網格計算在圖書館管理系統中的應用

于永芝

摘 要：文章分析了網格計算在圖書館管理中的重要性，從網格計算的概念、特征及主要內容出發，對圖書館管理過程中網格計算的作用進行了研究，并在上述基礎上結合實踐經驗深入挖掘了大數據環境下基于網格計算圖書館管理系統的構建原則、構建內容及注意事項，希望為圖書館管理系統的優化提供一定的參考。

關鍵詞：圖書館；管理系統；網格計算；作用；構建

中圖分類號：G250文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2019）05-0116-03

隨著信息技術的不斷發展，圖書館管理系統也發生了明顯轉變，開始從傳統人工管理轉變為智能化管控，在一定程度上提高了圖書館的管理效益。但在上述管理過程中，由于資源內容較為龐大，對各項數據進行科學、準確分析的難度較高，圖書館智能化管理系統應用效果并不顯著。如何對圖書館管理系統進行優化，做好各項資源的整合、處理和分析已經成為新時期人們關注的焦點。

1 網格計算在圖書館管理中的重要性

網格計算是在分布式計算基礎上形成的一種新型算法，能夠全面把握圖書館的各項資源，對復雜的管理內容進行簡化處理，對圖書館管理工作的開展具有非常積極的意義。

1.1 網格計算的特征

網格計算主要利用互聯網將不同地點的電腦聯接起來形成虛擬的超級計算機，借助上述系統完成對各項管理工作的統籌。各個計算機均可以被視為管理系統中的一個節點，由不同節點相互組合和關聯后形成完整的網格，進而實現網格計算。網格計算能夠快速、準確地處理各項系統中的信息并完成信息的實時交互，從根本上提升數據處理、共享的時效性、可靠性和有效性。與此同時，網格計算還能夠通過網格節點的分析及資源運用狀況的檢測實時配置資源，形成科學化、合理化的網格計算系統，最大限度地提升系統的閑置資源處理能力。

從本質上來講，網格計算是為了實現資源的共享，實現資源利用效益的最大化。傳統管理工作由于受各項職能的限制，資源間存在壁壘，很容易造成資源閑置，導致經營效益受到影響。而網格計算能夠將各個系統整合為一個整體，通過系統分析全面把握各環節、各部分的資源狀況，在網格節點中實現資源實時共享。這種共享更具有目的性和時效性，在很大程度上消除了“資源孤島”。此外，上述資源共享過程也并非傳統的雙向共享，而是網格節點間的多向共享，節點可以通過網格關聯與其他任意節點進行信息交互和資源利用，在該基礎上通過互聯、組合和協作快速解決各種問題，實現了問題處理效益的全面優化。與此同時，網格計算還帶來了各項增值服務。網格計算可以對網格節點間的各項資源進行科學互聯和組合，在不同資源的基礎上形成相應的服務，這種帶有附加值的服務內容更加契合新時期用戶的需求，已經成為新時期圖書館管理工作的重中之重。

1.2 網格計算的作用

我國圖書館在開展管理工作的過程中并未認識到網格計算的重要性，缺乏針對性設計，導致數據存儲和數據共享存在嚴重的問題，其具體狀況見表1。

網格計算能夠對大數據背景下圖書館的各項資源、信息等進行整合，通過網格存儲技術做好各項數據的梳理和歸納，將龐大的數據依照具體的性質、內容、方面等劃歸到不同的系統中，從而真正實現分布式管理；能夠依照各個計算機的工作數據狀況、系統類型、存儲狀況等對各網格節點的特征進行分析，實施相應的數據存儲。網格計算主要通過異構存儲技術實現上述數據處理過程，通過網格計算確定節點的存儲特征，在網格存儲過程中對數據進行異構儲存，以保證用戶能夠快速、準確地獲得他們所需要的節點信息，最大限度地降低節點系統、存儲等對數據獲取及時性和可靠性的影響。而在數據共享方面，網格計算能夠形成統一的數據平臺，對各項數據進行全方位管理和控制。在此基礎上，用戶能夠通過網格快速、準確地獲取自己所需的信息，提升了海量數據檢索和處理效益。網格計算還能夠實現不同區域、不同用戶所需數據的實時交互，借助分布式異構環境實現數據的多向實時交互，更有利于提升圖書館資源的利用率，全面推進圖書館管理工作的發展進程。

