基于網(wǎng)格的實(shí)驗(yàn)室檔案信息化管理

摘要： 隨著信息化建設(shè)的逐步深入，實(shí)驗(yàn)室檔案信息也逐步數(shù)字化，多樣化，原先的紙質(zhì)檔案已不能滿足實(shí)際的需要，因此該文提出基于網(wǎng)格的實(shí)驗(yàn)室檔案信息化管理，通過網(wǎng)格工具來(lái)規(guī)劃分類實(shí)驗(yàn)室的檔案信息，通過利用實(shí)驗(yàn)室閑置計(jì)算機(jī)設(shè)備資源來(lái)構(gòu)建數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)室檔案。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)格；實(shí)驗(yàn)室檔案；信息化

中圖分類號(hào)：TP393.02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2009)05-1279-02

Lab Archives Information Management Based on Grid

YE Wen-li

(College of Teacher Education NingBo University， NingBo 315211，China)

Abstract: With the development of information construction， lab archives information are also gradually digitized and diversity， the original paper archives have been unable to meet the actual needs， so this paper provide the lab archives information management based on grid， through the grid tool category the lab archives information， and through using the idle computer resources of lab to construct the digital lab archives.

Key words: grid; lab archives; information

1 引言

隨著社會(huì)的變革和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 以及信息技術(shù)的高度發(fā)展和推廣使用， 信息在諸多資源中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位， 而目前傳統(tǒng)的檔案管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求， 只有實(shí)現(xiàn)檔案數(shù)字化， 才能夠沖破檔案管理利用的種種局限， 使檔案管理部門從封閉走向開放， 從檔案的保管利用職能向信息采集、管理和服務(wù)職能轉(zhuǎn)變， 更積極主動(dòng)地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)服務(wù)。例如，目前國(guó)外很多高校，已經(jīng)把檔案信息進(jìn)行加工利用，并通過相應(yīng)的網(wǎng)站向社會(huì)提供檔案信息的查詢[1]。近年來(lái)，網(wǎng)格計(jì)算正逐步成為整合信息的有力工具，利用網(wǎng)格計(jì)算提升現(xiàn)有檔案管理信息系統(tǒng)功能已經(jīng)成為共識(shí)，本文結(jié)合實(shí)際工作，探討了網(wǎng)格計(jì)算在實(shí)驗(yàn)室檔案信息化建設(shè)中的應(yīng)用策略。

2 網(wǎng)格計(jì)算與檔案信息化管理

網(wǎng)格計(jì)算(grid computing)就是一個(gè)集成的計(jì)算環(huán)境，網(wǎng)格是借鑒電力網(wǎng)的概念提出來(lái)的，構(gòu)建網(wǎng)格的最終目的是希望用戶在使用網(wǎng)格計(jì)算能力時(shí)，如同使用家庭電力一樣方便。用戶在使用電力時(shí)，不需要知道它來(lái)自來(lái)自何處，也不要知道它以何種方式傳輸。網(wǎng)格也希望給最終的使用者提供與地理位置無(wú)關(guān)、與具體的計(jì)算設(shè)施無(wú)關(guān)的通用計(jì)算能力。網(wǎng)格能夠吸納各種計(jì)算資源，并將它們轉(zhuǎn)化成一種隨處可得的、可靠的、標(biāo)準(zhǔn)的、經(jīng)濟(jì)的計(jì)算能力。除了各種類型的計(jì)算機(jī)，這里的計(jì)算資源還包括網(wǎng)絡(luò)通信能力、數(shù)據(jù)資料、儀器設(shè)備、甚至是人等各種相關(guān)的資源?；诰W(wǎng)格的問題求解就是網(wǎng)格計(jì)算。其應(yīng)用包括分布式計(jì)算、高吞吐量計(jì)算、協(xié)同工程和數(shù)據(jù)查詢等諸多功能[2-3]。

網(wǎng)格計(jì)算的優(yōu)勢(shì)在于不僅能實(shí)現(xiàn)檔案信息資源的共享，還能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件及其他電子設(shè)備的共享，利用網(wǎng)格中其他實(shí)驗(yàn)室中閑置計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力為用戶查詢和數(shù)據(jù)處理服務(wù)；也可以利用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，整合閑置的存儲(chǔ)資源。存儲(chǔ)虛擬化是指將物理的存儲(chǔ)設(shè)備以邏輯的形式呈現(xiàn)。將網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)設(shè)備視為一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)池進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，而不用考慮信息具體存放在哪臺(tái)設(shè)備上。利用網(wǎng)格計(jì)算來(lái)改善數(shù)據(jù)管理所帶來(lái)的好處是簡(jiǎn)化管理；降低管理的復(fù)雜性；提高存儲(chǔ)設(shè)備的利用率。此外，隨著檔案信息數(shù)字化的發(fā)展，多媒體技術(shù)的運(yùn)用使得數(shù)字化檔案信息量越來(lái)越大。而網(wǎng)格計(jì)算能夠充分利用現(xiàn)有資源，更好地解決海量數(shù)據(jù)的計(jì)算處理和分析問題；它能將分布在不同地域的計(jì)算機(jī)鏈接在一起，用戶只需通過客戶端發(fā)出要求計(jì)算的指令。網(wǎng)格就能把這些任務(wù)調(diào)配給各個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行，然后將各個(gè)計(jì)算機(jī)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果匯總反饋給用戶。

