●陳 臣

（蘭州商學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)中心，蘭州 730020）

1 引言

近年來(lái)，云計(jì)算技術(shù)已成為數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、擴(kuò)展的核心技術(shù)，是云圖書(shū)館優(yōu)化IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)和提高讀者云閱讀活動(dòng)滿意度的基礎(chǔ)策略。在關(guān)系云圖書(shū)館讀者服務(wù)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的眾多因素中，云系統(tǒng)安全性、運(yùn)行效率、能源損耗、可控性和總體擁有成本是構(gòu)成云圖書(shū)館可用性評(píng)估的主要內(nèi)容，而虛擬化則是關(guān)系云資源大規(guī)模整合、動(dòng)態(tài)調(diào)度、彈性管理、性能優(yōu)化的支撐技術(shù)。

2 云圖書(shū)館虛擬化資源管理內(nèi)容與需求

2.1 云圖書(shū)館虛擬化資源管理內(nèi)容

虛擬化是云計(jì)算技術(shù)的核心組成部分，也是云圖書(shū)館服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建與云服務(wù)活動(dòng)開(kāi)展的基礎(chǔ)。虛擬化技術(shù)通過(guò)對(duì)云系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)資源、應(yīng)用軟件、硬件等要素實(shí)施虛擬化管理，為用戶提供一個(gè)通用的虛擬化資源邏輯訪問(wèn)接口，從而隱藏系統(tǒng)屬性和應(yīng)用操作之間的差異，實(shí)現(xiàn)了云資源高效、安全、統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)、經(jīng)濟(jì)、自動(dòng)化的管理與調(diào)度。云虛擬化應(yīng)用內(nèi)容涵蓋數(shù)字圖書(shū)館系統(tǒng)規(guī)劃、組織建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、擴(kuò)展升級(jí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，主要分為服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、應(yīng)用虛擬化、平臺(tái)虛擬化和桌面虛擬化。

2.1.1 服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化是一種將底層物理設(shè)備與上層操作系統(tǒng)、軟件分離的去耦合技術(shù)。它將硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序統(tǒng)一裝入一個(gè)可遷移的虛擬機(jī)檔案文件中，利用虛擬化管理軟件將多個(gè)物理設(shè)備劃分為一個(gè)大的資源池統(tǒng)一管理，從而增強(qiáng)了不同物理設(shè)備之間的耦合性。

云圖書(shū)館可在單一物理服務(wù)器上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，在提高云資源利用率和降低能耗的前提下實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的多用戶共享。此外，服務(wù)器虛擬化可根據(jù)云圖書(shū)館讀者群數(shù)量和閱讀內(nèi)容，對(duì)云資源實(shí)施彈性管理與靈活分配，實(shí)現(xiàn)了云服務(wù)器系統(tǒng)的快速部署、軟件發(fā)布和系統(tǒng)備份。同時(shí)，可根據(jù)云應(yīng)用需求在不同服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的直接遷移，確保虛擬化服務(wù)器具有較強(qiáng)的安全性、便捷性、可靠性和可擴(kuò)展性。[1]

2.1.2 存儲(chǔ)虛擬化

云圖書(shū)館存儲(chǔ)虛擬化指利用虛擬化技術(shù)，將多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化為一個(gè)大的存儲(chǔ)資源池統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)系統(tǒng)資源的邏輯映像與物理存儲(chǔ)設(shè)備管理分離。并在存儲(chǔ)資源管理上屏蔽了圖書(shū)館云存儲(chǔ)系統(tǒng)底層基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜性，為圖書(shū)館系統(tǒng)管理員提供了云存儲(chǔ)系統(tǒng)全面、詳細(xì)、簡(jiǎn)單、無(wú)縫的存儲(chǔ)虛擬化結(jié)構(gòu)邏輯視圖。管理員可根據(jù)用戶云存儲(chǔ)服務(wù)的內(nèi)容和性能要求，統(tǒng)一、按需、經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展地為用戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了云圖書(shū)館存儲(chǔ)系統(tǒng)功能的整合、更新、擴(kuò)展和優(yōu)化。

