云存儲在數(shù)字化圖書館的應用

【摘 要】本文分析了傳統(tǒng)存儲模式下圖書館數(shù)字資源存儲存在的問題，結(jié)合云存儲的優(yōu)勢，討論了應用云存儲模式存儲圖書館數(shù)字資源，以滿足數(shù)字化圖書館建設的需要。

【關(guān)鍵詞】DAS；NAS；SAN；云存儲

在互聯(lián)網(wǎng)日益發(fā)展和普及的今天，圖書館無論是有計劃地建設數(shù)字圖書館，還是希望將傳統(tǒng)圖書館的功能通過網(wǎng)絡得以拓展和延伸，都離不開數(shù)字化信息資源的收集和積累。圖書館的文獻結(jié)構(gòu)正在迅速發(fā)生變化，數(shù)字資源在圖書館資源中占的比重將逐步提高，圖書館作為信息的集散地，在數(shù)字化信息爆炸式增長的情況下，海量存儲是對圖書館的必然要求，面對海量的數(shù)字資源，傳統(tǒng)的存儲模式已經(jīng)暴露出一些問題，而云存儲模式正是解決這些問題的有效手段。

圖書館現(xiàn)有存儲技術(shù)主要有DAS、NAS和SAN三種。

1 DAS （Direct Attached Storage 直接連接存儲）

是指將存儲設備通過SCSI 接口或光纖通道直接連接到一臺計算機上。DAS 非常適合服務器在地理上分散分布的環(huán)境，或者存儲系統(tǒng)必須直接連接到應用服務器上的場合。DAS 的系統(tǒng)安裝、調(diào)試比較煩瑣，無獨立的存儲操作系統(tǒng)，需相應服務器或客戶端支持，容易造成網(wǎng)絡癱瘓，增加硬盤后重新做RAID 須宕機，會影響網(wǎng)絡服務，DAS 實行異地備份，備份過程麻煩。依靠雙服務器和相關(guān)軟件實現(xiàn)雙機容錯功能，但當兩臺服務器同時發(fā)生故障，用戶就不能進行數(shù)據(jù)存儲。

2 NAS（Network Attached Storage 網(wǎng)絡附加存儲）

NAS技術(shù)把存儲器直接連接到網(wǎng)絡上，而不再掛在服務器后端給服務器增加負擔。NAS就是直接連接到網(wǎng)絡上的專門用于存儲的服務器。它去掉了通用服務器的大多數(shù)計算功能，而僅僅提供文件系統(tǒng)功能用于存儲服務并且專門優(yōu)化了系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，以適應處理來自網(wǎng)絡的I/O請求，不僅僅響應速度快而且數(shù)據(jù)傳輸速率也很高，通過自帶的網(wǎng)絡接口把存儲器接入到網(wǎng)絡中，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的共享，把應用服務器從繁重的I/O負載中解脫出來，提高應用服務器的效率。

NAS將目光集中在應用、用戶和文件以及它們共享的數(shù)據(jù)上。NAS適用于需要通過網(wǎng)絡將文件數(shù)據(jù)傳送到多臺客戶機的用戶。當一臺計算機通過網(wǎng)絡從NAS訪問數(shù)據(jù)時，將通過文件重定向器（File Redirector）把本地文件系統(tǒng)的存取轉(zhuǎn)變?yōu)門CP/IP實現(xiàn)的網(wǎng)絡操作，并連接到一臺服務器上，這臺服務器提供支持多個客戶訪問的文件系統(tǒng)，這臺服務器和與它相連接的存儲器稱為網(wǎng)絡附加存儲器。

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

SAN通過光纖通道連接到一群計算機上，在這個網(wǎng)絡中提供多主機連接，但并非通過標準的網(wǎng)絡拓撲。其核心集中在磁盤、磁帶以及連接它們的可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。高性能的光纖通道交換機和光纖通道協(xié)議可以確保連接的可靠和有效，一個或多個光纖通道交換機以網(wǎng)絡拓撲形式為主機服務器和存儲設備提供互聯(lián)。

SAN適用于在服務器和存儲器之間需要進行大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩?。SAN是一種特殊的高速網(wǎng)絡，連接網(wǎng)絡服務器和諸如大磁盤陣列或備份磁帶庫的存儲設備，SAN置于LAN之下，而不涉及LAN。利用SAN，不僅可以提供大容量的存儲數(shù)據(jù)，而且地域上可以分散，并緩解了大量數(shù)據(jù)傳輸對于局域網(wǎng)的影響。SAN的結(jié)構(gòu)允許任何服務器連接到任何存儲陣列，不管數(shù)據(jù)置放在哪里，服務器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。SAN的接口通常不是以太網(wǎng)，而是ESCON（企業(yè)系統(tǒng)連接）、SCSI（小型計算機系統(tǒng)接口）、SSA（串行存儲結(jié)構(gòu)）、HIPPI（高性能并行接口）或是Fibre Channel（光纖通道）。SAN使存儲資源能夠構(gòu)建于服務器之外，這樣多個服務器就能夠在不影響系統(tǒng)性能或網(wǎng)絡的情況下分享存儲資源。

當前存儲模式存在的主要問題：

（1）投入大，見效慢。傳統(tǒng)存儲模式下，通常根據(jù)存儲需求一次性投入大量資金購買所需的存儲硬件設備和相應的軟件系統(tǒng)，從而搭建存儲平臺，這一過程通常比較漫長。

