一、概述
数字图书馆是一个电子化信息的仓储,能够存储大量各种形式的信息,用户可以通过网络方便地访问它,以获得包括多媒体在内的各种信息,并且其信息存储和用户访问不受地域限制。
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。数字图书馆是一种运行在高速园区宽带网络上的、可跨库检索的海量数字化信息资源库群,对有价值的图像、文本、语音、影像、影视、软件和科学数据等多媒体信息进行收集,进行数字化加工、存储和管理,实施知识增值,并提供基于网络的电子存取服务。
这样的应用无疑对存储系统提出了极高的要求:既要求高可用性、高可靠度和大容量,还需要低成本和易安装管理。
二、用户现状与挑战
高校图书馆经过前期建设,已建成一个能在网上提供数据检索、资料查询、网络服务等多种应用功能的大容量数据中心。但随着读者数量突破百万,资料数据持续增长,传统存储设施面临以下挑战:
1. 容量瓶颈
- 馆藏资源数字化全文存储、多媒体资源存储、全文数据库镜像、光盘镜像存储等数据量持续膨胀
- 考虑未来5年数字资源增长趋势,总存储容量需达到TB级以上
- 现有存储设备扩容困难,无法满足持续增长需求
2. 系统可用性要求高
- 借阅管理系统、数据库系统作为联机事务处理系统,要求7×24小时不间断运行
- 借阅系统一旦中断,后果不堪设想,且绝对不允许数据丢失
- 系统可维护性不足,维护人员疲于日常应付,包袱越背越重
3. 数据管理分散
- 数字图书资料以传统方式存储,成本过高且无法集中管理
- Web服务器、数字图书资料、图书检索系统三部分存储各自独立,缺乏统一管理
- 不同格式多媒体资源(图像、文本、语音、影像、影视)难以统一调度
三、应用系统分析
数字图书馆的典型软件架构由三部分组成:
| 组成部分 | 功能说明 | 存储需求 |
|---|---|---|
| Web服务器 | 提供网络访问入口,读者通过浏览器进入图书馆系统 | 中等,要求高并发 |
| 数字图书资料 | 存储数字化图书、文献、多媒体资源 | 极大,占总存储90%以上 |
| 图书检索系统(TRS) | 全文检索,链接到各文件服务器 | 中等,要求高IO性能 |
以传统方式存储数字图书资料,势必造成存储成本过高、存储不能集中、管理不便。而网络存储架构以其管理方便、安全性高及扩充方便等特点,成为图书馆数字资源存储的最佳方案之一。
对于借阅系统、数据库等关键系统,还需建设高可用架构:
- 应用高可用:采用双机热备或多机集群方式
- 数据高可用:通过定期数据备份保障数据安全
四、方案设计
4.1 设计目标
- 高可靠性:磁盘阵列采用CSTOR设计方式,确保整套系统安全运行
- 数据保护:支持多种RAID级别,满足不同数据的安全需求
- 高扩展性:支持在线扩容,保护用户投资
- 热插拔:所有硬件支持热插拔,保证系统应用连续性
- 在线升级:系统升级不必停机,可在线进行
- 开放兼容:支持多种主机系统及集群系统,不同厂家产品可互联互通
- 数据隔离与共享:可根据用户要求完成数据的隔离或共享
- 远程容灾:提供远程容灾功能,防止意外灾难引起的数据丢失
- 简易管理:采用基于Windows的图形管理界面,维护简单
五、扩展应用场景
5.1 电子教室
作为广播教学、语音教学、网络影院、教学安排、备忘档案管理、课程管理、题库管理、课件制作等应用的物理存储设备,为多媒体教学提供稳定可靠的数据支撑。
5.2 电子图书馆
作为光盘集中管理、资料下载、在线阅读、在线VOD点播、远程图书阅览的后台存储设备。读者连上校园网或Internet,即可通过Web浏览器远程浏览和检索图书资源。
5.3 校园网应用
主干网应用:
- 校长可访问磁盘阵列进行参考资料查找、VOD点播和信息点播
- 教师可通过校园网进行VOD点播、信息点播
- 教师可将自制作的课件存放在磁盘阵列中统一管理
- 可在多媒体教室中调用磁盘阵列中的教学资料、课件和VCD
电子阅读室应用:
- 读者可进行资料检索和下载
- 在线VOD点播和课件点播
- 远程教学和历史资料在线查询
六、方案优势
1. 大容量低成本 采用CSTOR磁盘阵列,以网络存储架构替代传统直连存储,TB级容量部署成本大幅降低,满足数字图书馆海量存储需求。
2. 7×24高可用 双机热备 + RAID数据保护 + 远程容灾三重保障,确保借阅系统和数据库系统全天候不间断运行,数据零丢失。
3. 弹性在线扩容 支持在线增加磁盘扩容,无需停机,随馆藏资源增长灵活扩展,保护用户长期投资。
4. 统一管理 基于Windows的图形管理界面,所有存储资源统一管理,维护人员无需专业技能即可日常运维,大幅降低运维成本。
5. 多场景复用 一套存储系统同时支撑电子教室、电子图书馆、校园网三大应用场景,一物多用,投资回报率高。
七、客户收益
- 容量提升:从百GB级跃升至TB级,满足未来5年数字资源增长需求
- 运维减负:图形化管理界面 + 热插拔硬件,维护工作量降低60%以上
- 数据安全:RAID保护 + 双机热备 + 远程容灾,三层数据安全保障
- 一库多用:存储系统同时服务于教学、阅览、检索三大业务线,最大化投资回报