2.1.3 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

網(wǎng)絡(luò)虛擬化主要由網(wǎng)絡(luò)核心層虛擬化、網(wǎng)絡(luò)接入層虛擬化和虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換組成。核心層網(wǎng)絡(luò)虛擬化是云圖書(shū)館數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化，其主要目標(biāo)為提高網(wǎng)絡(luò)核心層交換系統(tǒng)的安全性、利用率、靈活性、可擴(kuò)展性，為云系統(tǒng)資源的動(dòng)態(tài)伸縮和靈活調(diào)度提供高效的核心層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換支持。網(wǎng)絡(luò)接入層虛擬化技術(shù)確保數(shù)據(jù)中心接入層支持新的以太網(wǎng)技術(shù)，使用戶可以多種靈活的部署方式接入網(wǎng)絡(luò)。虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換通過(guò)創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和對(duì)物理網(wǎng)卡實(shí)施虛擬化，在同一物理設(shè)備內(nèi)部為不同的虛擬機(jī)提供虛擬化數(shù)據(jù)流量交換和虛擬網(wǎng)卡數(shù)據(jù)傳輸功能。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化通過(guò)對(duì)不同用戶和虛擬機(jī)邏輯上的隔離，使其虛擬設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸具有相對(duì)獨(dú)立性和可監(jiān)控性，確保虛擬化網(wǎng)絡(luò)安全、可管、彈性、可擴(kuò)展，為云圖書(shū)館虛擬化應(yīng)用和云閱讀服務(wù)數(shù)據(jù)提供科學(xué)、安全、可控、經(jīng)濟(jì)的虛擬化數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。[2]

2.1.4 平臺(tái)與應(yīng)用虛擬化

平臺(tái)虛擬化是為提高云圖書(shū)館管理和應(yīng)用服務(wù)程序開(kāi)發(fā)效率，由云圖書(shū)館管理員集成各種開(kāi)發(fā)資源而虛擬出的一個(gè)面向開(kāi)發(fā)人員的統(tǒng)一接口。云圖書(shū)館管理和應(yīng)用服務(wù)程序開(kāi)發(fā)者可根據(jù)管理和讀者云服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)需求，在集成的虛擬平臺(tái)中開(kāi)發(fā)各種管理和應(yīng)用軟件并嵌入到云計(jì)算系統(tǒng)中，以提高云圖書(shū)館的管理效率和讀者云閱讀服務(wù)質(zhì)量。

應(yīng)用虛擬化是把云應(yīng)用對(duì)底層系統(tǒng)和硬件的依賴抽象出來(lái)，通過(guò)虛擬化技術(shù)屏蔽了底層可能與其他應(yīng)用產(chǎn)生沖突的內(nèi)容，從而解除應(yīng)用與操作系統(tǒng)和硬件的耦合關(guān)系，使云應(yīng)用系統(tǒng)降低了對(duì)操作系統(tǒng)和硬件設(shè)備的依賴性，提高了應(yīng)用系統(tǒng)在云計(jì)算環(huán)境中的獨(dú)立性、可移植性和可擴(kuò)展性。

2.2 云圖書(shū)館虛擬化資源管理需求

2.2.1 虛擬機(jī)的可遷移性需求

圖書(shū)館讀者云閱讀活動(dòng)具有突發(fā)性和云資源需求海量的特點(diǎn)，如果采取人工靜態(tài)的資源分配方式，則無(wú)法滿足圖書(shū)館云系統(tǒng)管理和開(kāi)展云閱讀服務(wù)活動(dòng)，對(duì)虛擬機(jī)創(chuàng)建與云資源分配的即時(shí)性需求。因此，虛擬機(jī)資源應(yīng)根據(jù)云圖書(shū)館運(yùn)營(yíng)需求實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整和實(shí)時(shí)遷移。為了確保云系統(tǒng)高效管理和不間斷服務(wù)，要求虛擬機(jī)在遷移過(guò)程中不停機(jī)并保證云服務(wù)的連續(xù)性，安全、實(shí)時(shí)、快速、無(wú)縫地完成虛擬機(jī)在不同物理服務(wù)器間的遷移。加強(qiáng)對(duì)虛擬機(jī)遷移過(guò)程的監(jiān)控、管理，要求虛擬機(jī)在遷移過(guò)程中不應(yīng)增加虛擬化網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，以及降低云系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的效率與安全性。

