數字圖書館網絡存儲制度分析

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編者按：本論文主要從我國高校數字圖書館的建設現狀；目前的主要存儲技術；結合SAN和NAS技術的數字圖書館存儲網絡架構等進行講述，包括了DAS(Directattachedstorage)、NAS(NetWorkattachedstorage)、數字圖書館的SAN-NAS系統、增強了德育工作的實效性、為輔導員和院系學生工作者“松綁”等，具體資料請見：

【摘要】本文主要探討了高校數字圖書館建設的現狀,根據目前的存儲技術,提出了適合高校數字圖書館發展的網絡存儲架構。

【關鍵詞】高校數字圖書館網絡存儲架構

在網絡時代,信息資源呈幾何級數增長,導致通過網絡進行傳輸的信息量不斷膨脹,大量的信息需要進行數字化存儲。而數字圖書館是建立在大量可讀取和可利用的數字化信息資源之上的,它所要存儲和處理的數據量也呈幾何級的速度增長,涉及的數據類型不僅包括文本、圖像,還有語音、視頻等多媒體信息,如何把這些海量數據系統組織起來進行存儲和管理是數字圖書館發展的基礎和保證。所以,架構合理的數據存儲平臺,實現數據的集中存儲、分析和共享是高校數字圖書館面臨的首要問題。所以,高校數字圖書館迫切需要一套切實可行的、安全可靠的、經濟靈活的數據存儲解決方案。

一、我國高校數字圖書館的建設現狀

我國在進行數據庫和文獻信息資源數字化建設中,開展了一系列數字圖書館建設計劃。例如,中國高等教育文獻保障體系(簡稱CALIS),是經國務院批準的我國高等教育“211工程”總體建設規劃中兩個公共服務體系之一,是我國高等教育發展的基礎設施之一,也是一項十分重要的公共事業。整個保障體系采取了全國中心、地區中心和成員館三層結構。目前提供的功能包括公共檢索、館際互借、文獻傳遞、電子資源導航、聯機編目等。

數字圖書館是一個浩瀚的海量多媒體數據庫,僅僅以文獻年增長量為例,全世界每年有750萬種以上的新文獻出現,如果每份文獻有200頁,每頁包括1600字節,則每年文獻信息的增長量就高達2.4T的數據量,況且文獻信息只是數字圖書館的一部分信息。如果考慮到其他類型信息,如CD.磁帶、錄像帶、微縮膠卷等各種各樣的多媒體信息,數字圖書館的信息量將令人望而生畏。因此海量數據的存儲是數字圖書館的關鍵問題之一。

針對海量信息的存儲解決方案,概括起來,一個好的存儲解決方案,應滿足現實可用性、可管理性、安全性、系統高效性、可擴展性、統一性原則等條件。

二、目前的主要存儲技術

隨著圖書館信息量的劇增,存儲規模也越來越大,信息度量單位也不斷改變,從KB到MB,進而到TB,以至PB。存儲這些海量信息不但要求存儲設備有很大的儲存容量,而且還需要大規模數據庫存儲和處理這些數據,這就涉及到硬件隨時讀取的速度、數據集中與分布、存儲管理方法等問題。

1.DAS(Directattachedstorage)

DAS是以文件服務器為中心,將存儲設備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到應用服務器上,用戶通過文件服務器間接地迂回訪問存儲設備上數據。DAS沒有獨立的存儲操作系統,不能提供跨平臺的文件共享功能,數據存儲模式是分散的,各系統下的文件需要分別存儲;沒有自身的管理軟件,數據管理需要第三方軟件支持。

這種模式的好處是前期投入低,缺點是后續成本大,總擁有成本較高;隨著應用服務器的增加,網絡系統效率會急劇下降。

2.NAS(NetWorkattachedstorage)

NAS是一種獨立直接存儲的聯網方案,它是基于LAN的存儲方式,按照TCP/IP協議進行通信,以文件的I/O方式進行數據信息傳輸,與DAS相比,NAS已經完全可以實現異構平臺之間的數據級共享,并支持WindowsNT、UNIX、LINUX等操作系統,特別適合于FTP等文件共享服務的應用。集中式的數據存儲模式,降低了數據信息的管理成本。

NAS在存儲方面表現出來的優點已很明顯,但NAS也存在一些明顯的缺點,在數據量不是很大的情況下,NAS還是非常有用的,當數據量增加時,NAS開始出現一系列安全性問題。

3.SAN(StorageAreaNetwork)

SAN是在原來的局域網外,另外構建一個專門用于存儲的網絡結構,這個存儲網絡可以看成是一個高速的子網,這個子網中的設備可以從主網卸載流量。SAN結構以數據存儲為中心,采用靈活的網絡拓撲結構,通過具有高傳輸速率的光纖通道連接,以傳統SCSI協議傳輸數據。

