黃紅

〔摘 要〕數(shù)字資源建設(shè)成為當(dāng)今圖書(shū)館業(yè)務(wù)建設(shè)工作的重中之重。數(shù)字資源建設(shè)應(yīng)包括數(shù)字資源應(yīng)用和數(shù)字資源存儲(chǔ)2個(gè)方面，滿足這兩方面應(yīng)用需求，是圖書(shū)館能否為社會(huì)大眾提供優(yōu)良的數(shù)字資源服務(wù)的關(guān)鍵。本文結(jié)合圖書(shū)館具體業(yè)務(wù)實(shí)際情況，分析了作為公共圖書(shū)館依托先進(jìn)的“云計(jì)算”“云存儲(chǔ)”架構(gòu)，更好地為社會(huì)大眾提供圖書(shū)館數(shù)字資源服務(wù)的思路。

〔關(guān)鍵詞〕“云存儲(chǔ)”；數(shù)字資源建設(shè) ；數(shù)字資源服務(wù)；圖書(shū)館

1 公共圖書(shū)館數(shù)字資源建設(shè)背景

信息化社會(huì)，數(shù)據(jù)以驚人的速度增長(zhǎng)。每過(guò)18個(gè)月就會(huì)把有史以來(lái)到今天的數(shù)據(jù)總量翻一番，人們對(duì)信息資源的依賴程度已越來(lái)越高。另一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，在信息爆炸的今天，互聯(lián)網(wǎng)信息的平均壽命只有42天，也就是說(shuō)在大量信息產(chǎn)生的同時(shí)，也有大量的信息消失，其中有許多有價(jià)值的信息因未被有效組織、整序、管理，很容易就失存了。作為公共數(shù)字資源服務(wù)中心的圖書(shū)館，收集、組織、收藏有價(jià)值的信息資源，為廣大讀者提供免費(fèi)的信息服務(wù)，減小信息鴻溝，構(gòu)建和諧社會(huì)，是公共圖書(shū)館的一項(xiàng)重要職能。

公共圖書(shū)館的數(shù)字資源主要包括如下幾部分：（1）自建數(shù)據(jù)庫(kù)資源；（2）購(gòu)買(mǎi)數(shù)據(jù)庫(kù)資源；（3）按專題收集組織整理的網(wǎng)絡(luò)信息資源。這些資源的類型主要包括：文本、圖片、音視頻等。分析公共圖書(shū)館的資源數(shù)據(jù)性質(zhì)，大部分為非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，一般占到該館總數(shù)據(jù)量的98%以上。由于互聯(lián)網(wǎng)信息量的急劇膨脹，信息技術(shù)的快速發(fā)展及各館文獻(xiàn)資源數(shù)字化工作力度的加大，筆者對(duì)多家公共圖書(shū)館進(jìn)行了調(diào)研，幾乎每家的存儲(chǔ)空間都不夠用。新建存儲(chǔ)，擴(kuò)大存儲(chǔ)容量成為當(dāng)前共公圖書(shū)館的當(dāng)務(wù)之急。結(jié)合圖書(shū)館數(shù)字資源特性，認(rèn)為在圖書(shū)館存儲(chǔ)建設(shè)中，需要考慮以下幾方面因素：（1）要確保數(shù)字資源的安全性；（2）提供資源使用的共享性；（3）要能夠?yàn)閺V大讀者高效快速使用資源提供強(qiáng)大的存儲(chǔ)計(jì)算動(dòng)力；（4）要具有良好的擴(kuò)展功能，根據(jù)圖書(shū)館的資源增加的速度，方便快捷擴(kuò)容的同時(shí)增加計(jì)算能力。所以選擇先進(jìn)的存儲(chǔ)架構(gòu)，是圖書(shū)館數(shù)字資源館藏建設(shè)之物理基礎(chǔ)——存儲(chǔ)建設(shè)的關(guān)鍵。

2 數(shù)字資源服務(wù)的物理基礎(chǔ)——“云存儲(chǔ)”

2.1 “云存儲(chǔ)”的概念

“云”存儲(chǔ)是在“云”計(jì)算（Cloud Computing）基礎(chǔ)上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新概念。它通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)、分布式管理系統(tǒng)、虛擬存儲(chǔ)等技術(shù)，將互聯(lián)網(wǎng)“云”中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能。本文介紹的圖書(shū)館“云存儲(chǔ)”系統(tǒng)是指采用先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及分布式文件系統(tǒng)技術(shù)，將廉價(jià)的、性能低下的硬件存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)組織管理起來(lái)，提供高性能、高可靠的存儲(chǔ)系統(tǒng)。系統(tǒng)中采用大容量存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)”云存儲(chǔ)”系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和容錯(cuò)，提供高效、穩(wěn)定服務(wù)。

