〔摘 要〕文章在介绍云存储的相关概念及独特优势的基础上，将云存储引入数字图书馆资源存储中，构建了从体系结构、拓扑结构及功能模块三方面的数字图书馆资源云存储方案，指出了云存储在存储安全及图书馆知识产权方面的缺陷。
〔关键词〕数字图书馆；资源存储；云存储
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０８２１．２０１２．０２．０１２
〔中图分类号〕Ｇ２５０.７６ 〔文献标识码〕Ａ 〔文章编号〕１００８－０８２１（２０１２）０２－００４８－０３
Cloud Storage Model Research of Digital Library ResourcesLi Aiqin Bao Lingyun Feng Xiaona
（Library，Shandong University of Technology，Zibo 255049，China）
〔Ａｂｓｔｒａｃｔ〕On the basis of the introduction of related concepts and unique advantage of cloud storage,the article brought cloud storage into digital library resources storage,moreover,it established a system structure from the topology structure and function modules of the three aspects of the digital library resources and pointed out the defects of cloud storage in the secure storage and the library intellectual property rights.
〔Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ〕digital library;resources storage;cloud storage model
１ 云存储
１.１ 云存储概念与特征
云计算（Cloud Computing）作为IT产业继个人计算机和因特网之后的第三次变革，在社会各界引起了轩然大波。而云计算的资源存储即云存储（Cloud Storage），它是通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统［１］。
与以往存储方式不同的是，云存储中不仅仅是硬件的整合，更多的融合了网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网和客户端程序。通过结合应用软件与存储设备，云存储为用户提供的不只是单纯云端存储设备的存储服务，而是整个云存储系统带给用户的一种数据访问服务［２］。此外，由于集成统一，云存储更是具有其他存储所不具有的的规模经济性、资源虚拟性、弹性收缩性、高安全性、高可靠性以及可根据自身需要即买即用的云存储服务。
１.２ 常见的云存储服务
云存储提倡的是利用云服务厂商的系统而不是本地系统来存储资源，用户则需要接入互联网，通过网络来访问存储在云上的数据。目前，国内外已经有数百种不同的云存储服务，如专门面向特定环境、特定用户的，专门存储电子邮件或数字图片的，专门负责存储视频、音频文件的等等。目前较常见的一些云存储服务有：
（1）电子邮件提供商，如Google的Hotmail和Yahoo!Mail，他们可以允许用户在厂商服务器上存储电子邮件消息。用户只要接入互联网就可以随时随地访问自己的电子邮件。
（2）YouTube为用户提供了在线的存储服务器，方便用户上传视频文件；而Flickr和Picasa，则是让用户通过创建自己的在线图库，任意上传数字图片。
（3）社交类网站，如Facebook和人人网、博客等则建立大型的服务器中心，方便其用户将文字、图片、视频、音频等各种数据存储在云存储厂商的服务器上。
（4）Amazon的ES3是一种可扩展、高速、低成本的基于Web的存储服务，可以为个人和企业用户提供各种数据及应用程序的在线备份和存档。
（5）IBM的Smart Business Storage和MicroSoft的Windows Azure则是一种基于私有云技术，为企业用户提供应用程序存储支持的云存储服务。
（6）金山的快盘，华为的DBANK数据银行，也都做到了以用户为中心，以企业服务器集群为基础，为用户提供方便快捷的在线云存储服务。
２ 数字图书馆资源云存储研究
２.１ 数字图书馆资源云存储体系结构
云存储的理念就是尽可能的整合资源，实现资源的共享利用。在利用各大高校图书馆原有资源的基础上，整合搭建可以共享的云数字图书馆，能够有效减少图书馆的硬件费用支出，最大程度上实现图书馆资源的有效利用。结合云存储的结构模型，本文构建了针对数字图书馆应用的数字资源云存储体系结构，如图１所示。
访问层数字图书馆用户各类存储应用统计访问入口、用户认证授权管理应用层数字图书馆资源存储平台、数字图书馆各种Ｗｅｂ服务基础管理层集群系统、分布式文件系统、网络计算ＣＤＮ、Ｐ２Ｐ、重复数据删除、数据压缩数据加密、数据备份、数据容灾存储层文件系统、数据库、元数据集存储设备、存储虚拟化、存储管理设备图１ 数字图书馆云存储体系结构
２０１２年２月第３２卷第２期数字图书馆资源云存储模型研究Ｆｅｂ.，２０１２Ｖｏｌ.３２ Ｎｏ.２系统模型体系结构共分4层，从底层依次是存储层、基础管理层、服务应用层和访问层［３］。
最底层是存储层，也是数字图书馆云存储体系的硬件层。该层为整个云存储系统提供基本的网络环境、物理存储资源和逻辑存储资源，包括存储设备（磁盘阵列、光盘库和磁带库、FC光纤通道存储设备、NAS和iSCSI等IP存储设备、SCSI或SAN、DAS等存储设备）、存储管理设备、数据逻辑存储系统（文件系统、数据库和元数据集）等。其中云存储系统中的存储设备大部分是现有的存储设备通过网络连接整合形成。而统一的存储设备管理系统，可以实现所整合存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及各种硬件设备的状态实时监控和故障维护。
