬化技術實現(xiàn)不同型號的存儲設備兼容，使其成為一個有機的整體，并通過統(tǒng)一的管理邏輯和接口實現(xiàn)存儲設備的集中管理、狀態(tài)監(jiān)控以及管理軟件的升級；（2）基礎管理層?；A管理層實現(xiàn)了底層的存儲設備與上層應用的無縫連接，利用群集系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)、網(wǎng)格計算等技術保證了各個存儲設備之間的有機協(xié)同工作，利用內容發(fā)布、P2P實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)布與傳輸，利用壓縮技術、數(shù)據(jù)比對技術對數(shù)據(jù)進行刪減，利用加密、備份、容災技術以保障數(shù)據(jù)的安全；（3）應用接口層。應用接口層是云存儲平臺中可以靈活擴展的、直接面向用戶的部分。根據(jù)用戶需求，提供不同的應用接口，提供不同的應用服務；（4）用戶訪問層。用戶無論在任何地方，只要一臺聯(lián)網(wǎng)的終端機，通過標準的應用接口可以登錄到云存儲平臺，享受到云存儲提供的數(shù)據(jù)存儲服務。

3 云存儲在高校圖書館數(shù)字資源存儲中的應用

云存儲采取并行擴容的架構，可以實現(xiàn)存儲完全虛擬化，支持數(shù)據(jù)存儲海量化，從而緩解了圖書館持續(xù)增長的數(shù)據(jù)存儲壓力。不同終端之間可以無障礙共享云存儲資源，圖書館資源共享范圍進一步擴大。云存儲的虛擬化技術提高了圖書館硬件利用率，節(jié)省了圖書館的人力資源和實現(xiàn)了管理的方便靈活。

3.1 建立“圖書館聯(lián)盟云”

開發(fā)云存儲系統(tǒng)，建立“圖書館聯(lián)盟云”，將高校圖書館以及公共圖書館的存儲系統(tǒng)，通過虛擬化技術連接起來，聘請云存儲商家進行管理與維護，可充分保證圖書館數(shù)據(jù)的安全性與穩(wěn)定性。在建立圖書館聯(lián)盟的基礎上，將聯(lián)盟成員館的存儲系統(tǒng)進行組合，建立云存儲系統(tǒng)，使成員館不必單個建立存儲系統(tǒng)，就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。圖書館聯(lián)盟內部搭建的云存儲環(huán)境，面向成員館提供存儲服務，聯(lián)盟擁有整個存儲環(huán)境的自主權，并可基于服務需求改進服務。建立“圖書館聯(lián)盟云”，一是避免數(shù)據(jù)重復存儲。云存儲通過光纖、廣域網(wǎng)將分布在各地的存儲設備連接起來，通過存儲虛擬化技術進行集中管理以節(jié)省存儲空間。二是降低資金投入。圖書館聯(lián)盟利用云存儲服務商家進行管理與維護，節(jié)省了圖書館的資金投入。三是管理方便，各成員館不用掌握云存儲的管理技術，只需付費使用，便于管理。四是促進了圖書館間的資源共享，云存儲使成員館共享資源。

3.2 依托“公有云”服務，存儲數(shù)據(jù)

由第三方云存儲服務商提供云存儲服務，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務，按需使用，按使用支付費用。如美國亞馬遜公司推出的亞馬遜簡易存儲服務(Simple Storage Service,S3）云存儲產(chǎn)品。亞馬遜簡易存儲服務是亞馬遜公司在其全球多個數(shù)據(jù)中心服務器提供的網(wǎng)絡在線存儲服務，服務按照存儲文件或對象大小計費。S3提供簡單的數(shù)據(jù)存儲，提供無限量的存儲空間，大大減少企業(yè)和個人維護成本和安全費用。對于中小型圖書館來說，委托“公有云”服務機構，實現(xiàn)數(shù)字資源的云存儲，只需付一定的費用，而節(jié)省了技術開發(fā)、人員管理及其他的費用。圖書館只需向云存儲服務商提出自己的需求，云存儲服務商就會根據(jù)需求設計存儲方案。如美國哥倫比亞區(qū)公共圖書館正在使用亞馬遜公司的彈性計算云 （Elastic Compute Cloud EC2）服務、俄亥俄圖書館與信息網(wǎng)絡（包括美國17所公立大學、23所社區(qū)或?？茖W院，43所私立大學的圖書館以及州圖書館組成的圖書館聯(lián)盟）正在使用亞馬遜網(wǎng)絡服務（Amazon s Web Services）。我國高校圖書館可將無產(chǎn)權糾紛的數(shù)字資源，委托云服務商，實現(xiàn)云存儲。

4 結束語

云存儲實現(xiàn)了數(shù)字資源的海量化存儲和數(shù)據(jù)安全性、可靠性、易管理性，為圖書館數(shù)字資源管理提供了新的方式。高校圖書館利用云存儲技術開展數(shù)字資源存儲和服務，是應對讀者需求、變革圖書館管理與服務模式的有力舉措。

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