摘要：信息時代，作為信息資源中心的圖書館面臨著與日俱增的數(shù)據(jù)存儲與管理問題，云計算的出現(xiàn)將圖書館的數(shù)據(jù)存儲帶來新的思路，圖書館可以借助云計算的分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和相關(guān)的虛擬化技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲與管理，從而實現(xiàn)更為智能、高效和可靠的數(shù)據(jù)存儲。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書館；云計算；數(shù)據(jù)存儲

中圖分類號：G250.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0194-03

一、云計算給數(shù)字圖書館數(shù)據(jù)存儲帶來的變革

云計算時代中，IT資源的應(yīng)用前景將會變得象電力應(yīng)用一樣，通過互聯(lián)網(wǎng)就能隨時使用并按照使用量來計費。云計算是一種全新的計算方式，在這種方式中，通過互聯(lián)網(wǎng)，將大規(guī)模且具有可擴展性的IT相關(guān)功能作為服務(wù)提供給多個外部用戶，云計算將為數(shù)字圖書館的建設(shè)帶來如下優(yōu)勢：第一，圖書館只需連接到互聯(lián)網(wǎng)就能使用云計算的相關(guān)服務(wù)，減少了數(shù)字圖書館在IT建設(shè)方面的投入以及后期維護(hù)成本。第二，可以讓數(shù)字圖書館更加專注于自己的核心業(yè)務(wù)建設(shè)，充分發(fā)揮信息技術(shù)應(yīng)用于圖書館領(lǐng)域的效益，提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。第三，相對于傳統(tǒng)數(shù)字圖書館費時費力去購買和安裝服務(wù)器搭建應(yīng)用服務(wù)來說，云計算賦予數(shù)字圖書館更大的靈活性，以快速應(yīng)對讀者需求的變化。第四，根據(jù)云計算的性質(zhì)，云服務(wù)提供商可為數(shù)字圖書館提供災(zāi)難恢復(fù)功能，因為很多圖書館并沒有將災(zāi)難恢復(fù)構(gòu)建到自己的數(shù)字圖書館建設(shè)中去。

二、認(rèn)識云時代數(shù)字圖書館對數(shù)據(jù)存儲的挑戰(zhàn)

云計算是一項正在興起中的技術(shù)，它的出現(xiàn)有可能完全改變用戶現(xiàn)有的以桌面為核心的使用習(xí)慣，而轉(zhuǎn)移到以Web為核心，使用Web上的存儲與服務(wù)。數(shù)字圖書館的建設(shè)也可能因此迎來一個全新的云時代。首先，云計算和數(shù)據(jù)存儲之間需要權(quán)衡的問題就是功能和開發(fā)成本，目前云計算提供的API比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的限制多很多，只提供了極小化的查詢語言和有限的一致性保證。其次，易管理性在云計算中也極其重要，這也帶來了新的挑戰(zhàn)。和傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，受負(fù)載變化幅度大以及多種多樣的共享設(shè)備等因素的影響，在云計算中管理任務(wù)將更加復(fù)雜。然后，云計算和云數(shù)據(jù)存儲的龐大規(guī)模也同樣帶來了新的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的SQL數(shù)據(jù)庫無法簡單地處理放置在云中的成千上萬的數(shù)據(jù)。最后，隨著云計算的流行，預(yù)計會有越來越多的云應(yīng)用場景出現(xiàn)，也將帶來新的挑戰(zhàn)。例如，未來可能會出現(xiàn)一些預(yù)載大量數(shù)據(jù)集（比如網(wǎng)絡(luò)檢索）的云服務(wù)，這樣就需要從異構(gòu)數(shù)據(jù)中提取有用的信息，也表明跨“云”服務(wù)可能出現(xiàn)。從上述可以看出，雖然云計算及其數(shù)據(jù)存儲在適當(dāng)應(yīng)用中具有很大優(yōu)勢，但同時也面臨很多技術(shù)難題需要解決。另外，數(shù)字圖書館進(jìn)入云時代也需要考慮幾個方面的問題：首先是其數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品是否能夠提供數(shù)據(jù)屏蔽，當(dāng)數(shù)字圖書館采用云存儲數(shù)據(jù)的時候，是否可以屏蔽敏感數(shù)據(jù)，需要數(shù)據(jù)取回時，可以解除屏蔽，這將確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)只能由授權(quán)用戶讀取而免遭非法用戶竊取。其次是否具備歸檔不活躍數(shù)據(jù)來改善網(wǎng)絡(luò)延遲的功能，這將在一定程度上抵消網(wǎng)絡(luò)延遲時間。