2 基于網格計算圖書館管理系統的構建

2.1 構建原則

傳統圖書館管理系統的內容較為單一，主要將重心放在如何提高管理效益上。而基于網格計算的圖書館管理系統在構建時要對上述目標進行細化，依照網格計算的核心原則對管理框架進行設計，具體包括共享化原則、自治化原則、動態化原則和多元化原則。

信息共享是網格管理構建的前提。圖書館要利用各項網格計算技術提升數據共享和信息共享效益，做好分布式管理系統的設置，消除“信息孤島”；資源自治是網格管理的基石，圖書館要對網格管理系統中的各項資源進行整合，做好資源的分析和配置，依照系統及用戶需求對各個節點的資源進行合理調整，以保證資源效益的最大化，同時，圖書館還需要向各級用戶提供相應的權限，以確保用戶能夠實現資源的自主應用和管理；管理動態是網格管理構建的核心，圖書館要對網格管理中的各項內容進行智能化、動態化監測，形成智能控制系統，并借助智能化技術及時處理管理過程中出現的問題，全面提升圖書館的服務質量；服務多元是網格管理構建的保障，圖書館要依照大數據背景及用戶需求提供增值服務，形成多元化服務內容，提升圖書館管理系統的附加值。

2.2 系統框架

圖書館在設計網格管理系統時往往需要選擇分層結構，通過分層模型完成各項數據、資源等的設置，形成層次化模塊體系。應用層、調度層和資源層之間具有非常密切的關聯，三者形成了完整的圖書館網格管理系統。資源層是網格管理的基石，調度層是網格管理的核心，應用層是網格管理順利開展的重要保障。圖書館管理系統應對應用層、調度層和資源層三部分內容進行全方位把握，其具體狀況見圖1。

資源層要對網絡存儲設備進行合理設置，分析網絡存儲設備是否能滿足系統及用戶需求，根據系統指標對網絡存儲設備進行調整。同時，圖書館還要構建網絡連接設備，依照存儲設備規格合理選擇連接器，以保證數據信息能夠實現高效、可靠的傳輸。調度層要重視統一資源調度單元的設置。統一資源調度單元一般為核心處理器，可以通過網格計算、通信協議及通信標準等對網絡存儲設備和用戶需求信息進行分析，依照用戶需求從網絡存儲設備中獲取元數據或向網絡存儲設備中存儲元數據，完成數據的交互。調度層功能較為復雜，包括內容管理、資源上載、用戶管理、權限管理、數據挖掘等內容，需要對訪問權限進行設定并形成相應的安全機制，以保證用戶能夠實現對網絡存儲設備資源的順利調度。應用層的主要功能是實現人機交互，即用戶需求與系統信息的轉化。計算機將用戶的需求信息轉變為相應的服務數據，并將其通過通信裝置傳輸到調度層轉變為調度信號，以獲取相應元數據。與此同時，調度層還可以對用戶信息進行分析和處理，確定用戶的需求傾向，借助智能化檢索及推薦功能向用戶提供個性化服務，如定時推送服務、個人定制服務、參考咨詢服務等，以提升圖書館的服務效益。

2.3 功能模塊

圖書館在構建基于網格計算的管理系統的過程中要對內容管理、資源上載、檢索服務及權限控制四部分內容進行分析，依照系統及用戶需求做好上述功能模塊的設計，形成系統化、層次化的管理架構。

2.3.1 功能管理模塊。該模塊主要是為了實現圖書館管理系統功能的整合。圖書館需要制定數據資源組織及管理規范，形成明確的標準，以保證數據存儲及共享能夠順利實現。當前，我國圖書館在設計管理系統的過程中主要通過元數據實現數據單元的存儲，在網格計算中也同樣適用。網格計算需要將元數據存儲為XML文檔，結合系統功能對不同的XML文檔進行分類和整合，并依照網絡及相關信息對元數據進行完善和優化，不斷更新XML文檔內容，從而形成完整的數據鏈。此外，網格計算還可以通過DC元數據標準對數據進行加工處理，以確保用戶能夠快速、準確地獲得元數據，從而提升系統的服務效益。網格計算只有對系統進行準確定義，才能形成明確的功能分層，其具體狀況見圖2。這種功能結構分層主要選取關聯分布式分層，每個功能層依照其功能特征和功能層次進行細化，構建元數據鏈接，形成整體的功能體系，從而為用戶提供快捷、方便的服務。

