圖書館虛擬化技術研究述評

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筆者采用CNKI中國知網數據庫為檢索系統，學科領域選擇“信息科技”中的“圖書情報與數字圖書館”類，共49種期刊作為檢索的數據來源；發表時間選擇2007年1月1日至2012年12月31日間；以“虛擬化”為主題條件進行檢索。結果中過濾掉與虛擬化技術應用研究無關的信息，得出在此期間國內圖書館學期刊共刊載了與“虛擬化技術在圖書館的應用研究”相關度較高的研究文章56篇。

1分析方法

利用中國知網的知識發現網絡平臺為工具，針對以下幾個方面對檢索獲得的文獻進行分析。淤學術關注度分析：對篇名中包含“虛擬化”的文獻發文趨勢進行統計，通過曲線變化來揭示近年來“圖書情報與數字圖書館”類文獻中有關虛擬化技術文章的發文量和環比增長率。于文獻來源和年代分布分析：用于揭示文獻發表的年代分布及來源期刊的分布情況。盂文獻的引文分析：根據所選文獻中參考文獻及其出現頻次，揭示在該領域具有較高學術水平和權威性的一些文章。榆研究內容分析：對所選文獻的研究內容進行歸納，總結目前研究中取得的成果和經驗，并展望未來的研究趨勢。

2結果與分析

2.1學術關注度分析由中國知網知識發現網絡平臺對“虛擬化”分析獲取的學術關注度曲線變化。可見，2007~2012年，圖書館界對虛擬化的關注度呈現明顯的遞增趨勢，發文量逐年增加，發文環比增長率在2009年達到最高值（200%），之后一直保持著較高的增長率。

2.2文獻來源和年代分布分析對檢索獲得的56篇文獻進行文獻分布分析56篇文獻的來源期刊主要分布于圖中10種左右的圖書館與情報學刊物，且80%以上的文獻發表于2011~2012年。較于之前，在近兩年中相關數量迅速增長，說明虛擬化這一研究領域正逐漸受到圖書館界學者的關注，將成為未來研究的熱點課題。

2.3文獻的引文分析對參考文獻的引用分析可以評估某一領域的重要文章和關鍵作者，雖然圖書館界對于虛擬化技術的研究剛剛興起，但對獲得的文獻中參考文獻及其出現頻次進行排序，可以幫助我們快速地了解國內圖書館虛擬化技術研究的現狀、主要刊物、關鍵作者和有影響力的文章。

2.4研究內容分析通過對近6年來發表在圖書館學期刊上關于虛擬化技術的文章內容進行分類，發現圖書館界的研究主題主要集中在服務器虛擬化、存儲虛擬化、桌面虛擬化以及基于虛擬化技術的云計算的研究上。其中大量的文章集中在服務器虛擬化和基于虛擬化技術的云計算的研究，而針對存儲虛擬化和桌面虛擬化的研究相對較少，還處于發展階段。所以筆者將分別針對這幾個方面來探討國內圖書館虛擬化技術的研究現狀。

2.4.1服務器虛擬化研究隨著數字資源和讀者應用服務需求不斷增加，圖書館的服務器數量也呈爆發式增長。如何才能提高服務器的利用率，加快應用部署速度，提供高可靠性、高可用的服務，是圖書館亟待研究的問題。劉榮發首先介紹了服務器虛擬化的概念，即指“多個操作系統在同一時間一起運行在同一臺主機上”。闡述了服務器虛擬化的核心價值，并詳細描述了利用虛擬化軟件VMwareServer來部署和整合福州大學圖書館的數字化應用的過程。通過服務器虛擬化的部署，減少了圖書館服務器數量，提高了設備利用率，并且降低了系統故障率[5]。董秋生等在文章中介紹了VMware的應用體系，采用ESXServer3.5建立虛擬化集群整合了解放軍醫學圖書館的數字化應用服務，虛擬化的應用無論從應用服務的穩定性、高可用性、合理的資源調配、快速部署等方面，還是從節能、節電、節約空間方面，都比應用前有顯著改善[6]。周彩陽在文章中介紹了幾個服務器虛擬化技術應用的成功案例，并以某省圖書館為例，分析了使用服務器虛擬化技術的優勢，探討了國內圖書館應用服務器虛擬化技術過程中存在的標準不一、資源損耗、專業技術人員培訓、部門之間協調等問題[7]。葛延霞等介紹了中國人民大學圖書館采用VMwarevSphere4Enterprise進行服務器整合的過程，為同行提供了可借鑒的實例[8]。韓芬在文章中介紹了服務器虛擬化技術和VMwareInfrastructure3虛擬架構套件，詳細闡述了VMware服務器虛擬化技術在中央民族大學數字圖書館中的應用，結果表明虛擬化后的服務器是穩定和高效的[9]。不同于以上等人采用VMware進行部署服務器整合的觀點，秦學東卻認為由于商業虛擬化軟件的高昂價格，使得許多圖書館無法承擔，KVM作為一款免費開源的虛擬化軟件，具有靈活的部署與擴展特性，在性能、架構上都具備極大的優勢。他在文章中介紹了開源虛擬化軟件KVM在深圳大學圖書館中的優化以及在實施過程中遇到的問題和解決方法[10]。

