摘要：隨著數(shù)字圖書館存儲數(shù)據(jù)量的快速增長，要不斷滿足對存儲資源的管理、異構(gòu)平臺的數(shù)據(jù)共享、存儲系統(tǒng)可用性和可擴展性等方面的要求。可見虛擬存儲技術(shù)在圖書館的應(yīng)用無疑極大地推動數(shù)字圖書館建設(shè)與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛擬存儲化；數(shù)字圖書館；存儲區(qū)域網(wǎng)

1 虛擬存儲化概念

所謂虛擬存儲(Virtul Storage)技術(shù)，是指把多個物理上獨立存在的存儲體通過軟件或硬件的手段集中管理起來，形成一個邏輯上的虛擬存儲單元供主機訪問。這個虛擬邏輯單元的存儲容量是它所集中管理的各物理存儲體的存儲容量之和，而它的訪問帶寬則在一定程度上接近各個物理存儲體的訪問帶寬之和。

虛擬存儲技術(shù)是用一種設(shè)備來完全模擬另一種物理設(shè)備的存儲方式。比如，在虛擬存儲中，可能用一個磁帶驅(qū)動器來模擬一個物理的磁盤或磁盤子系統(tǒng)。在這種虛擬存儲架構(gòu)中，互相獨立的虛擬設(shè)備和物理設(shè)備都可以被當作同樣的存儲設(shè)備來訪問。虛擬存儲是靈活的、具有可伸縮性的，它不僅具有更好的可管理性，更重要的是它能夠為存儲用戶節(jié)省極大的投資。

虛擬存儲是將存儲系統(tǒng)虛擬化，在存儲系統(tǒng)的基本物理存儲單元層到應(yīng)用層之間增加一個或多個硬件的或軟件的虛擬層，在各種不同類型的應(yīng)用環(huán)境中更方便、更經(jīng)濟地使用存儲系統(tǒng)。

虛擬存儲實際上是邏輯存儲，是一種智能、有效地管理存儲數(shù)據(jù)的方式。虛擬存儲克服了物理存儲的局限，它可以把物理設(shè)備變成完全不同的邏輯鏡像，呈現(xiàn)給用戶，既充分利用了物理設(shè)備的優(yōu)勢，如高性能、高可用，又打破了物理設(shè)備本身不可克服的局限性。從用戶角度看，使用存儲空間而不是使用物理存儲硬件，管理存儲空間而不是管理物理存儲部件，這就是虛擬存儲化的概念。

2 虛擬存儲化特點

2.1 使存儲設(shè)備管理簡單化

虛擬存儲化技術(shù)，讓用戶以自主、自動的方式在磁盤或者磁帶上存儲數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)管理員不必再操心后端，只要關(guān)注于存儲空間管理即可。在虛擬化環(huán)境中，所有的存儲管理操作，例如系統(tǒng)升級、建立和分配虛擬磁盤、改變RAID級別、擴充存儲空間等都可自動實現(xiàn)，存儲管理變得輕松簡單。虛擬存儲提供了一個大容量存儲系統(tǒng)集中管理的手段，由網(wǎng)絡(luò)中的一個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一管理，避免了由于存儲設(shè)備擴充所帶來的管理方面的麻煩。

2.2 有較好的設(shè)備兼容性

虛擬存儲技術(shù)為存儲資源管理提供了更好的靈活性，可以將不同類型的存儲設(shè)備集中管理使用，保障了用戶以往購買的存儲設(shè)備的投資，在存儲設(shè)備的開支上可以節(jié)省一筆不小費用。

2.3 在視頻點播系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)勢明顯

虛擬存儲對于視頻點播系統(tǒng)最有價值的特點是：可以大大提高存儲系統(tǒng)整體訪問帶寬。存儲系統(tǒng)是由多個存儲模塊組成，而虛擬存儲系統(tǒng)可以很好地進行負載平衡，把每一次數(shù)據(jù)訪問所需的帶寬合理地分配到各個存儲模塊上，這樣系統(tǒng)的整體訪問帶寬就增大了。例如，一個存儲系統(tǒng)中有兩個存儲模塊，每一個存儲模塊的訪問帶寬為50MBps，則這個存儲系統(tǒng)的總訪問帶寬就可以接近各存儲模塊帶寬之和，即100MBps。這種帶寬特點用于傳送非圖像文件時更顯速度優(yōu)勢。

3 虛擬存儲技術(shù)種類

根據(jù)主機、存儲設(shè)備和存儲網(wǎng)絡(luò)所處的位置，虛擬存儲可以分為三個層次:基于服務(wù)器主機的虛擬存儲、基于存儲設(shè)備的虛擬存儲、基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲。三種方式有各自的優(yōu)缺點，不同條件的圖書館可根據(jù)實際選用。目前，使用較多的是基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬存儲方式。