2.2.2 虛擬化網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸高效性需求

云計(jì)算環(huán)境下，數(shù)字圖書(shū)館虛擬化網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易變，虛擬化核心鏈路數(shù)據(jù)交換任務(wù)重，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部虛擬機(jī)分布不均衡且突發(fā)虛擬化數(shù)據(jù)流量大的特點(diǎn)。因此，科學(xué)規(guī)劃虛擬化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并減少虛擬交換設(shè)備的數(shù)量以及有效均衡虛擬化核心鏈路數(shù)據(jù)傳輸壓力，是提高虛擬化網(wǎng)絡(luò)傳輸效率的關(guān)鍵。在正確規(guī)劃物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器、防火墻等）拓樸結(jié)構(gòu)的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)虛擬交換設(shè)備的創(chuàng)建、管理和安全界限劃分，實(shí)現(xiàn)虛擬化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與虛擬數(shù)據(jù)流量的有效監(jiān)控和可視化管理，不斷提高虛擬化網(wǎng)絡(luò)安全策略部署的科學(xué)性和有效性，確保虛擬化數(shù)據(jù)傳輸安全、高效、經(jīng)濟(jì)、可控。[3]

2.2.3 虛擬化資源調(diào)度的科學(xué)性需求

云閱讀應(yīng)用服務(wù)是由圖書(shū)館云管理、云計(jì)算、云存儲(chǔ)、云網(wǎng)絡(luò)等多系統(tǒng)共同支持，通過(guò)對(duì)云資源的合理分配、調(diào)度而實(shí)現(xiàn)云服務(wù)系統(tǒng)效率最優(yōu)和低碳運(yùn)營(yíng)。

（1）云系統(tǒng)資源調(diào)度應(yīng)根據(jù)讀者云閱讀服務(wù)活動(dòng)的優(yōu)先級(jí)別、任務(wù)量、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、云系統(tǒng)總效率而制定分配策略，確保調(diào)度策略具有較高的時(shí)效性和可執(zhí)行性，能夠在降低云資源消耗成本的前提下簡(jiǎn)化資源調(diào)度復(fù)雜度。（2）圖書(shū)館云資源調(diào)度應(yīng)符合相應(yīng)的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，可確保云資源在不同系統(tǒng)、不同用戶、不同應(yīng)用層面之間自由調(diào)度。（3）圖書(shū)館云數(shù)據(jù)中心虛擬資源管理應(yīng)堅(jiān)持統(tǒng)一部署、集中管理、按需調(diào)配、分布使用的原則，實(shí)現(xiàn)資源的智能自動(dòng)化部署、管理、監(jiān)控和優(yōu)化。

2.2.4 實(shí)現(xiàn)虛擬化資源的細(xì)粒度管理需求

云圖書(shū)館虛擬化資源管理具有涉及內(nèi)容廣泛、過(guò)程復(fù)雜、低層物理設(shè)備差異性強(qiáng)、智能自動(dòng)化要求高的特點(diǎn)。因此，在云計(jì)算復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)虛擬化資源的細(xì)粒度管理，是大幅提高云圖書(shū)館系統(tǒng)資源使用效率和降低運(yùn)營(yíng)成本的關(guān)鍵。

