施蓉蓉

（福建船政交通職業(yè)學(xué)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(shè)的力度。高校圖書館數(shù)字資源的龐大性和復(fù)雜多樣性對數(shù)據(jù)存儲技術(shù)提出了更高的要求。隨著云計算研究的不斷加強(qiáng)，云存儲在數(shù)字資源存儲中得到廣泛的應(yīng)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(nèi)找到所需信息的需要。

1 網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)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(shè)備直接通過電纜連接到服務(wù)器的方式，又稱為服務(wù)器附加存儲，存儲介質(zhì)與服務(wù)器直接相連，其輸入和輸出請求直接發(fā)送到存儲設(shè)備，并且不帶有任何存儲操作系統(tǒng)，存儲容量擴(kuò)展實(shí)施簡單，投入成本少，見效快，但由于沒有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)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(hù)管理都需要依賴服務(wù)器上的操作系統(tǒng)才能進(jìn)行，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)均要占用服務(wù)器一定的資源。在大量客戶端請求的時候，服務(wù)器便成為新的訪問瓶頸，這種瓶頸效應(yīng)甚至?xí)?dǎo)致存儲系統(tǒng)的資源利用率只有3%。很顯然，這種以服務(wù)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(wù)是不合適的。

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

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

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

存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)是一種高速專用網(wǎng)絡(luò)，通過高性能的光纖交換機(jī)和FCP(光纖通道協(xié)議)將磁帶、磁盤陣列等存儲設(shè)備與一群服務(wù)器連接，并確保連接的可靠與有效。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)存儲為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接，提供SAN內(nèi)部任意節(jié)點(diǎn)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(dú)立的存儲區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。該存儲方式提供了良好的存儲連接，服務(wù)器可以訪問存儲區(qū)域網(wǎng)上的任何存儲設(shè)備，同時存儲設(shè)備之間、存儲設(shè)備與SAN交換機(jī)之間也可以進(jìn)行通信，擴(kuò)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(fù)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(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)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(wù)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(shè)備、NAS和iSCSI等IP存儲設(shè)備或SCSI、SAS等DAS存儲設(shè)備云存儲組成的海量數(shù)據(jù)池。云存儲運(yùn)用廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、光纖等對不同存儲設(shè)備進(jìn)行物理連接，運(yùn)用存儲虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同型號的存儲設(shè)備兼容，使其成為一個有機(jī)的整體，并通過統(tǒng)一的管理邏輯和接口實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備的集中管理、狀態(tài)監(jiān)控以及管理軟件的升級；（2）基礎(chǔ)管理層。基礎(chǔ)管理層實(shí)現(xiàn)了底層的存儲設(shè)備與上層應(yīng)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(shù)保證了各個存儲設(shè)備之間的有機(jī)協(xié)同工作，利用內(nèi)容發(fā)布、P2P實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)布與傳輸，利用壓縮技術(shù)、數(shù)據(jù)比對技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行刪減，利用加密、備份、容災(zāi)技術(shù)以保障數(shù)據(jù)的安全；（3）應(yīng)用接口層。應(yīng)用接口層是云存儲平臺中可以靈活擴(kuò)展的、直接面向用戶的部分。根據(jù)用戶需求，提供不同的應(yīng)用接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)；（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(jī)，通過標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)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(wù)。

3 云存儲在高校圖書館數(shù)字資源存儲中的應(yīng)用

云存儲采取并行擴(kuò)容的架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)存儲完全虛擬化，支持?jǐn)?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(jìn)一步擴(kuò)大。云存儲的虛擬化技術(shù)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(shí)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(shù)連接起來，聘請云存儲商家進(jìn)行管理與維護(hù)，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(chǔ)上，將聯(lián)盟成員館的存儲系統(tǒng)進(jìn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。圖書館聯(lián)盟內(nèi)部搭建的云存儲環(huán)境，面向成員館提供存儲服務(wù)，聯(lián)盟擁有整個存儲環(huán)境的自主權(quán)，并可基于服務(wù)需求改進(jìn)服務(wù)。建立“圖書館聯(lián)盟云”，一是避免數(shù)據(jù)重復(fù)存儲。云存儲通過光纖、廣域網(wǎng)將分布在各地的存儲設(shè)備連接起來，通過存儲虛擬化技術(shù)進(jìn)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(wù)商家進(jìn)行管理與維護(hù)，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(shù)，只需付費(fèi)使用，便于管理。四是促進(jìn)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(wù)，存儲數(shù)據(jù)

由第三方云存儲服務(wù)商提供云存儲服務(wù)，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務(wù)，按需使用，按使用支付費(fèi)用。如美國亞馬遜公司推出的亞馬遜簡易存儲服務(wù)(Simple Storage Service,S3）云存儲產(chǎn)品。亞馬遜簡易存儲服務(wù)是亞馬遜公司在其全球多個數(shù)據(jù)中心服務(wù)器提供的網(wǎng)絡(luò)在線存儲服務(wù)，服務(wù)按照存儲文件或?qū)ο蟠笮∮嬞M(fèi)。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(hù)成本和安全費(fèi)用。對于中小型圖書館來說，委托“公有云”服務(wù)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源的云存儲，只需付一定的費(fèi)用，而節(jié)省了技術(shù)開發(fā)、人員管理及其他的費(fèi)用。圖書館只需向云存儲服務(wù)商提出自己的需求，云存儲服務(wù)商就會根據(jù)需求設(shè)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(wù)、俄亥俄圖書館與信息網(wǎng)絡(luò)（包括美國17所公立大學(xué)、23所社區(qū)或?qū)？茖W(xué)院，43所私立大學(xué)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(luò)服務(wù)（Amazon s Web Services）。我國高校圖書館可將無產(chǎn)權(quán)糾紛的數(shù)字資源，委托云服務(wù)商，實(shí)現(xiàn)云存儲。

4 結(jié)束語

云存儲實(shí)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(shù)開展數(shù)字資源存儲和服務(wù)，是應(yīng)對讀者需求、變革圖書館管理與服務(wù)模式的有力舉措。

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