康耀瑋
(遼寧省圖書館,遼寧 沈陽 110167)
論瘦客戶機在公共圖書館電子閱覽室應用中的優缺點
康耀瑋
(遼寧省圖書館,遼寧 沈陽 110167)
闡述了PC機作為電子閱覽室客戶端存在的很多問題以及瘦客戶機在設計上的很多突破和特點,分析了電子閱覽室對自身客戶端的需求,以及瘦客戶機軟硬件系統的部署方案,同時結合對瘦客戶機使用的實際經驗,分析出瘦客戶機作為電子閱覽室客戶端的各種優點以及不足。
瘦客戶機 電子閱覽室 公共圖書館 嵌入式系統
國內大多數圖書館電子閱覽室都用過或正在使用PC機作為讀者服務的終端設備,但是隨著讀者使用人數的增加以及對網絡安全的考慮,PC機作為讀者服務的終端也暴露出了很多問題。
1.1 高頻使用對PC機軟硬件的傷害
公共圖書館提供給讀者使用的PC機是在開放的環境中使用的,不同的讀者在電子閱覽室使用PC機的時候有著不同的目的與不同的需求,讀者素質層次也參差不齊,不僅容易導致計算機軟件系統經常出現故障,更會經常出現硬件損壞等問題。因此,負責公共圖書館電子閱覽室計算機維護的工作人員幾乎每天必須花費大量的時間和精力對整個閱覽室的軟硬件設施進行維護。以2015年以前的遼寧省圖書館電子閱覽室為例,平均每天每臺計算機的使用時間超過8小時,經過幾年的使用絕大部分計算機的硬盤在啟動的時候都會因為嚴重磨損而有異響發出,主板的各種接口也都出現了不同程度的松動。這樣不僅使電腦的使用壽命大大降低,也導致了軟件系統的不穩定,而不穩定的軟件系統導致讀者無法順利操作計算機,破壞了電子閱覽室數字化文獻檢索的穩定性。
1.2 整體成本的問題
在公共圖書館電子閱覽室的建設過程中以及使用過程中,客戶端的硬件設備及軟件系統建設,其價格都比較昂貴。不僅如此,設備軟硬件在隨著時間的推移也逐漸老化,它的維護費用也在不斷的升高。所以使用個人電腦為讀者提供服務,不僅耗電量巨大,同時因為讀者頻繁的使用電腦,會對硬件造成嚴重損耗,縮短計算機硬件的使用壽命,增大維護成本。
PC機硬件包括了CPU、主板、內存、硬盤、光驅等必備組成部分,缺一不可。如果硬件部分出現問題,需要對發生問題的部件進行更換或者維修,這會嚴重拉高維護成本。在軟件方面,每臺PC機都有自己單獨的系統軟件及相關的應用軟件,這些軟件無法共享使用,但是每個讀者對軟件的需求不同,并不是每個讀者對所有軟件都有相同的需要,從而造成了安裝的軟件無人使用的情況,浪費了大量的軟件資源。
在網絡方面,由PC機組成的局域網是通過交換機將所有計算機相連接,每臺機器都需要自己的特定IP才可以鏈接互聯網,路由器本身是沒有辦法防范計算機病毒的,如果有某臺計算機的系統感染了計算機病毒,那么它就可以通過路由器,將病毒擴散到其他計算機上,從而導致電子閱覽室系統的崩潰。這時就要求負責維護的工作人員必須全天候守護在計算機旁,才可以在最短時間內開始進行維護,但是這點造成了人力成本的大幅增加。
1.3 工作效率的落后
因為PC機內部的部件組成過多,并且基本以插線或插拔的形式與主板鏈接,導致了軟件運行時其運算速度以及運算穩定性被迫降低,同時在傳統的局域網中,每臺計算機都需要有一個自己專屬的IP地址與交換機相連接,才能實現計算機在網絡中的相互通信,所以每次增加或減少電腦的數量,或者更換電腦的位置,都需要重新登記相應的IP地址,并進行備案,以方便在以后的維護保養工作中使用。這樣首先給工作人員增加更多的工作量,其次在工作人員進行維護保養時,經常會因為機器的數量過多而誤將IP地址重復設置,導致部分IP地址沖突或出現無效地址等造成計算機因為IP地址問題而無法連接互聯網。由此看出,電子閱覽室的工作人員在相同時間內需要浪費大量的時間在記錄與設置IP地址的工作中,導致了工作效率的落后。
為了充分發揮超級電容功率密度大的優勢,設計了一種基于濾波器的模糊邏輯控制器。如圖5所示,負載功率的需求先通過低通濾波器的濾波作用,分離出功率需求中的高頻負載Pt、低頻負載Pr。