三、根據(jù)數(shù)字圖書館自身情況選擇數(shù)據(jù)管理模式

從技術(shù)本質(zhì)上講，云計算是網(wǎng)格計算（Grid Computing）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，云計算至今沒有一個確切的定義，可以說每個人對云計算都有自己的認(rèn)識。雖然云計算沒有一個統(tǒng)一的定義，但云計算的分類還是比較標(biāo)準(zhǔn)的，根據(jù)服務(wù)模式把云計算分成：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Iaas），平臺即服務(wù)（Paas）和軟件即服務(wù)（Saas）；根據(jù)部署方式可以分成公有云、私有云以及混合云。公有云是指由專業(yè)的服務(wù)商建立IT基礎(chǔ)設(shè)施直接向外部用戶提供服務(wù)的有云，外部用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務(wù)，并不擁有云計算資源，目前典型的公有云有亞馬遜的AWS、微軟的Windows Azure平臺等。對于使用者來說，公有云的最大優(yōu)點是其所有的應(yīng)用程序、服務(wù)及相關(guān)數(shù)據(jù)都存放在公有云上，使用者無需做相應(yīng)的投資和建設(shè)。而最大的問題則是由于數(shù)據(jù)不存儲在自己的數(shù)據(jù)中心，其安全性存在一定風(fēng)險。同時，公有云的可用性不受使用者控制，這方面也存在一定的不確定性。私有云通常指為一個客戶單獨使用而構(gòu)建的云，圖書館可以根據(jù)自己的需要搭建IT基礎(chǔ)設(shè)施，面向讀者提供云計算服務(wù)，圖書館擁有基礎(chǔ)設(shè)施的自主權(quán)，并且可以基于自身的需要改進(jìn)服務(wù)，進(jìn)行自主創(chuàng)新。相對于公有云，私有云部署在圖書館內(nèi)部，因此其數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)可用性都完全由圖書館自身控制，私有云可以由圖書館自身的技術(shù)部門，也可以由云服務(wù)商進(jìn)行構(gòu)建。混合云，顧名思義是公有云、私有云的結(jié)合。公有云、私有云、混合云三者的關(guān)系有些類似互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)、外部網(wǎng)的關(guān)系。由于服務(wù)范圍的不同，決定了公有云和私有云之間的區(qū)別和特點，數(shù)字圖書館建設(shè)過程中要從前期投入、部署的靈活性、數(shù)據(jù)安全、服務(wù)質(zhì)量及穩(wěn)定性、現(xiàn)有軟硬件資源利用率等方面對采用公有云或者私有云作出一個評判和選擇。

1.前期投入。在前期的投入上來看，公有云具有明顯的優(yōu)勢。公有云最大的優(yōu)點是，其所應(yīng)有的程序，服務(wù)及相關(guān)數(shù)據(jù)都存放在公有云的提供者處，圖書館無需做最前期相應(yīng)的投資和建設(shè)，也無需擔(dān)心中后期的改進(jìn)和升級，可以將有限的資金用在更好地為讀者服務(wù)中去。

2.部署的靈活性。在部署的靈活性方面私有云比公有云更加具有優(yōu)勢，私有云的部署靈活性可以從兩個方面來體現(xiàn)：首先是圖書館擁有基礎(chǔ)設(shè)施，并可控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應(yīng)用程序的方式；其次則是私有云可以由圖書館自身的技術(shù)部門來構(gòu)建，也可以由云提供商進(jìn)行構(gòu)建。

3.現(xiàn)有軟硬件資源利用率。圖書館在數(shù)字圖書館的建設(shè)過程中，都會有很多舊有的服務(wù)器設(shè)備及信息資源應(yīng)用。雖然公有云的技術(shù)很先進(jìn)，但其對數(shù)字圖書館原有的信息資源應(yīng)用的兼容性卻不好，而私有云在這方面做得相對不錯，而且私有云可以利用圖書館現(xiàn)有的硬件資源來構(gòu)建，這樣將會極大地降低數(shù)字圖書館的運行成本。

4.數(shù)據(jù)安全性。數(shù)字圖書館使用公有云目前最大的問題是，由于數(shù)據(jù)不存儲在自身的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，其安全性存在一定風(fēng)險。私有云則完全是圖書館單獨構(gòu)建并使用，因而可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)可靠性的最有效控制。對于數(shù)字圖書館來說，信息數(shù)據(jù)是其核心，是不能受到任何威脅的，這就決定了圖書館無法將其核心數(shù)據(jù)及應(yīng)用放到公有云上運行。私有云可以部署在圖書館數(shù)據(jù)中心的機房內(nèi)，也可以被部署在一個安全的主機托管場所。

5.服務(wù)質(zhì)量和穩(wěn)定性。就目前而言，公有云的服務(wù)質(zhì)量還不確定，比如亞馬遜公有云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)就曾經(jīng)一個月斷網(wǎng)兩次，公有云宕機對數(shù)字圖書館造成的影響不言而喻。私有云的部署一般在本地機房中，而不是在某一個遙遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)中心，所以當(dāng)圖書館讀者訪問那些基于私有云的信息資源應(yīng)用時，其服務(wù)質(zhì)量相對非常穩(wěn)定，不會受到互聯(lián)網(wǎng)不穩(wěn)定的影響。