2.2 傳統(tǒng)存儲(chǔ)與“云存儲(chǔ)”之間的區(qū)別

隨著IT技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)技術(shù)也有了很大的發(fā)展。目前，按其計(jì)算架構(gòu)的不同我們把存儲(chǔ)分為兩類，一類是傳統(tǒng)存儲(chǔ)，另一類是”云存儲(chǔ)”。傳統(tǒng)存儲(chǔ)與”云存儲(chǔ)”的區(qū)別主要表現(xiàn)在4個(gè)方面：（1）網(wǎng)格計(jì)算；（2）分布式文件系統(tǒng)；（3）并行計(jì)算擴(kuò)展模式；（4）虛擬資源池。

2.2.1 網(wǎng)格計(jì)算（節(jié)點(diǎn)服務(wù)器驅(qū)動(dòng)模式）

傳統(tǒng)存儲(chǔ)如傳統(tǒng)火車(chē)一樣，動(dòng)力集中在火車(chē)頭上，由兩個(gè)強(qiáng)大的控制器（一主一備），帶動(dòng)一個(gè)大的磁盤(pán)體（火車(chē)車(chē)廂體），當(dāng)廂體數(shù)量多（負(fù)載大）的時(shí)候，相應(yīng)的性能（速度）就會(huì)減弱，達(dá)到一定程度就運(yùn)行不了。所以傳統(tǒng)存儲(chǔ)都有最大容量的限制?！霸拼鎯?chǔ)”架構(gòu)如動(dòng)車(chē)，動(dòng)力分散在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上（如動(dòng)車(chē)的每節(jié)車(chē)廂都有動(dòng)力一樣），一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器包括一定的磁盤(pán)容量并且?guī)в邢鄳?yīng)的動(dòng)力（CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸卡）。增加磁盤(pán)容量即增加相應(yīng)的動(dòng)力，所以不會(huì)降低運(yùn)行速度和性能，確保了存儲(chǔ)對(duì)外服務(wù)的能力。

采用傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字資源存儲(chǔ)，其容量是有限的。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的存儲(chǔ)方式采用串行擴(kuò)容，擴(kuò)容只增加磁盤(pán)空間不增加動(dòng)力源。所以最大擴(kuò)容值是有限的，擴(kuò)容后整個(gè)存儲(chǔ)的性能必定會(huì)下降。不管它接多少擴(kuò)展箱，總是有個(gè)極限有，并且過(guò)了兩、三年后就找不到與原磁盤(pán)品牌、接口、型號(hào)等完全相同的磁盤(pán)，只有新購(gòu)存儲(chǔ)。但是”云存儲(chǔ)”可以為用戶提供無(wú)限的存儲(chǔ)空間。因?yàn)椤痹拼鎯?chǔ)”采取的架構(gòu)是并行擴(kuò)容，可以允許存儲(chǔ)服務(wù)器和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同時(shí)增加，容量不夠了，只要采購(gòu)新的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器即可，容量立即增加，增加相應(yīng)磁盤(pán)容量時(shí)，相應(yīng)的計(jì)算動(dòng)力（CPU、內(nèi)存）、網(wǎng)絡(luò)傳輸能力都同時(shí)配套增加，不影響服務(wù)性能，理論上可擴(kuò)到極大空間。更重要的是“云”還可提供動(dòng)態(tài)的可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)非破壞性的增長(zhǎng)和升級(jí)。也即是說(shuō)存儲(chǔ)的容量隨著節(jié)點(diǎn)的增加而無(wú)縫增長(zhǎng)。這有利于維護(hù)數(shù)字資源的連續(xù)性和完整性，同時(shí)也有利于降低用戶成本，保護(hù)了用戶投資。

2.2.3 分布式文件系統(tǒng)

“云存儲(chǔ)”采用的是分布式文件系統(tǒng)。分布式文件系統(tǒng)是指文件系統(tǒng)管理的物理存儲(chǔ)資源不一定直接連接在本地節(jié)點(diǎn)上，而是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點(diǎn)相連?！霸拼鎯?chǔ)”系統(tǒng)的文件復(fù)本按算法隨機(jī)地存放到其它節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上，一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器（十多塊磁盤(pán)）全都?jí)牧?，也不影響?shù)據(jù)的安全和使用。安全性極高。傳統(tǒng)存儲(chǔ)按RAID組進(jìn)行劃分，一組盤(pán)中最多只能壞兩塊盤(pán)。壞掉的盤(pán)需要有熱備盤(pán)頂上，否則就會(huì)影響數(shù)據(jù)安全。