1.4 安全性更加穩定
使用公共圖書館電子閱覽室的讀者群組成復雜,來自不同階層,具有不同的文化水平,很多讀者對互聯網使用存在一些誤區,容易被一些非法網站所誤導,當登錄這些非法網站的時候,計算機會被安裝某些惡意插件,使非法人員預先上傳到網站內的計算機病毒以及木馬程序被自動下載到計算機內,致使電子閱覽室的計算機軟件系統出現漏洞,導致犯罪分子可以隨時竊取其他使用者個人信息,這給其他使用這臺計算機的讀者造成了極大的不便和潛在的風險。個人電腦配置了光驅和USB接口等外接設備,讀者經常會使用這些外界設備上傳自己的個人文件及程序,讀者的這些文件首先會占用大量的硬盤空間,減慢啟動計算機的速度;其次他們在這些電腦上安裝自己帶來的軟件程序會更改注冊表,從而對計算機系統造成危害。最重要的是他們的所帶來的軟件沒有經過專門的殺毒軟件進行檢測,病毒潛在的可能性非常大,對電子閱覽室的電腦及網絡潛在的危害非常大。
瘦客戶機英文稱為Thin-Client。瘦客戶機是基于個人計算機工業標準設計的專業商用型機計算機,它使用了嵌入式的處理器、本地閃存、集成顯卡以及相對應的嵌入式操作系統。瘦客戶機所使用的硬件屬于低頻率、低消耗,并且不需要專門的散熱器幫助降溫。這樣的設計使瘦客戶機本身的硬件一體化程度較高,而且更加安全、穩定、使用壽命更長、成本更低。
在軟件方面,隨著“云服務”的到來,虛擬桌面技術也使瘦客戶機在軟件方面更加完善[1],操作更加方便,使瘦客戶機可以在多種行業多種工作中扮演重要角色。目前瘦客戶機不僅在金融、醫療、證券、電信等行業大規模使用,在公共圖書館中也有了一定范圍的使用,多年前部分公共圖書館已經在文獻檢索以及書目檢索等服務中廣泛使用瘦客戶機[2]。近年來隨著服務器以及終端設備的軟硬件不斷更新升級,瘦客戶機已經在電子閱覽室等要求更高的環境中被廣泛使用。
3.1 維護工作更加系統便捷
首先,瘦客戶機的硬件設備主要采用嵌入式的處理器、本地閃存及嵌入式顯卡,它的操作系統也不會使用傳統的WINDOWS操作系統,而是基于WINDOWS系統的嵌入式系統[3]虛擬桌面。讀者的所有操作都不會在本地硬盤或系統中發生,而是在服務器中進行的,后臺的服務器系統在自己的硬盤上制作了一個臨時虛擬的桌面,讀者的任何操作都會直接記錄在服務器的硬盤上而非客戶端硬盤。這樣便給系統維護帶來了極大的方便,工作人員無需對每臺機器的系統、殺毒軟件以及操作軟件進行升級,這一切都可以在服務器上一次性升級完成,然后在讀者需要的時候由服務器通過后臺數據庫進行操作,最后數據庫將信息反饋通過虛擬桌面的形式發送至瘦客戶機的屏幕上。(如圖1)

圖1
其次,瘦客戶機本身不具備真正意義上的操作系統,從而并不需要自己配置IP或網絡協議等。工作人員也無需對每臺計算機的IP地址進行設置與記錄,不用擔心會存在IP沖突或是無效IP的出現。在沒有IP地址的情況下還可以避免計算機病毒的攻擊,例如ARP病毒,專門大量復制IP地址,造成局域網因為IP沖突而引發的癱瘓。
最后,瘦客戶機本身不具備本地存儲功能,并且在設計之初就取消了光驅及USB等外接設備,使瘦客戶機無法長時間在某臺機器上保存個別程序。在個別情況下讀者會誤入某些帶有計算機病毒的網站,自動下載病毒,但是因為瘦客戶機在關機之后本地數據會立刻消失無法保存,也避免了此類病毒對計算機的傷害,工作人員只需要定期檢查后臺服務器設備上的軟件系統,并且按時升級服務器內的殺毒軟件就可以保證整個局域網的安全穩定運行。
3.2 降低了建設成本及維護成本