四、動態(tài)優(yōu)化的數(shù)字圖書館數(shù)據(jù)存儲

云計算、虛擬化等概念的出現(xiàn)極大地沖擊了現(xiàn)有數(shù)字圖書館的數(shù)據(jù)存儲體系，數(shù)據(jù)存儲的需求開始添加新的元素，這導(dǎo)致傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲模式已經(jīng)無法適應(yīng)新條件下的數(shù)據(jù)存儲的需求，對于簡單的通過性能、容量的提升來滿足數(shù)據(jù)存儲需求的傳統(tǒng)模式來說，越來越難以掌控全局。最終，擺在云時代數(shù)字圖書館面前的問題是：一方面，不得不面對現(xiàn)有數(shù)據(jù)存儲問題朝縱深化發(fā)展，現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)和管理體系已經(jīng)難以為繼；另一方面，則是云存儲、虛擬化、異構(gòu)數(shù)據(jù)等概念又對數(shù)據(jù)存儲提出了新的要求和挑戰(zhàn)。

因此，當(dāng)前所面臨的情況要求云時代數(shù)字圖書館必須改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲體系，從機械、復(fù)雜的數(shù)據(jù)存儲模式，摒棄改變具有明顯弊端的傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)和管理模式，走向動態(tài)優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲，這將是未來虛擬化、自動化的云數(shù)據(jù)存儲發(fā)展趨勢。首先需要明確的是，動態(tài)優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲不僅僅是軟件和管理策略的制定，在新的數(shù)據(jù)存儲理念和發(fā)展趨勢下，數(shù)據(jù)存儲開始融合軟件、硬件、軟件功能、管理策略、硬件平臺的特性以及功能，才能成為一個完整的數(shù)據(jù)存儲體系，無論是磁盤整列或者是整個存儲網(wǎng)絡(luò)，任何為了讓數(shù)據(jù)更高效的存儲、利用和保護(hù)的系統(tǒng)，都包括在新的數(shù)據(jù)存儲體系之內(nèi)。因此，從這個角度來說，動態(tài)優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲體系不僅僅是強大的軟件和管理能力的體現(xiàn)，同時也是包括在一套智能的、消除了管理風(fēng)險的體系下，實現(xiàn)了軟件和硬件相結(jié)合，利用硬件特性和優(yōu)勢更好的、更智能的數(shù)據(jù)存儲的過程。從另一個角度來說，動態(tài)優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲體系可以消除硬件投資成本與數(shù)據(jù)存儲需求之間的矛盾。其目的是：以合理的成本，將正確的數(shù)據(jù)，放在最合適的存儲位置上，這其中的含義包括創(chuàng)建一條高效的數(shù)據(jù)存儲優(yōu)化之路，提供業(yè)務(wù)敏捷性、服務(wù)水平管理以及經(jīng)濟(jì)節(jié)省，并向未來數(shù)字圖書館存儲系統(tǒng)及云計算應(yīng)用模式提供良好的擴展能力?？傊?，動態(tài)優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲目前已經(jīng)成為趨勢，動態(tài)優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲目前可以概括為五點：第一是通過智能存儲管理方法來幫助使用者分析和優(yōu)化數(shù)據(jù)管理；第二是動態(tài)優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲包括軟件應(yīng)用、管理策略和硬件平臺；第三是自動化，與虛擬環(huán)境集成，按策略自動遷移并能輕松找到數(shù)據(jù)；第四是優(yōu)化，拋棄傳統(tǒng)存儲架構(gòu)，提供更好的SAN、可驗證的數(shù)據(jù)保護(hù)；第五則是無縫擴展，按需購買，并為將來升級存儲和云計算模式提供無縫擴展能力。有報告表明，目前大部分的存儲預(yù)算，都將投入到增加虛擬化使用、信息安全計劃、改善數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、升級網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等云計算技術(shù)下的動態(tài)優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲上來，其目的是實現(xiàn)更為智能、高效和可靠的數(shù)據(jù)存儲。

云計算將數(shù)字圖書館的數(shù)據(jù)存儲帶入一個新的時代，其存儲技術(shù)是數(shù)字圖書館數(shù)據(jù)存儲的變革性突破。云計算為數(shù)字圖書館的建設(shè)提供了一個更加簡單、廉價的數(shù)據(jù)存儲模式，隨著計算技術(shù)的日趨成熟完善，不斷解決云計算在應(yīng)用過程中遇到的問題，才能使云計算技術(shù)在數(shù)字圖書館數(shù)據(jù)存儲中發(fā)揮更大的價值。

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作者簡介：龍文（1981-），男，2004年畢業(yè)于鄭州輕工業(yè)學(xué)院，本科，就職于信陽師范學(xué)院圖書館，館員，主要從事數(shù)字圖書館研究，已發(fā)表論文數(shù)篇。