4 虛擬化存儲技術(shù)在圖書館數(shù)字資源建設(shè)中應(yīng)用

近年來，各館都在建設(shè)數(shù)字圖書館方面投入一定的人力、物力，目前圖書館數(shù)字資源占圖書館館藏的比重越來越大，數(shù)字圖書館已從概念發(fā)展到實際應(yīng)用。圖書館的數(shù)字化資源一般包括數(shù)字圖書、數(shù)字期刊、數(shù)字古籍、多媒體視頻數(shù)據(jù)等。國內(nèi)提供數(shù)字圖書資源的公司有：北京世紀超星公司，圖書量已達80萬冊，容量為8TB左右；北京書生之家公司，容量為5TB;北京國圖，圖書量為20萬冊，總?cè)萘繛?TB；北大方正，數(shù)據(jù)容量1TB左右。數(shù)字期刊目前國內(nèi)較普遍采用的有三家，分別是清華同方、重慶維普公司和萬方數(shù)字期刊，他們各自的電子期刊總?cè)萘慷荚?TB以上。就高校圖書館而言，一般都采購有幾家的數(shù)字資源產(chǎn)品，數(shù)字資源總存儲量在十幾個TB左右，而且每年都會購買新的數(shù)字圖書和數(shù)字期刊，新增存儲容量也有數(shù)個TB。這種數(shù)據(jù)量的增加光靠購買新的設(shè)備是不可能的，在現(xiàn)有設(shè)備條件下提高它們的利用率，可以一定程度解決數(shù)據(jù)存儲問題。由此可見，圖書館是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和存儲技術(shù)最大的受益者，虛擬存儲技術(shù)在圖書館的應(yīng)用無疑極大地推動數(shù)字圖書館的建設(shè)與發(fā)展。

由于虛擬存儲具有的特點，虛擬存儲技術(shù)正逐步成為共享存儲管理的主流技術(shù)，其具體應(yīng)用如下：

數(shù)據(jù)復制。在數(shù)據(jù)復制方面已經(jīng)發(fā)展出多種鏡像方法。許多存儲供應(yīng)商提供三層鏡像結(jié)構(gòu)，有的公司甚至能夠提供4層鏡像結(jié)構(gòu)。全面鏡像能在另一個驅(qū)動器上產(chǎn)生完全相同的副本。有時，在不同地理位置上存在的副本驅(qū)動器，通過IP地址相連能產(chǎn)生遠程或異步副本，實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)遷移，這對于不同規(guī)模的圖書館來說，都是一種極為重要的數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復工具。

實時數(shù)據(jù)恢復。利用磁帶來還原數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)恢復工作的主要手段，但常常難以成功。數(shù)據(jù)管理工作中一個重要的發(fā)展新方向是將近期內(nèi)的備份數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤介質(zhì)，而非磁帶介質(zhì)。這遠比用磁帶恢復數(shù)據(jù)安全可靠。同時，整卷數(shù)據(jù)都能被快速恢復。這對于隨書光盤鏡像文件的管理特別有意義。

應(yīng)用整合。存儲管理發(fā)展的又一新方向是將服務(wù)貼近應(yīng)用。沒有一個信息技術(shù)領(lǐng)域的管理人員會單純出于對存儲設(shè)備的興趣而去購買它。存儲設(shè)備是用來服務(wù)于應(yīng)用的，比如數(shù)據(jù)庫、通訊系統(tǒng)等等。通過將存儲設(shè)備和關(guān)鍵的企業(yè)應(yīng)用行為相整合，能夠獲取更大的價值，同時，大大減少操作過程中遇到的難題。

虛擬化技術(shù)可以減少存儲系統(tǒng)的管理開銷，實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，提供透明的高可用性和可擴展性，優(yōu)化使用存儲系統(tǒng)。圖書館對存儲的要求也不再是單純的購買行為，而是把眼光更多地投在它在異構(gòu)環(huán)境下的應(yīng)用與管理上?？梢钥闯?，存儲虛擬化、存儲網(wǎng)絡(luò)化是存儲技術(shù)與存儲管理發(fā)展的必然趨勢。

5 虛擬存儲技術(shù)催生下數(shù)字圖書館建設(shè)主流模式

經(jīng)過對數(shù)字圖書館各種主要技術(shù)的研究和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，為建立現(xiàn)實的數(shù)字圖書館打下重要技術(shù)基礎(chǔ)，在不遠的將來我國將會在虛擬存儲技術(shù)催生下建立一批現(xiàn)代科技型數(shù)字圖書館，主要有三種類型：

特種館藏型模式:將自己圖書館的珍藏(包括善本古籍珍藏)或特種館藏（包括圖片、聲音、音樂、影視等各種載體）的資料進行數(shù)字化，提供網(wǎng)上共享。例如：以美國SPE協(xié)會出版的SPE會議論文和美國石油文摘等。

服務(wù)主導型模式：這種服務(wù)模式的資源一般由三部分組成：a. 圖書館本身的數(shù)字化特種館藏；b. 商用的網(wǎng)上聯(lián)機電子出版物或數(shù)據(jù)庫（包括在本館的資源鏡像站）；c. 在因特網(wǎng)上有用的文獻信息資源。它們用統(tǒng)一的界面向讀者提供服務(wù)。例如:目前國外有些大學的數(shù)字圖書館模式。

文獻型模式:一些文獻服務(wù)公司、出版社、代理商等建立的一種供商用文獻型的數(shù)字圖書館，提供全文的期刊、雜志、電子圖書（也包括音樂和影視資料）等，一般既有索引數(shù)據(jù)庫，又有全文的對象數(shù)據(jù)庫。

參考文獻

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