2.2.4 共享虛擬存儲(chǔ)池

“存儲(chǔ)虛擬化”是一種邏輯存儲(chǔ)形式，將分散的存儲(chǔ)資源整合抽象成一個(gè)單一的邏輯資源，使得管理員僅對(duì)一個(gè)單一的存儲(chǔ)資源進(jìn)行智能化有效地管理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。虛擬化將存儲(chǔ)資源的物理特性掩蓋起來(lái)，用戶感覺(jué)到的存儲(chǔ)資源是巨大的，可以自由調(diào)配的。這樣用戶不再關(guān)心存儲(chǔ)資源的物理結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了管理過(guò)程。并且可以根據(jù)使用需求和實(shí)際情況，擴(kuò)大或減小存儲(chǔ)空間。傳統(tǒng)存儲(chǔ)按RAID進(jìn)行組劃分，各組的空間量也不能隨意增加減少，即使一組容量不夠，另一組有多余，也不能根據(jù)需求調(diào)配，管理使用都不方便?！按鎯?chǔ)虛擬化”克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程的局限性，能夠更加充分地利用異構(gòu)平臺(tái)的海量存儲(chǔ)空間和高效的數(shù)據(jù)傳輸能力，從而為用戶提供一個(gè)容量大、數(shù)據(jù)傳輸性能高的存儲(chǔ)系統(tǒng)，較好地實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源的共享目的。

3 “云存儲(chǔ)”在圖書(shū)館數(shù)字資源服務(wù)中的應(yīng)用

3.1 “云存儲(chǔ)”與圖書(shū)館數(shù)字資源門(mén)戶的關(guān)系

圖書(shū)館數(shù)字門(mén)戶通過(guò)已有的數(shù)字資源服務(wù)，業(yè)務(wù)服務(wù)，展現(xiàn)層組件，借助界面建模和規(guī)則引擎實(shí)現(xiàn)靈活的應(yīng)用組裝，而不僅僅是簡(jiǎn)單的服務(wù)集成。其重點(diǎn)包括兩個(gè)內(nèi)容，一個(gè)是“找到服務(wù)”，一個(gè)是“編排服務(wù)”?！罢业椒?wù)”重點(diǎn)是服務(wù)分析識(shí)別方法，同時(shí)保證服務(wù)的自治性，粗粒度和可重用性等；“編排服務(wù)”重點(diǎn)是服務(wù)通過(guò)編排能夠滿足業(yè)務(wù)和流程的需要。如圖1所示。

服務(wù)本身是一種能力，圖書(shū)館數(shù)字資源服務(wù)門(mén)戶是一個(gè)集成平臺(tái)，其本身并不產(chǎn)生能力，數(shù)字資源服務(wù)門(mén)戶本身不存儲(chǔ)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，它的主要作用是消息協(xié)議轉(zhuǎn)化，路由和數(shù)據(jù)的傳輸。圖書(shū)館數(shù)字門(mén)戶服務(wù)目錄庫(kù)能力來(lái)源于業(yè)務(wù)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供服務(wù)注冊(cè)到圖書(shū)館數(shù)字門(mén)戶的服務(wù)目錄庫(kù)中，因此圖書(shū)館數(shù)字門(mén)戶更多是能力集成平臺(tái)?？梢詫I(yè)務(wù)系統(tǒng)各個(gè)層面的能力轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)服務(wù)，業(yè)務(wù)服務(wù)和展現(xiàn)層服務(wù)。通過(guò)圖書(shū)館數(shù)字門(mén)戶來(lái)集成這些服務(wù)，提供統(tǒng)一的服務(wù)目錄庫(kù)來(lái)屏蔽底層數(shù)字資源系統(tǒng)。

