基于云计算的高校图书馆机房建设

林建清 林幼平

（1.集美大学图书馆；2.集美大学诚毅学院计算机教研室，福建 厦门 361021）

林建清 男，1970年生，学士。研究方向：图书馆管理。

林幼平 男，1984年生，硕士。研究方向：计算机软件开发与应用。

1 引言

高校图书馆机房是图书馆计算机管理系统的大脑，是图书馆内部局域网与因特网、校园网进行相互通信的神经节点[1]。机房建设质量、体系、架构是否合理、高效直接影响到图书馆客户端、服务器、信息系统及所有数据的可靠性。

云计算是近几年计算机网络行业中的一个前沿热点，它通过虚拟化技术架设的虚拟资源池，能够动态地组织各种异构资源，屏蔽具体的硬件体系结构和多样化的软件系统平台，灵活构建满足不同应用需求的环境，是实现弹性计算系统架构、解决高性能应用的重要途径。云计算技术应用于高校图书馆机房建设无疑将极大提高图书馆数字化系统的稳定性和可靠性。

2 云计算概述

云计算（Cloud Computing）的概念首先是由Google公司提出的，“云”是指计算机群，每一个群包括几十万台甚至上百万台计算机，“云计算”属于网络应用模式，是网格计算、分布式计算、并行计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物，是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统，经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。它具有分布式存储和计算、高可扩展性、高可用性、用户友好等特点。传统地，我们把软件、数据存放在本地个人计算机中，在本地终端运行软件、访问数据，当然，也可以通过网络来共享数据[2]。而在“云计算”中，我们不必把软件、数据放在本地计算机中，而是把它放在“云”中，由数据中心来为用户提供软件和数据存储等服务。对用户来说，只需订制“云”中的服务，登录后即可使用。

3 云计算的系统组成

我们针对高等学校图书馆机房的特点，组建了一种分层结构的云计算应用系统，如图l所示[3]。

3.1 入口层

入口层的作用是为高校图书馆用户与云计算应用提供统一规范的接口，用户端云入口最常见的就是网络浏览器，比如人们熟知的IE、360SE、搜狗浏览器等，也可能是一些应用程序入口。通过用户端云入口用户可以便捷地访问云中资源。在构建的图书馆机房系统中，用户端云入口安装在各种需要访问图书馆资源的用户终端计算机中，用户端云入口对计算机的硬件要求较低，这样可以在不投入大量资金来建设高性能的本地终端机器的情况下访问云计算平台中的海量资源，进行远远超过终端机器性能上限的高强度计算和大存储容量的工作。

图1 云计算系统基本架构

3.2 控制层

控制层的功能包括云资源控制、负载平衡控制、云系统安全控制和云数据资源控制。资源控制负责对虚拟资源层的各种虚拟资源的协调，包括监控各种资源状态、协调资源分配、更新、新增、管理与移除资源等；负载平衡控制根据资源的数据状态，按照相应的规则进行负载统筹，包括进程调度、任务迁移等；云系统安全控制包括网络安全控制、数据安全控制、访问安全控制以及用户登录验证和用户权限管理等；云数据资源控制主要是对计算机与软件云计算平台系统中的软件数据、实验数据、资源数据、用户数据以及系统数据等的保存与维护。另外，为了增强云系统的隐私性，可以对云数据进行加密处理。

3.3 资源层

云计算的资源层包括虚拟资源层和物理资源层。云计算的核心内容是虚拟化的资源池即虚拟资源层，虚拟化技术能够实现从物理资源向逻辑资源的映射，它屏蔽了硬件资源的不确定性、差异性，为用户提供友好易懂的信息推送服务。通过对信息资源的虚拟化，可以把网络中分散的信息以一种与硬件配置、硬件系统、硬件位置无关的形式随心所欲地进行调用整合，从而降低图书馆机房管理维护难度、提高资源利用效率[4]。物理资源层主要是指底层硬件设备，包括连接图书馆的个人计算机、各院系工作站、图书馆内部服务器等，还包括各种网络路由设施和数据存储装置等，设备之间全部实现网络连通。物理资源层中的资源可以分布在网络中的任意节点，并且资源总规模不受限制，理论上可以无限扩展。所有图书馆的信息资源，包括馆内信息资源和图书馆个人用户端上的信息资源构成云系统的虚拟资源；所有连接图书馆的个人计算机、各院系工作站、图书馆内部服务器等构成云系统的物理资源。无论是图书馆机房的管理人员还是图书馆资源的访问者都可以通过云系统享受到更高效的管理体验和更畅快的访问体验。

4 云系统的安全性

随着云计算研究的深入与应用的推广，云计算系统的安全性也广受关注。2010年，中国云计算联盟罗列出云计算的7个弊端：数据丢失/泄漏、共享技术漏洞、内奸、账户、服务和通信劫持、不安全的应用程序接口、没有正确运用云计算以及未知的风险。其中前5点均剑指云计算的安全性[5]。高校图书馆机房在搭建云平台时，也必将遭遇到系统安全性能考量。针对上述云安全问题提出以下两种解决方案。

①为虚拟技术搭建的无代理安全：通过“云”的防护盾技术与虚拟环境进行无代理互动结合，以保护高校图书馆机房数据中心、应用程序系统，使得云系统的应用、服务平台本身免受病毒、木马、系统漏洞等威胁侵害。

②云平台数据保护：通过“云”中保险箱技术中密钥与策略管理机制来保护图书馆机房用户存放于图书馆云的隐私和数据不被非法窃取和利用，使得用户可以随时随地安全使用图书馆机房云平台存放或者交换数据。

5 系统性能分析

以较低的成本投入获得更高运算能力。图书馆的用户只需要一台普通配置的计算机终端登录到云系统中，然后直接使用云中的高性能资源。

提供巨大的资源存储能力。通过图书馆机房的云计算构建的虚拟资源池理论上可以提供不受限制的存储空间。在实际应用中，数目庞大的云存储空间可供海量的数据存放，并可以根据需要适当增加存储空间，以解决海量信息增长对存储空间的需求。

减少升级和维护图书馆机房系统的工作量。因为对软件的升级和维护只需要针对云中的资源进行，而不需要逐个更新客户终端的软件，这样可以极大地减少图书馆机房日常维护的工作量。

可以实现大范围的资源共享，解决资源不足、分布不均的问题。通过云计算技术，各个院系的图书资源可以共同构筑一个虚拟资源池，实现资源共享，从而解决资源分布不均的问题，同时还可以大幅度提高资源利用率。甚至可以通过校园网连接其他高校的图书馆信息资源云，实现更大范围的资源共享。

6 结语

云计算正在快速发展，它将改变我们获取信息、分享内容和相互沟通的方式。因而，掌握云计算技术将会成为人们利用互联网上的软件和数据的必备能力。高校图书馆是高校的文献和情报中心，是一个知识与智慧高度集中的信息存储、加工与传输中心。基于云计算的高校图书馆机房建设能够为高校提供更高性能、更低成本的信息管理系统。当然目前云计算相关技术和标准还在不断完善中，基于云计算的实际应用研究还有待进一步深入。

[1] 李征．云计算在图书馆建设与信息服务中潜在价值探析[J]．大学图书馆学报，2011（1）.

[2] 周洪波．云计算：技术、应用、标准和商业模式[M]．北京：电子工业出版社，2011.

[3] 吴朱华．云计算核心技术剖析[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[4] 陶宇．基于云计算的图书馆自动化系统探讨和应用实践[J]．图书馆论坛，2011（3）.

[5] 胡刚林，陶敏龙．云计算环境下数据访问安全性研究[J]．邵阳学院学报，2011（9）.