第二层是基础管理层，是数字图书馆云存储体系的核心层。该层通过集群、分布式文件系统、网格计算等技术，实现云存储中的多个存储设备间的协同工作，包括存储监控、调度、副本管理等，可以根据数字图书馆的需求在某个时刻对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能，保证众多用户可以同时访问使用数字图书馆资源。此外，该层还采用CDN内容分发、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问，还利用数据备份和数据容灾技术保证数字图书馆云存储系统中数据的自身安全和稳定。
第三层是服务应用层，为用户提供了数字图书馆资源云存储平台和数字图书馆各类Web服务，包括信息采集、加工、管理所需的存储；信息的发布与服务所需的存储以及容灾备份等所需的存储。同时，数字图书馆中的业务管理、书目管理OPAC等，通过应用层共享云端平台，图书馆管理人员都可以更方便地访问与管理。
最上层是访问层。任何一个获得授权的用户，只要拥有能够接入互联网的终端设备，诸如PC、手机、移动多媒体等，就可以在任何时候任何地点通过应用层的数字图书馆资源存储平台使用数字图书馆资源的云存储服务，满足自己的信息需求。
２.２ 数字图书馆资源云存储模型
２.２.１ 数字图书馆资源云存储模型拓扑结构
图书馆的职责就是为社会公众提供他们所需要的知识服务，数字图书馆的出现更是将图书馆的服务进一步提升。在构建数字图书馆资源云存储模型时，可以借鉴IT界著名的服务管理最佳实践――ITIL（IT Infrastructure Library），ITIL最新版本三主要包含5个部分的流程：服务策略、服务设计、服务转移、服务运营和持续服务改善［４］。根据实际需求，在构建的云存储模型系统中并没有集成所有的ITIL流程，具体的系统拓扑结构如图２所示。
２.２.２ 数字图书馆云存储模型功能模块
云存储的核心就是应用软件与存储设备相结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。在构建的数字图书馆云存储系统中，图书馆所使用的云存储不仅仅是单纯的存储设备的集合体，而是由众多存储设备集合带来的数据访问服务。从功能上划分，可以将整个数字图书馆云存储模型系统分成七大模块：物理存储设备和管理模块，虚拟化存储管理模块，存储网络连接设备管理模块，资源管理模块，存储管理模块，备份管理模块和?I/O管理模块［５］。
（1）物理存储设备和管理模块。利用该模块可以对云存储系统中所有的物理设备监控，实时收集、管理各个设备的运行信息，保证云存储系统中各设备能联合起来协同工作，为数字图书馆工作的正常运行作保障。
（2）虚拟化存储管理模块。此模块作为数字图书馆资源云存储系统中的关键模块，它在物理设备整合的基础之上，对形成的巨大的逻辑资源池进行管理。
（3）存储网络连接设备管理模块。利用该模块，当整个云存储系统中某个设备不能正常工作或遇到某个设备被集中访问时，则可以及时地将任务转移到其他设备，来保证云存储服务的可靠。
（4）资源管理模块。该模块可以通过对所存储的信息资源进行合理调配和规划，根据用户的访问需求，自动地查找云存储系统中的可用资源来及时响应应用程序需求。图２ 数字图书馆云存储模型系统拓扑结构
（5）存储管理模块。用户向存储管理模块提供的应用程序接口（API）提出数据访问请求后，此模块利用元数据目录中的信息进行协议转接，并将转接后的数据访问请求发向不同的存储设备，利用虚拟化存储实现对异构存储资源的统一访问。
（6）备份管理模块。云存储系统中数据是被集中存储在云数据中心，云数据中心的构建又是集合了数量庞大的服务器、存储设备等，设备的出故障率自然明显提高。为了在某个或某些设备出现故障，而不影响图书馆数据的安全、可靠及服务的正常提供，云存储提供中的备份管理模块发挥了很大作用。
（7）?I/O管理模块。在云存储中，动态存储给数字图书馆带来了解决途径，通过?I/O管理模块，可以很好的分配图书馆存储系统中的服务器资源，为用户提供实时不间断的服务。
３ 结束语
随着计算机性能的不断提高和网络通信技术的迅猛发展，应用需求日益朝着高性能、大规模、多样性、多功能的方向发展，要求将地理上分布的、异构的各种高性能计算资源、存储资源、数据资源和其他特殊资源通过高速网络连接起来，实现高性能联合计算，共同完成重大应用问题。云计算和云存储的提出，使得高性能运算、大范围共享和低成本运营成为可能。
可以说，云计算与云存储的出现，不仅是IT界的又一个里程碑，也给图书馆界带来新的发展活力，尤其是将会带动互联网下数字图书馆的新发展。利用云存储来构建数字图书馆的资源存储系统，可以实现近乎无限的系统容量扩展，便于集中式统一管理，能有效减少图书馆的成本支出，满足众多用户并发访问的实时响应等。它能够在资源分布较广的范围内实现大范围联合为更多用户提供服务，真正消除数字图书馆的信息孤岛，实现数字图书馆资源的共享，发挥数字图书馆知识宝藏的潜能。但是由于云存储是通过硬件设备的共用以及虚拟存储等技术来完成存储，数据的安全性以及图书馆中资源的版权等问题还需要进一步探讨。
参考文献
［１］Anthony T etc.Cloud Computing:A Practical Approach［Ｍ］.The McGraw-Hill Companies,Inc,2010:106-111.
［２］Mesnier M,Ganger G R,Riedel E.Object-based Storage:Pushing More Functionality into Storage［Ｊ］.Potentials,IEEE,2005,24(2).
［３］刘文云,鲍凌云.“云”下的数字图书馆资源存储研究［Ｊ］.情报资料工作,2011，（2）：51-54．
［４］余智敏.深圳图书馆的存储技术的研究［Ｄ］.武汉:武汉理工大学,2006.
［５］鲍凌云.基于云计算的数字图书馆资源存储研究［Ｄ］.淄博:山东理工大学,2011.