（2）維護和升級成本高。在傳統(tǒng)存儲模式下，硬件和軟件的維護和升級需要定期的資金投入。

（3）系統(tǒng)缺乏彈性。傳統(tǒng)存儲模式下圖書館的數(shù)字資源存儲系統(tǒng)缺乏彈性， 在構(gòu)建完成之后很難根據(jù)讀者數(shù)量、數(shù)字資源總量的變化做出必要的調(diào)整。往往造成訪問受阻、存儲空間不足等問題。

（4）安全性問題。圖書館數(shù)字資源存儲系統(tǒng)為實現(xiàn)共享性，需要與網(wǎng)絡連接，具有開放性。因此，存儲系統(tǒng)遭受病毒以及網(wǎng)絡黑客的攻擊在所難免。

云存儲技術(shù)在圖書館中的應用：

云存儲是在云計算概念上延伸和發(fā)展起來的一個新概念。云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的超級計算模式，把存儲于電腦、手機和其他設備上的大量信息和處理器信息資源集中在一起、協(xié)同工作。云計算是并行處理、分布式處理和網(wǎng)格計算的發(fā)展。它具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨特功效。云存儲的概念與云計算相似，它是指通過分布式文件系統(tǒng)、網(wǎng)格技術(shù)和集群應用等功能，通過應用軟件將大量處在網(wǎng)絡中的各種不同類型的存儲設備集合起來協(xié)同工作，虛擬成一個系統(tǒng)統(tǒng)一對外提供業(yè)務訪問和數(shù)據(jù)存儲功能。云存儲的核心是存儲設備與應用軟件相結(jié)合，通過應用軟件來實現(xiàn)存儲設備向存儲服務的轉(zhuǎn)變。云存儲的技術(shù)非常適合數(shù)字圖書館信息資源的存儲，所有的信息資源都存儲在云中，從而能更方便共享資源，數(shù)據(jù)的管理和維護也更加方便。

云存儲用于圖書館數(shù)據(jù)存儲的主要優(yōu)勢：

（1）降低存儲成本。圖書館在構(gòu)建數(shù)字圖書館的過程中，昂貴的設備費用困擾著數(shù)字圖書館的管理人員，如果在數(shù)字圖書館采用云存儲技術(shù)，就可以節(jié)省大量的經(jīng)費開支。云存儲所應有的程序、服務及相關(guān)數(shù)據(jù)都存放在云存儲服務提供商處，數(shù)字圖書館不需要做前期的投資和建設，更無需擔心以后的改進和升級，因而數(shù)字圖書館可以將有限的資金用在為讀者服務創(chuàng)新中去。同時，云存儲技術(shù)將信息資源存放在云端，云端的各種服務器和計算設備是通過良好整合后的云集群，不僅費用低，而且使用也更快捷、更方便。

（2）易于管理。云存儲模式下，維護工作以及系統(tǒng)的更新升級都由云存儲服務提供商完成，圖書館能夠以最低的成本享受到最新最專業(yè)的服務。

（3）易于擴展。傳統(tǒng)的存儲模式下，一旦完成資金的一次性投入，系統(tǒng)無法在后續(xù)使用中動態(tài)調(diào)整。云存儲使圖書館能夠根據(jù)自身業(yè)務需求的發(fā)展變化，隨時調(diào)整存儲空間的大小及服務方式，做到按需使用，適應自身的需求變化，避免資源浪費，節(jié)約成本。

（4）信息資源安全性高。云存儲能夠有效地保護數(shù)字圖書館信息資源的安全。信息資源的訪問安全和訪問控制是數(shù)字圖書館核心內(nèi)容之一。傳統(tǒng)的圖書館在日常事務中，會受到大量的黑客攻擊，這會導致數(shù)字圖書館的設備和信息資源無法正常地為合法使用者提供服務。但是云存儲的出現(xiàn)，改變了這一現(xiàn)狀。云存儲把信息資源和數(shù)據(jù)存儲在不同的節(jié)點服務器上，使得數(shù)字圖書館的信息資源集中有序存放，自動生成數(shù)據(jù)備份，一旦磁盤損壞，系統(tǒng)會自動再生成數(shù)據(jù)備份在不同的節(jié)點服務器上，使信息資源數(shù)據(jù)能及時得到恢復，確保了信息資源數(shù)據(jù)的安全。另外，云存儲數(shù)據(jù)易于實現(xiàn)信息資源數(shù)據(jù)備份或遷移，有利于對其安全的監(jiān)控和容易實現(xiàn)訪問控制。

隨著全球信息化、數(shù)字化進程的進一步加快，全球的數(shù)字數(shù)據(jù)總量正以驚人的速度增長。圖書館的數(shù)字資源作為全球數(shù)字數(shù)據(jù)的一部分，也在數(shù)字化浪潮中迅猛增長，面對海量的數(shù)字資源，傳統(tǒng)的存儲模式已無法勝任。云存儲作為一種嶄新的信息存儲模式，具有低成本、高可靠性等特性，能夠很好地解決數(shù)字圖書館海量信息資源的存儲和管理。可以利用它來提升數(shù)字圖書館信息資源的信息服務水平?；谠朴嬎愕臄?shù)字圖書館以云存儲為核心，數(shù)字圖書館所有的信息資源都將存放于“云”上，由“云”來管理和調(diào)度這些海量信息資源數(shù)據(jù)。云計算與云存儲作為數(shù)字圖書館建設的重要技術(shù)，為數(shù)字圖書館建設提出了新的服務方法和新的管理理念。云存儲技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應用，為數(shù)字圖書館信息資源服務創(chuàng)新的開展提供了有力保障。

【參考文獻】

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[責任編輯：湯靜]