對(duì)于“云存儲(chǔ)”則根據(jù)強(qiáng)調(diào)能力的集中化，特別是原有數(shù)字資源系統(tǒng)，原有數(shù)據(jù)庫(kù)資源具備的能力要全部遷移到“云存儲(chǔ)”中，然后由“云存儲(chǔ)”平臺(tái)提供這種能力，調(diào)配這種能力。將每個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)（服務(wù)）集中到“云存儲(chǔ)”來(lái)統(tǒng)一建設(shè)和管理。建設(shè)完成后再通過(guò)服務(wù)化方式提供出去。如果說(shuō)傳統(tǒng)備份存儲(chǔ)主要是用犧牲性能換取安全，“云存儲(chǔ)”則是在可預(yù)見(jiàn)的安全策略下，在保持原有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)讀取能力，從呈現(xiàn)對(duì)外服務(wù)的角度上，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)服務(wù)能力。圖1 “云存儲(chǔ)”與圖書(shū)館數(shù)字資源門(mén)戶的關(guān)系

3.2 “云存儲(chǔ)”對(duì)圖書(shū)館數(shù)字資源建設(shè)的影響

3.2.1 有利于增強(qiáng)數(shù)字資源信息的安全性

“云存儲(chǔ)”把信息和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)備份，一旦磁盤(pán)損壞，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)再生成數(shù)據(jù)備份在不同的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上，確保了數(shù)據(jù)安全?！霸拼鎯?chǔ)”易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份或遷移，使數(shù)據(jù)能及時(shí)得到恢復(fù)。

3.2.2 有利于數(shù)字資源中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

“云存儲(chǔ)”則能很好解決海量數(shù)據(jù)的計(jì)算處理和分析。因?yàn)椤霸拼鎯?chǔ)”能將分布在各個(gè)地方的聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)連接在一起，用戶所需要做的只是通過(guò)客戶端發(fā)出要求計(jì)算的指令，“云存儲(chǔ)”中所應(yīng)用的網(wǎng)格技術(shù)就把這些任務(wù)調(diào)配給各個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行，接著將各個(gè)計(jì)算機(jī)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果匯總反饋給用戶，而且連接的計(jì)算機(jī)規(guī)模越大，其計(jì)算能力就越高。

3.2.3 有利于數(shù)字資源利用實(shí)現(xiàn)信息共享

開(kāi)放性是“云存儲(chǔ)”系統(tǒng)的一個(gè)重要特征，“云存儲(chǔ)“通過(guò)開(kāi)放融合，具備異構(gòu)平臺(tái)數(shù)據(jù)共享、多種協(xié)議支持、多種接口支持以及靈活的存取控制等特性。在“云存儲(chǔ)”中，信息被統(tǒng)一管理和使用，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施為用戶提供一體化的智能信息平臺(tái)，雖然信息被存儲(chǔ)在不同的位置，但是對(duì)于訪問(wèn)者來(lái)說(shuō)，可以不必理會(huì)這些信息的存儲(chǔ)位置，用戶可以通過(guò)網(wǎng)格操作系統(tǒng)透明地使用整個(gè)數(shù)字資源中心的網(wǎng)絡(luò)信息資源，從而很好地解決了異構(gòu)信息的共享互連和互操作問(wèn)題，提高數(shù)字資源信息資源共享的程度。

4 總 結(jié)

“云計(jì)算”“云存儲(chǔ)”是一種很成熟的技術(shù)架構(gòu)，是大規(guī)模數(shù)據(jù)應(yīng)用的必然選擇，GOOGLE、360、亞馬遜、阿里巴巴都有成功案例。它安全、可靠、節(jié)能、大大降底管理成本，這種科學(xué)架構(gòu)的宗旨是保護(hù)前期投資，兼容以往的投資環(huán)境，發(fā)揮集約的功效，產(chǎn)生“1+1>2”能效，目前在世界范圍內(nèi)形成一種應(yīng)用趨勢(shì)，也是今后計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)應(yīng)用的必由之路。

建立在“云存儲(chǔ)”技術(shù)架構(gòu)上的圖書(shū)館數(shù)字資源服務(wù)，不僅解決了當(dāng)前公共圖書(shū)館面臨的數(shù)字資源存儲(chǔ)空間的不足，并行的擴(kuò)展方式保護(hù)了圖書(shū)館前期投資，使資源能夠長(zhǎng)期保存下去，同時(shí)也是對(duì)圖書(shū)館服務(wù)形式和方法上的升級(jí)，拓展了公共圖書(shū)館數(shù)字門(mén)戶的服務(wù)能力，也是在圖書(shū)館學(xué)領(lǐng)域，信息傳播學(xué)領(lǐng)域理論和實(shí)踐的具體踐行，是未來(lái)發(fā)展的必由之路。

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（本文責(zé)任編輯：馬 卓）