2.4.2存儲虛擬化研究存儲虛擬化是將具體的存儲設備或存儲系統同服務器操作系統分隔開來，為存儲用戶提供統一的虛擬存儲池。它是具體存儲設備或存儲系統的抽象，展示給用戶一個邏輯視圖，同時將應用程序和用戶所需要的數據存儲操作與具體的存儲控制分離[11]。在數字圖書館建設不斷推進的現實情況下，作為文獻信息收藏單位，圖書館對存儲設備的需求激增。如何解決原有存儲解決方案中面臨的擴容成本高和維護困難等問題就成為學者們關注的課題。盧珊在介紹虛擬存儲技術原理、優勢的基礎上，闡述了虛擬化存儲技術在圖書館數字化建設中幾個方面的應用：簡化存儲管理、數據鏡像及復制、快速備份及實時恢復、數據資源共享[12]。孟凡立等提出了一種利用虛擬存儲實現圖書館存儲虛擬化的方案，將硬件設備進行資源池化，實現了服務器、網絡和存儲的高效整合，提升了設備利用率、系統的可用性和資源調度的靈活性，使數據中心具備了信息系統快速部署的能力，降低了維護工作的難度及工作量，該方案解決了數字圖書館中傳統存儲系統面臨的部署成本高、維護困難和可靠性差的問題[13]。葉文偉等分析了圖書館存儲系統中面臨的問題及其要求，探討了目前圖書館中虛擬存儲系統存在的不足和虛擬存儲技術的優點以及圖書館中采用存儲虛擬化技術的必要性，最后提出圖書館虛擬存儲系統規劃應遵循的原則：投資保護原則、先進性原則、開放性原則、擴展性原則、安全性和可靠性原則和實用性原則等[14]。

2.4.3桌面虛擬化研究桌面虛擬化是指將計算機的桌面進行虛擬化，以達到桌面使用的安全性和靈活性。可以通過任何設備，在任何地點、任何時間訪問在網絡上的屬于我們個人的桌面系統[15]。隨著x86平臺的計算能力有了飛速發展，將幾十臺桌面PC的環境通過分區虛擬化技術運行在服務器中成為可能，而虛擬化技術也可以大大地減少管理桌面的時間和費用，從集中位置使用軟件來配置PC及其他客戶端設備，使個人運算設備逐漸轉化為一種溝通和協調工具。圖書館的計算機管理和維護工作涉及硬件、軟件和數據等多種因素，往往需要管理人員投入大量精力，如何確保維護工作能及時有效，保障數據安全，是管理人員一直以來不斷探索的問題。馮磊對桌面虛擬化技術在圖書館的應用前景進行了探討，并以山西省某高校圖書館桌面虛擬化應用實踐為例，為圖書館界提供了參考樣例[16]。趙迎春在文章中以中國刑警學院圖書館桌面虛擬化應用為背景，闡述了桌面虛擬化的特點、優勢以及具體的實現方案，部署后，管理員借助于虛擬化平臺提供的管理工具，可以方便地對40個桌面進行備份、恢復、安裝軟件等操作，大大降低了系統維護人員的工作量[17]。