（1）云圖書(shū)館虛擬化資源調(diào)度、管理中，要求虛擬化資源管理系統(tǒng)對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用程序的云資源有效實(shí)施監(jiān)控，并根據(jù)云虛擬化池資源總量和云系統(tǒng)應(yīng)用資源需求，智能、自動(dòng)化地進(jìn)行云資源細(xì)粒度管理與分配。（2）在云虛擬化資源管理中，要求監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)所監(jiān)測(cè)到的云資源分配、使用和利用效率數(shù)據(jù)，對(duì)云資源管理、分配策略進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

2.2.5 保證資源管理過(guò)程的規(guī)范、連續(xù)性

圖書(shū)館云數(shù)據(jù)中心資源管理過(guò)程可分為資源發(fā)現(xiàn)、資源監(jiān)控、資源存儲(chǔ)和資源調(diào)度四部分。（1）要求資源管理系統(tǒng)能夠快速、自動(dòng)地發(fā)現(xiàn)用戶所需要的虛擬資源，實(shí)現(xiàn)所發(fā)現(xiàn)虛擬資源與物理設(shè)備之間的邏輯關(guān)聯(lián)。資源監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)硬件設(shè)施資源的狀態(tài)、 性能，以及資源實(shí)現(xiàn)虛擬化后的管理、分配狀況和效率。（2）資源監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)虛擬資源的狀態(tài)、 性能，及時(shí)將虛擬資源的創(chuàng)建、劃分、分配、釋放、回收信息傳輸?shù)椒治鱿到y(tǒng)，以提高資源的管理效率。（3）資源調(diào)度系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌馁Y源管理、調(diào)度策略進(jìn)行評(píng)判，并依據(jù)所監(jiān)控的管理效率數(shù)據(jù)進(jìn)行云資源調(diào)度系統(tǒng)的自我完善，實(shí)現(xiàn)資源調(diào)度策略的最優(yōu)化配置。[4]

3 云圖書(shū)館高性能虛擬化資源管理與調(diào)度策略

3.1 以讀者云服務(wù)業(yè)務(wù)為核心的虛擬資源管理與調(diào)度

圖書(shū)館讀者云服務(wù)業(yè)務(wù)開(kāi)展的內(nèi)容、對(duì)象、有效性與經(jīng)濟(jì)性，是決定云虛擬化資源管理、調(diào)度模式、安全、效率與策略的主要因素。因此應(yīng)確立以讀者云服務(wù)業(yè)務(wù)為核心的虛擬資源管理、調(diào)度策略，提高虛擬化應(yīng)用的云資源保障水平。

（1）應(yīng)提高云圖書(shū)館虛擬化資源管理系統(tǒng)對(duì)云計(jì)算、云存儲(chǔ)、云網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化協(xié)調(diào)管理水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)云系統(tǒng)虛擬化資源的完全、絕對(duì)控制與調(diào)度，管理系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的開(kāi)放性。（2）虛擬化管理、調(diào)度系統(tǒng)接口符合云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，可兼容不同廠家、不同性能、不同操作系統(tǒng)、不同程序語(yǔ)言環(huán)境為開(kāi)展云閱讀服務(wù)業(yè)務(wù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的任務(wù)部署和資源分配?？砷_(kāi)展基于讀者云服務(wù)應(yīng)用管理的質(zhì)量監(jiān)控和評(píng)估，自動(dòng)、智能化地實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬資源管理與調(diào)度活動(dòng)的優(yōu)化。（3）虛擬化管理、調(diào)度系統(tǒng)可根據(jù)讀者云服務(wù)業(yè)務(wù)的遷移，而實(shí)現(xiàn)安全策略的自動(dòng)化遷移。能夠?yàn)槊總€(gè)虛擬化應(yīng)用劃分相應(yīng)的安全管理策略組，并依據(jù)安全需求對(duì)策略組進(jìn)行即時(shí)調(diào)整和規(guī)劃、管理。虛擬化應(yīng)用遷移后，及時(shí)根據(jù)遷移后虛擬化安全環(huán)境變化特點(diǎn)采取新的安全策略，并應(yīng)用到新的虛擬化設(shè)備資源管理與調(diào)度活動(dòng)中。[5]