與前兩種存儲方式相比,SAN有許多優點。可以自由擴展;傳輸速率較高;有利于大規模傳輸;節省管理成本等。但是SAN也有許多不足,首先,建設費用較大。其次,SAN互操作性較差。其他應用是難于訪問這個區域的,難于應用于大量存在的文件共享服務。最后,SAN的建設難度大。需要具有較好專業知識的人員管理。

三、結合SAN和NAS技術的數字圖書館存儲網絡架構

在信息紛繁復雜的Internet網絡中,用戶需要花很長時間去搜索自己渴望的信息資源,在得到信息的同時還需要用戶去分辨和提煉對自己有用的資源,這并不是一件容易的事情。數字圖書館的建設改變了這一切,它是一個海量的數字資源庫,幾乎每一個用戶都能在數字圖書館中找到自己滿意的答案。但是超大用戶量的數據訪問和海量的數據存儲需要一個快速數據訪問和大數據量存儲的存儲方案作為后盾,利用現有的存儲設備和存儲方式顯然不能滿足這個要求。因此利用新的存儲技術來設計數字圖書館的存儲網絡成為解決存儲問題的關鍵。

1.數字圖書館的SAN-NAS系統

SAN-NAS模型的提出很好的解決了數字圖書館海量數據存儲難題,彌補了單純使用SAN或NAS技術構建數字圖書館存儲網絡所帶來的存儲管理,數據備份等問題,將SAN技術和NAS技術融合在一起,發揮了SAN技術中處理大數據塊操作的優勢,而NAS引擎彌補了SAN系統缺乏對文件級數據的訪問操作,總的來說,通過NAS-SAN的匯聚,可以使用戶在使用文件共享功能時不知不覺中享受到了SAN的高性能和大容量。至于客戶端方面,由于NAS系統有自己的文件系統,所有文件級的信息可以通過NAS引擎直接提供給客戶端而不占用服務器的CPU資源。大大提高了整體的系統能力。

在數字圖書館存儲網絡中,數據的采集、封裝以及備份等操作可以放在SAN后端網絡中進行,數據的訪問、管理操作通過LAN進行。

2.SAN-NAS系統的管理

SAN-NAS系統的管理分為帶內管理(In-band)和帶外管理(Out-of-band)。設備與管理該設備的工作站之間的信息通信是使用SES,SCSI協議在FC上傳輸,這是所謂的帶內管理。帶外管理是通過使用外部以太網、RS-232(串行接口標準)以及別的接口,將管理數據傳輸從FC中分離出來。使用以太網實現的帶外管理使用SNMP協議,也可以使用TELNET和基于HTTP的WEB瀏覽器裝置。

3.SAN-NAS系統的數據備份

SAN-NAS備份能力、自主意識、責任心比以往提高,學生干部獨立自主地開展對違紀學生的勸誡和引導工作,不更多受學生管理部門及院系的左右和干擾,鍛煉了他們的工作能力,提高了明辨是非的能力,自身綜合素質得到很大的提高,幾乎所有的學生干部,在畢業就業后,都很快嶄露頭腳,在管理和技術崗位上做出優異的業績。

3.為輔導員和院系學生工作者“松綁”

過去,輔導員和院系學生工作者被大量的事物所困擾。那里學生出了事,那里就是輔導員的身影,輔導員往往顯得筋疲力盡,力不從心,甚至,一些輔導員沒有做幾年,就打起了“退堂鼓”,很大程度上影響了輔導員隊伍的穩定。實施大學生自律機制,將可以使輔導員和學生工作者從事務性工作中“解脫”出來,有更多的時間和精力思考和處理更深層面的問題。

4.增強了德育工作的實效性

僅僅靠傳統的教育或以灌輸為主的思想工作對大學生來說,是很難達到理想的效果。而且這樣以來也壓抑了學生的選擇和自立發展能力。自律機制強調學生的自知、自主,使學生在自我發展的過程中,提高判斷是非的能力,學會正確的選擇和取舍,真正促進了大學生的獨立性、主動性、創造性的發揮,有利于形成正確的價值觀和人生觀,提高了學生工作的實效性,使學生工作產生強大的內驅力。一些大學生激動地說:學校的自律做法,使我們深刻地認識了自尊、自重、自強、自愛,增強了適應環境、適應社會,適應未來的能力。

院系高等學校院系學生的思想政治工作應把握人的主體性發展趨勢,構建主體性思想政治工作體系,思想政治工作者應開展富有主體性思想政治工作,并充分尊重和發揮大學生的主體性,創造性開展思想政治工作,開發大學生的主體性,滿足大學生成長、成才、發展的需要。

總之,以實施大學生自律機制為模式的大學生思想教育工作,要不斷結合當代大學生的特點和社會發展對大學生的素質要求,在目標上,應著眼于學生思想道德素質的整體提升,在實施途徑上,著眼于學校主導作用和社會影響作用的整體性發揮。在工作模式上,著眼于學校各種育人資源全面挖掘和構建整體性互動模式。