2.3.2 資源上傳/下載模塊。該模塊主要實現基于網絡計算圖書館控制系統資源的拓展及使用，主要面向用戶進行設計，能夠將本地資源上傳或下載數據庫資源，從而實現數據共享和交互。元數據在生成過程中不僅對自身資源進行描述，還產生了相關的對象文件，供用戶進行檢索，以便快速定位元數據，獲取相關資源。用戶在獲取元數據的過程中可以通過網絡設備查找相關數據，并借助下載工具將元數據從網絡存儲設備中下載到本地，反之則可以實現資源上傳。在上述操作過程中，為了提升上傳和下載的速度及安全性，圖書館需要通過網格計算對各項資源進行整合，形成相應的網格安全保護措施，對訪問頻率較高、訪問時間較長的資源進行限制或調整，以減少異常訪問，提升資源的安全性。

2.3.3 檢索服務模塊。檢索模塊是圖書館管理系統的核心，管理人員在設計該模塊時需要重視檢索流程的優化，對檢索過程中的各個要素進行分析，保證檢索服務能夠順利開展。網格計算將用戶檢索流程和用戶行為反饋分析作為兩個網格系統，形成用戶、網絡服務調度中心和網絡存儲器三個網格節點，依次實現數據共享，向用戶提供數據信息。而在反饋網格中，用戶、網絡服務調度中心和網絡存儲器也形成三個網格節點，對用戶的行為數據進行記錄和分析，并實現智能推送，提供具有附加值的服務。

2.3.4 權限控制模塊。該模塊需要對用戶管理和資源訪問控制進行完善。圖書館在用戶管理過程中可以將用戶設為常規用戶和VIP用戶兩種，分別結合具體的用戶等級給予其相應的權限，以保證用戶能夠合理使用圖書館資源。由于用戶數量較為龐大，圖書館可以構建用戶數據網格對其進行存儲，使用戶信息、用戶等級、用戶權限一一對應，其具體狀況見圖3。此外，圖書館還需要下放內部權限，依照不同人員的工作需求對圖書館管理系統的權限進行合理設置，形成層次化管理體系，從根本上杜絕由權限交叉混亂引起的管理問題。

3 結語

網格計算能夠通過網格分析和數據處理對圖書館管理系統中的各項內容進行優化，形成系統化、層次化的管理體系，從根本上改善圖書館數據存儲和共享效益。在對管理系統進行構建的過程中，管理人員只有對網格管理系統架構及功能模塊進行全面分析和設置，依照各項設計原則實現圖書館網格管理系統的優化，才能實現圖書館管理效益的最大化，加快圖書館的發展進程。

參考文獻：

[1] 闞文梟，王聰，徐琪，等.基于桌面網格技術的高能物理計算系統[J].計算機工程，2016（6）：48-54.

[2] 劉華相.基于SQL數據庫在圖書館管理系統中的應用[J].湖北函授大學學報，2014（10）：39-40.

[3] 王征，劉揚.多用戶網格資源管理系統及其在智能建筑中的應用[J].西安建筑科技大學學報（自然科學版），2013（6）：891-895.

[4] 馮琳，張仁瓊.基于網格技術的數字圖書館應用研究[J].大學圖書情報學刊，2013（5）：58-62，80.

[5] 李海舟.淺析網絡安全在圖書館管理系統中的實際應用[J].電子制作，2013（8）：155.

[6] 程遠.構建公共圖書館網格化服務體系探析[J].國家圖書館學刊，2012（6）：57-61，95.

[7] 高琦，鄭偉.我國數字圖書館網格研究綜述[J].情報科學，2011（10）：1594-1597.

（編校：周雪芹）