普通PC機的是由CPU、主板、內存、硬盤和光驅等部件組成,任何部件出現問題都會導致pc 機無法正常運行,更換或者是維修硬件都會加大人力和物力成本。相對而言,瘦客戶機的硬件形式與普通PC機有所不同,瘦客戶的CPU、顯卡以及本地閃存都是采取的嵌入式設計,將所有硬件集合成一個整體,而不是像PC機那樣將所有硬件通過主板以插拔的形式相互連接。嵌入式的設計硬件成本更低,消耗的功率較更小,運行程序時更加穩定,對硬件設備的磨損更少。[4]
3.3 提高客戶端軟件運行速度
讀者在使用電子閱覽室時,不論是文獻檢索還是觀看視頻,都需要各類軟件的支持。如何穩定高效地運行各類軟件是瘦客戶機的重要功能。
瘦客戶機的硬件設計采用的是集成化的方式,縮短了硬件之間相互的鏈接,大大提高了瘦客戶機客戶端部分的反應速度,同時集成化的設計方式也提升了客戶端系統運行中的穩定性與可靠性。瘦客戶機上的軟件采用了嵌入式系統軟件技術,將操作系統安裝在服務器上,軟件通過服務器進行運算,并將運算結果返回至客戶端。服務器硬件的計算能力遠超過普通PC機,所以瘦客戶機雖然本身的集成化方式在軟件運行速度上不具備優勢,但是通過網絡與服務器相連接后其運行速度與運行能力遠遠超過PC機,同時集成化方式的硬件設備也保證了瘦客戶機自身的系統穩定性。[5]
可見,瘦客戶機在保證了自身系統穩定性的同時,也突破了傳統PC機的設計理念,通過服務器增強了計算能力,提高了軟件的運行速度。
4.1 對使用方法和習慣的不適應
瘦客戶機與普通PC機相比,在硬件上有很大的變動,例如取消了光驅和USB接口等外接設備,讀者無法將自己帶來的文件存入計算機或是從計算機內下載自己需要的文獻信息,這部分功能的喪失會給很多對論文下載或數字圖書下載有需求的讀者造成了不小的困擾。同時瘦客戶機因為沒有安裝本地硬盤的原因,讀者無法安裝自己的程序,所有程序統一預裝在服務器內,并通過后臺服務器統一使用,在軟件使用的權限上受到一定的制約,導致無法滿足讀者個性化的軟件需求,從而限制了讀者的使用。
4.2 對網絡依賴度較高
瘦客戶機采用的模式是由服務器存儲并運算,客戶端使用并接收的模式,一切活動都需要網絡作為基礎,如果電子閱覽室中的后臺服務器或網絡出現了短暫無法連接等問題,瘦客戶機則會處于完全癱瘓的狀態。采用瘦客戶機這種模式的前提就是,必須保證網絡的穩定與暢通,它無法像普通PC機那樣在本地硬盤保存數據,并可以脫離網絡單機運行,等網絡恢復后繼續進行數據的上傳或下載等工作,這一點是瘦客戶機無法做到的。
4.3 無法從軟硬件方面對特定群體進行設置
每個讀者在電子閱覽室的需求都有所不同,使用計算機所需要的軟硬件方向也有所不同,瘦客戶機的大面積使用則打破了這一規律,每臺瘦客戶機的數據處理都是通過后臺服務器完成,每臺瘦客戶機的軟件也是預裝到服務器之后統一提供給讀者使用的。而某些讀者需要的服務軟硬件情況與瘦客戶機所預裝的內容大相徑庭,而讀者又無法在瘦客戶機上自行安裝軟件,導致部分讀者的需求無法滿足。
公共圖書館電子閱覽室的工作性質以及工作環境決定了瘦客戶機在這里有著巨大的應用空間。但是因為技術手段的暫時欠缺,瘦客戶機應用存在一定的不足。相信隨著科學技術的發展,以及瘦客戶機軟硬件方面不斷地完善和升級,現在出現在瘦客戶機應用領域的難題以及不足,在不久的將來會得到克服和解決。
[1]陳偉.基于桌面虛擬化技術的高校圖書館信息化建設[J].計算機教育,2015(24):144-147.
[2]徐志穎.瘦客戶機在書目檢索中的應用[J].圖書館工作與研究,2012(6):119-124.
[3]張任躍.Windows瘦客戶機在圖書館系統安全及網絡構建中的應用[J].計算機工程與設計,2008(6):75-76.
[4]徐燕賓.瘦客戶機在圖書館網絡系統中的應用分析[J].河南圖書館學刊,2010(4):72-73.
[5]婁海良,宓永迪.瘦客戶機在圖書館的應用[J].科技情報開發與經濟,2011(21):19-21.
康耀瑋 男,1982年生。研究生學歷,館員。
G250.76
2016-05-16;責編:徐向東。)