3.2 加強(qiáng)虛擬化管理、調(diào)度平臺(tái)的功能性建設(shè)

云計(jì)算環(huán)境中，虛擬化資源具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、遷移性強(qiáng)、虛擬環(huán)境穩(wěn)定性差、管理過(guò)程可控性低的特點(diǎn)。因此在云圖書(shū)館虛擬化管理、調(diào)度平臺(tái)建設(shè)中，首先應(yīng)堅(jiān)持平臺(tái)管理與調(diào)度對(duì)象廣泛、過(guò)程簡(jiǎn)單、服務(wù)交互、成本低廉的原則，重點(diǎn)加強(qiáng)管理與調(diào)度平臺(tái)的安全管理、資源管理、策略管理、監(jiān)控管理的水平建設(shè)，在平臺(tái)虛擬化資源管理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)可視化、可控化管理。其次，由于虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移和網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性，且系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)邊界變得模糊、易變。為了提高管理、調(diào)度平臺(tái)對(duì)虛擬化資源的可控性，應(yīng)提高平臺(tái)對(duì)虛擬化資源的整合與分解能力，根據(jù)云資源總量與用戶實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源調(diào)配。第三，在虛擬化管理、調(diào)度平臺(tái)界面設(shè)計(jì)中，應(yīng)提高管理界面的可視化、友好性設(shè)計(jì)水平。管理員可通過(guò)可視化界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有物理服務(wù)器、虛擬機(jī)運(yùn)行情況的即時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)全部虛擬資源的管理、維護(hù)及部署等操作。最后，在虛擬化管理、調(diào)度平臺(tái)功能設(shè)計(jì)中，應(yīng)確保管理與調(diào)度任務(wù)統(tǒng)一界面、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一維護(hù)，提高管理與調(diào)度工作的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)性。

3.3 提高服務(wù)器虛擬化效率和靈活性

服務(wù)器虛擬化的主要內(nèi)容可分為對(duì)物理設(shè)備CPU、內(nèi)存及I/O接口實(shí)現(xiàn)虛擬化。提高云圖書(shū)館服務(wù)器虛擬化效率和靈活性，是實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)快速部署和科學(xué)配置，加強(qiáng)虛擬機(jī)遷移有效性、云資源動(dòng)態(tài)分配、虛擬機(jī)負(fù)載均衡和云系統(tǒng)讀者服務(wù)保障力的關(guān)鍵。

云圖書(shū)館服務(wù)器虛擬化應(yīng)用具有環(huán)境復(fù)雜、安全威脅多、虛擬化應(yīng)用效率要求高、多用戶共享的特點(diǎn)。因此，服務(wù)器虛擬化應(yīng)堅(jiān)持面向用戶、面向服務(wù)、面向資源、面向應(yīng)用的原則，提高虛擬化應(yīng)用的有效性和可用性。（1）應(yīng)根據(jù)服務(wù)器物理設(shè)備性能和虛擬機(jī)服務(wù)的任務(wù)特點(diǎn)，嚴(yán)格控制虛擬機(jī)創(chuàng)建的數(shù)量與規(guī)模，采用虛擬機(jī)邏輯隔離方法提高虛擬化應(yīng)用的安全性和可靠性。（2）當(dāng)多個(gè)虛擬機(jī)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)云應(yīng)用服務(wù)任務(wù)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持任務(wù)等級(jí)優(yōu)先和排隊(duì)的原則，確保虛擬化資源分配的公平性與合理性。（3）通過(guò)統(tǒng)一的虛擬機(jī)管理界面實(shí)現(xiàn)對(duì)位于同一物理機(jī)，或不同物理機(jī)上的多個(gè)虛擬機(jī)的可視化管理，管理內(nèi)容應(yīng)包括虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)生成、啟動(dòng)、停止、遷移、調(diào)度、負(fù)荷、監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的快速部署、更新、升級(jí)和負(fù)載均衡。

