基于云计算高校数字图书馆 论文

基于云计算的高校数字图书馆研究[摘要]本文对云计算的概念和高校数字图书馆进行分析，论述高校数字图书馆与云计算服务相结合的优点，以此，研究基于高校数字图书馆云模型及组成，并基于虚拟技术(xenserver)概述数字图书馆云的设计与实现。

[关键词]云计算数字图书馆云计算

1、云计算概念

ibm技术白皮书“cloud computing”定义云计算是用来描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。云计算在描述系统平台方面，按需进行动态部署(provision)、配置(configuration)、重新配置(reconfigure)以及取消服务(deprovision)等，通常表现为物理服务器或虚拟服务器，甚至还包括一些其他的计算资源，如存储区域网络(sans)、网络设备、防火墙以及其他安全设备。云计算在描述应用方面，表现为一种可以通过互联网进行访问的可扩展应用程序，使用大规模数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务，任何一个用户可以通过合适的互联网接入设备以及一个标准的浏览器就能够访问一个云计算应用程序。

该定义从基础架构以及依托在基础架构上的服务应用两个方面诠释了“云计算”概念。“云计算”在网络上实现分布计算、存储、服务构件、网络化软件等it软、硬件聚集和共享，并通过开放、统一的方式为用户提供方便、快捷的按需配用服务。它的基础架构灵活、低成本、绿色节能、动态可伸缩，计算资源(计算能力、存

储能力、交互能力)动态、虚拟，实现了高可扩展性和高可用性，有益于实现信息服务规模化、集约化和专业化。

2、高校数字图书馆

数字图书馆(digital library)是用数字技术处理和存储各种图文并茂文献的图书馆，实质上是一种多媒体制作的分布式信息系统。它把各种不同载体、不同地理位置的信息资源用数字技术存贮，以便于跨越区域、面向对象的网络查询和传播。

自从进入数字化时代以来，高校图书馆面临着蜕变和挑战，纸质书刊在数据库和电子图书的冲击下，比例日益减少。近年来，各地高校图书馆不仅着手于大批量购置电子图书、电子期刊及一些专用数据库资源，还建设了大量极具特色的地方文化电子资源库，极大丰富了图书馆信息资源，提升了高校图书馆的内容和内涵。但高校数字图书馆的应用也遭遇到了一些困境：①如何搭建可靠的服务器，以满足大量用户的动态访问，避免服务器因访问过量而崩溃；

②如何有效整合各高校的信息资源，构筑高校数字图书馆信息共享空间，实现高校数字图书馆之间软件和硬件的共享；③如何提升高校数字图书馆网络信息管理与服务水平。

3、构建高校数字图书馆云模型

3.1 高校数字图书馆云模型

当前，各高校的数字图书馆网络数据主要是分布式存储，分布式访问的状况，用户通过不同的数据库检索系统，进入各个数据库的检索界面，进而检索相应的内容。基于云计算的高校数字图书馆，

在用户和高校数字图书馆之间搭建了云服务平台，具体分为“云平台服务层”和“应用服务层”。利用“云平台服务层”将分布式存储的各高校数字图书馆资料结合起来，通过“应用服务层”为用户提供一站式的检索界面，其模型如图1所示。用户可以借由一朵“云”，像浏览网页一样，随时进入高校云数字图书馆平台，获得相关数字图书馆的信息和资源，只需要关注自己真正需要什么样的资源和如何通过网络来得到相应的服务，不需考虑由谁提供服务以及地域差异带来的不方便，更无须了解“云”中基础设施的细节。另一方面，各高校通过云平台服务层，实现了对服务器和存储阵列、网络等it基础设施的统一管理，既提高it工作效率、又降低所需硬件成本，这对于一些条件相对落后的高校而言，通过合理地利用高校云数字图书馆系统所带来的强大硬件设备，而不必频繁更新相关的技术设备，既节省了经费也提高了其硬件水平。

3.2 高校数字图书馆云组成

高校数字图书馆云包括3个层次，见图2。最上层为广域云，也称公共云，覆盖范围为所有用户可以通过广域网访问的区域，对信息服务人员(终端用户)不可见。广域云的核心是广域云计算数据中心，包括广域管理器和广域云存储节点，管理和控制所有高校数字图书馆云的网络计算资源。中间层为区域云，通常按地理区域来划分，区域云的核心是区域云计算数据中心，包括区域云管理器和区域云存储节点，管理和控制区域高校数字图书馆云的网络计算资

源。最下层是各高校数字图书馆私有云，用户限于区域内人员，私有云的核心是私有云计算数据中心，包括本地管理器和私有云存储节点。本文定义的“三层”高校数字图书馆云具有良好的扩展性，每一个层次可以随着加入“云”的高校的增加而进行服务区域的拓展，增加新的节点层次。高校数字图书馆云通过广域云、区域云和私有云共同服务于不同层次的用户，用户请求本地资源时由本地私有云提供服务，用户请求异地资源时由本地服务器向上层节点提交，由上层云管理服务器重新进行调度，由下向上递归进行，直到完成用户请求的服务为止，而这一系列的处理过程对用户而言是完全透明的。

3.3 高校数字图书馆云实现

高校云数字图书馆，核心是云计算数据中心。网络管理人员通过对广域云、区域云和私有云构建各自的云计算数据中心，将服务器、存储设备和网络等硬件资源池化，并动态整合图书数据库等计算资源，通过安全管理技术、资源分配技术实现资源统一调用和动态分配，使得所有的资源可以灵活展现给最终用户，从而实现整个云计算平台的弹性扩展和灵活的伸缩。

目前，大多数云平台都是基于虚拟化、web2.0、soa技术开发的，典型的有，citrix xenservere31，亚马逊公司的amazonelastic computing cloud(ec2)提供虚拟机租用服务，goose的google app engine(gae)~sl平台等。其中，citrix xenserver是实现服务器

虚拟化和提供动态数据中心的最简捷和最有效的方式，动态数据中心为计算和存储提供灵活的资源池，具有更好的安全性、兼容性和开源性。以虚拟技术(citrix xenserver)作为高校图书馆云数据中心的基础构架和支撑，可实现对物理设备资源的规模化控制和整合；实现监控、动态调配物理设备资源、存储设备资源和虚拟设备资源。

(1)xenserver服务器的安装、配置

配置xenserver服务器对硬件要求，cpu至少1.5g以上，内存1g以上，硬盘16g以上，千兆网卡。由于其上要运行虚拟机，建议硬件配置提高，以便能够更好地整合更多服务器。xenserver的安装过程简单、直接，10分钟即可完成xenserver部署。利用cd或网络驱动安装程序就可将xenserver直接安装在主机系统上。基于xencenter gui的管理控制台随后将安装在任何windows pc或服务器上。系统配置信息将保存在xenserver控制域的内部数据存储中，然后复制到集中管理之下的所有服务器(这些服务器形成了一个资源池)，以确保关键管理服务的高可用性，且是无需为关键的管理功能单独配置数据库服务器。

(2)xencenter管理虚拟资源

安装xencenter后，可创建资源池。以一台xenserver主机为资源管理机，创建资源池级的存储库，存储并管理基础设施，如计算资源池、存储资源池、网络资源池、或者数据库和移动中间件等资源，形成完整的虚拟环境。