数字图书馆数据存储解决方案

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摘 要： 数字图书馆是传统图书馆在信息时代的发展，它不但包含了传统图书馆的功能，向社会公众提供相应的服务，还融合了其他信息资源的一些功能，提供综合的公共信息访问服务。可以这样说，数字图书馆将成为未来社会的公共信息中心和枢纽，随着信息技术的发展，需要存储和传播的信息量越来越大，信息的种类和形式越来越丰富，随之而来的大容量数据存储，及数据存储面临的一些问题也随之产生，就数字图书馆数据存储现存在的问题，描述了数字图书馆的发展趋势及数字图书馆的需求，提出数字图书馆大容量数据集中存储和快速备份解决方案，保证了数据的安全，提高了系统可靠性，建设完善、快速的数字图书馆数据保护机制。

关键词： 数字图书馆；数据存储；解决方案

1 数字图书馆发展趋势

数字化的信息存储是数字图书馆建设基础，与传统图书馆提供的卡片检索、图书借阅、手工记录不同，数字图书馆需要将收集到的纸质书籍、期刊杂志、典藏文献等平面资料制作成为数字资料，并且通过数据库查询、借阅系统提供基于本地局域网、互联网以及无线互联网等多途径的电子阅读服务。数字图书馆是图书馆发展的趋势。尤其是近年来，伴随着数字资源的丰富和网络带宽的快速增长，数字图书馆俨然成为图书馆建设最重要的一种模式。数字图书馆会在丰富数字资源，优化INTERNET服务，完善访问与查询、动态以及权限管理等方面不断投入，终极目的是强化数字图书馆作为信息源和读者之间联系人的地位，把信息时代图书馆的作用和效益发挥到极限。

2 数字图书馆的需求

数字化图书馆是一个基于Web的B/S系统，所有的操作都可以通过浏览器来完成，而不需要在客户端的计算机上安装其它任何驱动产品。在安装数字化图书馆产品后，可以通过往服务器上安装相应的数字图书，实现对图书馆书籍的扩充；另一方面，也可以让管理员从任何一台可以登录系统的计算机上，利用管理员帐号登录，然后对服务器上的图书进行管理。

数字图书馆是以信息技术为基石，以海量知识为核心，以软件管理为框架构建的虚拟图书馆。电子图书馆通过海量资源、管理系统和网络系统的有机结合，为学校构建了拥有丰富的教育资源、适合学生自主探索式学习、不受时间空间束缚随时随地学习的环境；为培养学生获取信息和利用信息的能力提供了先进手段。

依托于信息技术和网络平台，数字图书馆在校园统一门户和信息服务平台的基础上，建设了图书馆的各项应用，能够实现检索、查询、借阅、阅览、归还等一系列的工作。

一般而言，数字化图书馆会在网络平台、计算平台、存储平台三个重要的基础平台之上，搭建各种应用程序。

随着数字资源的累积，存储平台和数据管理逐步成为数字图书馆中最重要的组成部分，面临如下挑战：1）数字化图书馆的资源来自多家供应商，每一套资源都有相应的服务器和存储设备。要求以集中存储代替当前的分散存储，并且满足同时接入大量服务器的要求。2）随着数字资源的增加和保存年限的延长，要求海量扩充存储空间。3）除了外购资源以外，图书馆往往会根据自己的专业特色，制作收集特色数字资源，这部分资源极其宝贵，需要考虑有效的备份手段。4）外购资源虽然不需要备份，但是服务器宕机却会造成业务中断，影响图书馆的服务水平。需要提供应用系统的保护和快速恢复，消除对业务的影响。

3 图书馆数据存储解决方案

依据对图书馆业务和存储技术的深刻理解，提出对数字图书馆存储解决方案，满足海量数据存储、关键数据备份以及应用系统的保护和恢复等需求。

3.1 数据集中存储。根据图书馆服务器众多，存储需求大的特点，应采用高性能、大容量、易管理的磁盘阵列作为核心存储设备，搭建基于FC或者IP的存储区域网络（SAN），实现了数据的集中管理。

存储设备一般都具备可插拔的主机接口模块，能够灵活的实现FC、IP或者二者的混合组网。同时，通过大量采用新的硬件技术，极大地提高了存储设备的处理性能，满足各种业务系统高速IO读取需求。

针对服务器虚拟化应用的要求，存储设备应针对性的进行开发，能够满足多种主流虚拟化平台的管理要求，很好的适用于VMWare、Hyper-V、XEN等虚拟化应用环境。针对大容量SATA磁盘在图书馆的广泛应用，存储设备应内置CRAID技术，也就是将传统的以磁盘为单位的RAID改变为以CELL（数据块）为单位的RAID技术。能够极大地提高RAID的重建速度，保证系统数据安全。

3.2 业务数据的快速备份。针对图书馆管理系统和自建资源等重要的业务数据，采用第三方的备份软件，配合存储系统实现磁盘到磁盘备份。

“磁带机+备份软件”是目前图书馆较为常用的备份架构，而这个架构在面对海量数据的备份需求时，已经显得捉襟见肘。磁带备份所需的时间变得越来越长，使备份操作无法在非高峰时段完成，进而影响了生产应用程序的正常运行，以至于备份成为信息管理员们的噩梦。

磁盘到磁盘的备份正是理想的解决备份难题的方案之一。也就是采用磁盘作为备份的介质。由于磁盘本身的性能优于磁带，在采用RAID技术之后，还可以将读写数据流同时分布到多个磁盘上，用户得到的就是一个磁盘组的性能。因此，磁盘到磁盘的备份方案大大提高了备份和恢复的速度。

磁盘是密闭的电子设备，其本身的可靠性就大大高于磁带。在取消了机械手、磁带机等机械设备后，磁盘到磁盘备份的可靠性得到了进一步的加强。磁盘RAID技术的采用，在提高读写性能的同时，也保证了备份数据的安全性。所以，磁盘到磁盘备份有效解决了磁带备份在可靠性和性能方面的固有问题。

4 总结

采用开放的、符合国际标准的FC或者IP的存储区域网络（SAN），减少设备数量，提高空间利用率，统一规划、管理和备份，降低TCO；采用大容量、低成本的存储设备集中存储数字资源，降低用户的资金压力，确保各种图书资源都能够永久在线；采用先进的RAID/CRAID技术对数据进行保护。保证数据安全，提高系统可靠性；结合数字图书馆的海量数据备份需求，提供磁盘到磁盘的备份解决方案，建设完善、快速的数据保护方案。