3.4 確保存儲(chǔ)虛擬化的安全性與可用性

安全、高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，是圖書(shū)館開(kāi)展讀者云閱讀服務(wù)活動(dòng)的前提與基礎(chǔ)。（1）云圖書(shū)館在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中應(yīng)將云存儲(chǔ)資源劃分為一個(gè)大的資源池統(tǒng)一管理，通過(guò)有效屏蔽異構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的差異性，來(lái)簡(jiǎn)化云存儲(chǔ)系統(tǒng)虛擬化資源的劃分、管理、分配、回收過(guò)程，并對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的內(nèi)存、磁盤(pán)等設(shè)備采取邏輯隔離方式，保證多用戶環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全和具有較低的用戶訪問(wèn)復(fù)雜性。（2）應(yīng)根據(jù)云圖書(shū)館數(shù)據(jù)存取的安全、效率、成本和可用性需求，選取相應(yīng)的虛擬化存儲(chǔ)方式，在確保數(shù)據(jù)安全性、可用性的前提下降低存儲(chǔ)成本，通過(guò)合理的協(xié)議和存儲(chǔ)模式實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)系統(tǒng)的低碳運(yùn)營(yíng)。（3）在虛擬化存儲(chǔ)過(guò)程中，應(yīng)將涉及云圖書(shū)館安全和讀者云閱讀關(guān)鍵服務(wù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到獨(dú)立的物理設(shè)備中，并執(zhí)行有效的安全監(jiān)控、防御策略，采取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)加密和訪問(wèn)身份認(rèn)證的方式，確保數(shù)據(jù)虛擬化存儲(chǔ)具有較高的安全性與可用性。[6]

3.5 加強(qiáng)虛擬化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸承載能力

云計(jì)算環(huán)境下，數(shù)字圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸呈現(xiàn)橫向流量逐步減少，而縱向流量不斷增加并向云端匯集的趨勢(shì)。此外，由于讀者云個(gè)性化閱讀方式的不斷發(fā)展與變革，云圖書(shū)館數(shù)據(jù)傳輸也由傳統(tǒng)的小容量數(shù)字文本文件，轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸曨l、語(yǔ)音等為主的海量多媒體文件，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬和即時(shí)性傳輸要求高。

云圖書(shū)館虛擬化網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸承載能力，是云圖書(shū)館數(shù)據(jù)中心資源管理和虛擬機(jī)運(yùn)營(yíng)高效的保障（1）應(yīng)提高虛擬網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和邏輯性水平可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸保障對(duì)象特點(diǎn)，利用虛擬化技術(shù)將數(shù)據(jù)中心物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)邏輯子網(wǎng)絡(luò)確保邏輯子網(wǎng)絡(luò)之間具有相對(duì)的獨(dú)立性和隔離性，保證數(shù)據(jù)傳輸和虛擬機(jī)遷移具有較高的安全性。（2）應(yīng)構(gòu)建云圖書(shū)館大規(guī)模的二層交換網(wǎng)絡(luò)（主要為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部、不同數(shù)據(jù)中心之間二層網(wǎng)絡(luò)），實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境中計(jì)算資源在二層網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的透明化傳輸與遷移，確保虛擬化網(wǎng)絡(luò)在廣泛的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中具有較高的計(jì)算資源傳輸能力，有效實(shí)現(xiàn)二層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互訪和云業(yè)務(wù)遷移。（3）實(shí)現(xiàn)云計(jì)算環(huán)境中虛擬化網(wǎng)絡(luò)的可視管理。隨著虛擬化網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和不穩(wěn)定性增加，虛擬化網(wǎng)絡(luò)中虛擬機(jī)位置、虛擬數(shù)據(jù)傳輸路徑、虛擬機(jī)遷移過(guò)程、虛擬化網(wǎng)絡(luò)邊界變得更加模糊，云圖書(shū)館管理員無(wú)法通過(guò)可視化監(jiān)控進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀分析和故障定位。因此，應(yīng)通過(guò)虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源視圖，明確物理服務(wù)器、虛擬機(jī)、虛擬交換機(jī)、虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)(端口數(shù)量、端口組、VLAN、物理網(wǎng)卡的地址綁定等)特性，實(shí)現(xiàn)虛擬化網(wǎng)絡(luò)的故障定位、系統(tǒng)優(yōu)化、策略調(diào)整和參數(shù)設(shè)置。

