高校圖書館數字資源云存儲模式探究

施蓉蓉

（福建船政交通職業學院圖書館，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字資源建設的力度。高校圖書館數字資源的龐大性和復雜多樣性對數據存儲技術提出了更高的要求。隨著云計算研究的不斷加強，云存儲在數字資源存儲中得到廣泛的應用。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字資源存儲問題，滿足讀者在最短的時間內找到所需信息的需要。

1 網絡存儲技術介紹

1.1 直連式存儲（Direct Attached Storage，DAS）

直連式存儲是將磁盤存儲設備直接通過電纜連接到服務器的方式，又稱為服務器附加存儲，存儲介質與服務器直接相連，其輸入和輸出請求直接發送到存儲設備，并且不帶有任何存儲操作系統，存儲容量擴展實施簡單，投入成本少，見效快，但由于沒有網絡結構，擴充能力差。直連式存儲的數據輸入和輸出讀寫以及存儲維護管理都需要依賴服務器上的操作系統才能進行，數據備份和恢復均要占用服務器一定的資源。在大量客戶端請求的時候，服務器便成為新的訪問瓶頸，這種瓶頸效應甚至會導致存儲系統的資源利用率只有3%。很顯然，這種以服務器為中心的存儲方式對于7×24小時圖書館數字資源服務是不合適的。

1.2 網絡連接存儲（Network Attached Storage，NAS）

網絡連接存儲是一種專業的網絡文件存儲及文件備份設備，或稱為網絡直聯存儲設備、網絡磁盤陣列，一個網絡連接存儲設備包括存儲器件（如磁盤陣列、磁帶驅動器或可移動存儲介質等）和內嵌系統軟件。網絡連接存儲按照TCP/IP協議進行通信，使用NFS(網絡文件系統)和CIFS(公用Internet文件系統)等標準化協議提供文件級的數據訪問。主服務器和客戶端可以非常方便地在網絡連接存儲上存取任意格式的文件，系統可以根據服務器或者客戶端計算機發出的指令完成對內在文件的管理。因共用局域網，網絡連接存儲容易增加網絡擁塞，受網絡傳輸能力影響較大。通過網絡協議的訪問方式，網絡連接存儲易受病毒感染和黑客攻擊，安全強度不夠。

1.3 存儲區域網絡（Storage Area Network，SAN）

存儲區域網絡是一種高速專用網絡，通過高性能的光纖交換機和FCP(光纖通道協議)將磁帶、磁盤陣列等存儲設備與一群服務器連接，并確保連接的可靠與有效。存儲區域網絡以數據存儲為中心，采用可伸縮的網絡拓撲結構，通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接，提供SAN內部任意節點之間的多路可選擇的數據交換，并且將數據存儲管理集中在相對獨立的存儲區域網內。該存儲方式提供了良好的存儲連接，服務器可以訪問存儲區域網上的任何存儲設備，同時存儲設備之間、存儲設備與SAN交換機之間也可以進行通信，擴容方便，存儲利用率高，可動態分配存儲空間，但投資大，系統使用復雜，管理成本高。

2 云存儲

云存儲是云計算概念延伸的產物，是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。如圖1所示，云存儲系統由四部分組成：（1）存儲層。存儲層主要用于存放用戶提供的不同數據，是由FC光纖通道存儲設備、NAS和iSCSI等IP存儲設備或SCSI、SAS等DAS存儲設備云存儲組成的海量數據池。云存儲運用廣域網、互聯網、光纖等對不同存儲設備進行物理連接，運用存儲虛擬化技術實現不同型號的存儲設備兼容，使其成為一個有機的整體，并通過統一的管理邏輯和接口實現存儲設備的集中管理、狀態監控以及管理軟件的升級；（2）基礎管理層。基礎管理層實現了底層的存儲設備與上層應用的無縫連接，利用群集系統、分布式文件系統、網格計算等技術保證了各個存儲設備之間的有機協同工作，利用內容發布、P2P實現數據的發布與傳輸，利用壓縮技術、數據比對技術對數據進行刪減，利用加密、備份、容災技術以保障數據的安全；（3）應用接口層。應用接口層是云存儲平臺中可以靈活擴展的、直接面向用戶的部分。根據用戶需求，提供不同的應用接口，提供不同的應用服務；（4）用戶訪問層。用戶無論在任何地方，只要一臺聯網的終端機，通過標準的應用接口可以登錄到云存儲平臺，享受到云存儲提供的數據存儲服務。

3 云存儲在高校圖書館數字資源存儲中的應用

云存儲采取并行擴容的架構，可以實現存儲完全虛擬化，支持數據存儲海量化，從而緩解了圖書館持續增長的數據存儲壓力。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一步擴大。云存儲的虛擬化技術提高了圖書館硬件利用率，節省了圖書館的人力資源和實現了管理的方便靈活。

3.1 建立“圖書館聯盟云”

開發云存儲系統，建立“圖書館聯盟云”，將高校圖書館以及公共圖書館的存儲系統，通過虛擬化技術連接起來，聘請云存儲商家進行管理與維護，可充分保證圖書館數據的安全性與穩定性。在建立圖書館聯盟的基礎上，將聯盟成員館的存儲系統進行組合，建立云存儲系統，使成員館不必單個建立存儲系統，就可實現數據存儲。圖書館聯盟內部搭建的云存儲環境，面向成員館提供存儲服務，聯盟擁有整個存儲環境的自主權，并可基于服務需求改進服務。建立“圖書館聯盟云”，一是避免數據重復存儲。云存儲通過光纖、廣域網將分布在各地的存儲設備連接起來，通過存儲虛擬化技術進行集中管理以節省存儲空間。二是降低資金投入。圖書館聯盟利用云存儲服務商家進行管理與維護，節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，只需付費使用，便于管理。四是促進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，存儲數據

由第三方云存儲服務商提供云存儲服務，用戶可以通過互聯網訪問服務，按需使用，按使用支付費用。如美國亞馬遜公司推出的亞馬遜簡易存儲服務(Simple Storage Service,S3）云存儲產品。亞馬遜簡易存儲服務是亞馬遜公司在其全球多個數據中心服務器提供的網絡在線存儲服務，服務按照存儲文件或對象大小計費。S3提供簡單的數據存儲，提供無限量的存儲空間，大大減少企業和個人維護成本和安全費用。對于中小型圖書館來說，委托“公有云”服務機構，實現數字資源的云存儲，只需付一定的費用，而節省了技術開發、人員管理及其他的費用。圖書館只需向云存儲服務商提出自己的需求，云存儲服務商就會根據需求設計存儲方案。如美國哥倫比亞區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、俄亥俄圖書館與信息網絡（包括美國17所公立大學、23所社區或專科學院，43所私立大學的圖書館以及州圖書館組成的圖書館聯盟）正在使用亞馬遜網絡服務（Amazon s Web Services）。我國高校圖書館可將無產權糾紛的數字資源，委托云服務商，實現云存儲。

4 結束語

云存儲實現了數字資源的海量化存儲和數據安全性、可靠性、易管理性，為圖書館數字資源管理提供了新的方式。高校圖書館利用云存儲技術開展數字資源存儲和服務，是應對讀者需求、變革圖書館管理與服務模式的有力舉措。

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