2.4.4基于虛擬化技術的云計算研究由于虛擬化技術的成熟和廣泛應用，使得云計算中的計算、存儲、應用和服務都成為一種資源，這些資源可以被動態擴展和配置，云計算最終在邏輯上以單一整體形式呈現的特性才得以實現。可見，虛擬化技術是云計算技術的原動力，所以國內圖書館界對于云計算方面的研究和應用不可避免地都涉及了虛擬化技術的應用。有學者首先將云計算的概念引入圖書館。劉煒提出了“云”是一種新的利用計算機和互聯網的方式，在文章中結合圖書館業務和發展趨勢重點闡述了云計算將對圖書館行業的IT應用產生怎樣的影響[18]。胡小菁等在介紹云計算概念的同時，指出圖書館面對管理方面的挑戰和對策，即圖書館學理論界應當研究：云計算的基礎理論問題；云計算在圖書館的應用可行性；圖書館云計算政策、標準與協議；基于云計算的圖書館管理體制等[1]。趙杰分析了制約圖書館信息資源共建共享發展的瓶頸，提出“云計算”能有效掃除發展障礙、提供新發展機遇[19]。后來許多學者對云計算在圖書館的應用進行了一定的研究和實踐。馬曉亭等在研究云計算及在線遷移技術的基礎上，提出一種新的數字圖書館動態云遷移方案[20]，方案中借助相應的虛擬化技術（包括服務器虛擬化技術和存儲虛擬化技術等），將數字圖書館的計算服務和存儲數據遷移到“云端”，構建了一個可靠、高效和安全的“云數字圖書館”。沈奎林等提出以VMwarevSphere云操作系統構建圖書館虛擬化云服務平臺的解決方案[21]，主要采用服務器虛擬化技術將南京大學圖書館的部分服務進行了整合，提升了圖書館系統部門的管理能力和服務能力。魏婷等針對基于云計算的數字圖書館數據中心系統架構，提出了基于分布式存儲和虛擬化技術的云圖書館智能化管理策略，該策略為云圖書館基礎設施和云數據管理帶來了低成本、高效率、安全、有效、可靠等便利[22]。陳臣提出一種基于虛擬化技術構建云數字圖書館數據中心的方案，該方案具有可擴展、虛擬化、低碳的優點，能夠提高資源利用率，增強云計算系統安全性與易用性[23]。

3成果和特點

圖書館界針對虛擬化技術的研究與應用時間并不長，但新的研究力量不斷加入，研究成果迅速增長，這一課題逐漸成為研究的熱點。總結目前虛擬化技術在圖書館的應用研究所積累的成果和經驗如下：淤有效遏制了圖書館服務器、存儲等設備數量劇增的現象，提高了設備的利用率。于一定程度上節約了采購成本，并且能耗更低，緩解機房壓力，符合國家“節能減排”政策。盂方便系統架構的部署、遷移和容災，應用部署的時間明顯縮短，良好的兼容性能很好地滿足數字圖書館應用種類多樣化的需求。榆由于計算發生在“數據中心”，使得計算機便于集中部署、統一配置，數據更具有安全性。虞虛擬化環境相對更為復雜，對技術人員的要求相對更高，需制定更詳細的業務規范和災備方案。愚虛擬化技術仍存在網絡、輸入/輸出和軟硬件的兼容性的瓶頸問題，并非所有的圖書館服務都適合做虛擬化整合，例如對CPU及內存使用率高且持續的服務器不適合做虛擬化整合。虛擬化技術在圖書館的應用研究特點總結如下：淤相比于前些年注重概念和理論的引入，近兩年圖書館界對于虛擬化技術的應用研究在快速發展，已深入到實證階段。已有相當數量的文獻與圖書館應用實踐相結合，為虛擬化技術在圖書館的進一步應用提供了寶貴經驗。于目前在研究方向上針對單一的技術應用類文章并不多，而針對基于虛擬化技術的云計算的研究文章則呈爆發性增長。可見，圖書館界的學者對于融合了各種虛擬化技術的云計算研究進展迅速。盂大多數圖書館界學者是從節約成本、降低能耗、提高效率和便于管理等角度對虛擬化技術或云計算進行論述，而對于總體上IT基礎設施的構建、生命周期管理和技術人員培養等方面研究不足。

4研究展望

隨著虛擬化技術的研究和實踐，其在圖書館應用的研究內容也會逐步向深入發展，步入實踐和理論相互促進、共同發展階段。根據目前虛擬化技術與圖書館的研究現狀，筆者提出以下未來研究的發展方向。淤理論研究將繼續深化。虛擬化技術還將被繼續細分，在對服務器、存儲、桌面等虛擬化進行研究的同時，網絡虛擬化技術等其他虛擬化技術也將成為研究人員的嶄新課題。于實踐研究將更加深入、具體。針對虛擬化技術中的單項技術的研究將逐漸升溫，例如對桌面虛擬化或存儲虛擬化等技術的深入實踐研究能為圖書館界提供實例、積累經驗，有助于解決工作中的具體問題。盂基于虛擬化技術的云計算仍將是未來研究的熱點。為了充分考慮應用需求的動態性，圖書館IT設施的總體設計、云計算生命周期管理、云計算培訓制度及云計算同其他信息技術融合發展等方向的研究都將是未來需要繼續探索的課題。

作者：唐維田瑞雪單位：遼寧大學圖書館遼寧大學歷史學院