3.6 突出平臺(tái)虛擬化、應(yīng)用虛擬化的有效性與可控性

平臺(tái)虛擬化有效性關(guān)系到在圖書(shū)館云管理、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，能否有效控制開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、提高開(kāi)發(fā)效率和降低開(kāi)發(fā)成本。因此，云圖書(shū)館應(yīng)確保平臺(tái)虛擬化具有通用的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)接口，能夠支持第三方開(kāi)發(fā)工具和軟件在平臺(tái)上運(yùn)行。各種開(kāi)發(fā)軟件（服務(wù)）在接入到平臺(tái)之前，平臺(tái)能夠?qū)﹂_(kāi)發(fā)軟件的安全性、合法性、可用性和易控性進(jìn)行審查，并對(duì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)與云虛擬化環(huán)境的兼容性，以及用戶使用過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估，確保具有較高的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)安全性、高效性、經(jīng)濟(jì)性和可控性。最后，平臺(tái)在使用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)用戶需求對(duì)平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)、完善，并通過(guò)有效的管理監(jiān)控來(lái)防范運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

應(yīng)用虛擬化的有效性與可控性，決定了云管理與應(yīng)用系統(tǒng)的管理效率、云服務(wù)性能、讀者云閱讀活動(dòng)滿意度和系統(tǒng)未來(lái)可擴(kuò)展性。（1）應(yīng)利用屏蔽底層異構(gòu)性技術(shù)來(lái)消除虛擬化應(yīng)用與操作系統(tǒng)、硬件的耦合關(guān)系，確保任何云虛擬化應(yīng)用服務(wù)程序可根據(jù)云虛擬化資源分配實(shí)際和用戶服務(wù)需求，運(yùn)行在任意的虛擬化設(shè)備中。（2）應(yīng)用虛擬化應(yīng)具備良好的應(yīng)用環(huán)境兼容性，能夠屏蔽底層設(shè)備和其他虛擬化應(yīng)用產(chǎn)生的沖突，用戶可通過(guò)自定義方式來(lái)個(gè)性化選擇虛擬應(yīng)用環(huán)境。（3）為了提高虛擬化應(yīng)用的運(yùn)營(yíng)效率并降低運(yùn)營(yíng)成本，應(yīng)用程序應(yīng)選擇在盡量少的物理服務(wù)器上運(yùn)行，以提高單一物理服務(wù)器的使用效率。對(duì)于關(guān)系到云圖書(shū)館安全和用戶服務(wù)質(zhì)量的應(yīng)用，應(yīng)堅(jiān)持安全與用戶滿意第一的原則，為虛擬化應(yīng)用分配單獨(dú)的物理服務(wù)器。（4）云圖書(shū)館必須即時(shí)監(jiān)控應(yīng)用虛擬化的運(yùn)營(yíng)效率、安全穩(wěn)定性、關(guān)鍵業(yè)務(wù)用戶滿意度、云投資收益率，堅(jiān)持應(yīng)用虛擬化效率最優(yōu)和用戶滿意度相結(jié)合的原則，不斷提高云圖書(shū)館應(yīng)用虛擬化服務(wù)的整體收益率。

［1］王慶波，等.虛擬化與云計(jì)算［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2009.

［2］孫瑞鋒，趙政文．基于云計(jì)算的資源調(diào)度策略［J］.航空計(jì)算技術(shù)，2010，3（4）：103-105.

［3］袁文成，等.面向虛擬資源的云計(jì)算資源管理機(jī)制［J］．西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，5（28）：704-708.

［4］高宏卿，邢穎.基于經(jīng)濟(jì)學(xué)的云資源管理模型研究［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2010，31（19）：4139-4146.

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