3 基于網(wǎng)格的實(shí)驗(yàn)室檔案信息化管理體系結(jié)構(gòu)

網(wǎng)格計(jì)算可以將互聯(lián)網(wǎng)上的多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成一個(gè)虛擬的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)是關(guān)于如何建造網(wǎng)格的技術(shù)描述。由美國(guó)多家機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的Globus Toolkit 已成為網(wǎng)格計(jì)算的主要標(biāo)準(zhǔn)[4-6]， 按照該標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)模型包括采用本地服務(wù)層、核心服務(wù)層、高層服務(wù)與工具層、應(yīng)用層。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室檔案信息管理的應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)該體系結(jié)構(gòu)加以簡(jiǎn)化。具體來(lái)說， 網(wǎng)格環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)室檔案信息化管理結(jié)構(gòu)體系包括以下三個(gè)方面：

1）網(wǎng)格資源層：即由分布在 Internet上的各類資源組成，包括各類主機(jī)、工作站 ，它們是異構(gòu)的，可運(yùn)行在多種操作系統(tǒng)下，也可以是上述機(jī)型的機(jī)群系統(tǒng)、大型存儲(chǔ)設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)或其他設(shè)備 (涵蓋目前各單位能上網(wǎng)的信息與電子檔案數(shù)據(jù)庫(kù) )。

2）網(wǎng)格中間件(middle ware)：即一系列工具和協(xié)議軟件。其功能是屏蔽網(wǎng)格資源層中異構(gòu)資源的差異和地理上的分布性，管理分布的計(jì)算、儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)等資源，提供實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間的可交互性和互操作性，包括電子檔案使用者登錄、安全和服務(wù)質(zhì)量控制，提供必要的網(wǎng)格信息供網(wǎng)格瀏覽器查找所需資源，向網(wǎng)格應(yīng)用層提供透明、一致的使用接口。

3）網(wǎng)格應(yīng)用層：即網(wǎng)格上用戶的應(yīng)用程序。用戶對(duì)網(wǎng)格系統(tǒng)提出自己的要求，包括所需資源和相關(guān)信息。用戶可使用網(wǎng)格應(yīng)用程序，直接向網(wǎng)格層中間件服務(wù)層提出要求，或者用戶利用網(wǎng)格語(yǔ)言編程環(huán)境，編寫自己的網(wǎng)格程序提交給網(wǎng)格中間件。此外，用戶還可以通過 Web在遠(yuǎn)程資源上提交數(shù)據(jù)和收集結(jié)果。

4 基于網(wǎng)格的實(shí)驗(yàn)室檔案信息化管理的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模型

網(wǎng)格計(jì)算為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息資源的綜合利用提供了一種新的手段， 基于網(wǎng)格計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室檔案信息管理，其目標(biāo)就是通過網(wǎng)格的信息管理技術(shù)來(lái)屏蔽異構(gòu)信息化檔案平臺(tái)之間的差異，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)平臺(tái)之間的互連，對(duì)外提供統(tǒng)一的服務(wù)接口，形成一體化的數(shù)字檔案信息庫(kù)，用戶可以借助局域網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)或公共信息網(wǎng)來(lái)查詢所需要的檔案信息。同時(shí)通過網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作來(lái)減輕整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高服務(wù)質(zhì)量。其實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)模型如圖1所示。

數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)室檔案信息不僅包括文字和圖片信息，還包括聲音和視頻等多媒體信息，考慮到這些多媒體檔案信息對(duì)于計(jì)算機(jī)的處理能力要求比較高，而目前的實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)中有很多的計(jì)算機(jī)處理器和存儲(chǔ)器資源卻大面積的處于閑置狀態(tài)，所以通過采用網(wǎng)格，來(lái)把這些處于長(zhǎng)時(shí)間閑置的計(jì)算機(jī)處理器和存儲(chǔ)器資源來(lái)構(gòu)造成檔案數(shù)據(jù)機(jī)群，通過這些計(jì)算機(jī)群之間的通信交互協(xié)作，來(lái)提供滿足于客戶所需要的檔案信息化數(shù)據(jù)。

5 結(jié)論

網(wǎng)格計(jì)算對(duì)多樣化的實(shí)驗(yàn)室檔案信息化管理的影響是全面的。它必將推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室檔案信息化的發(fā)展，也將為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室檔案信息的收集、管理、發(fā)布和利用提供了技術(shù)上的保證。隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的快速發(fā)展，基于網(wǎng)格計(jì)算的數(shù)字化檔案管理將成為未來(lái)的趨勢(shì)。從而為社會(huì)用戶提供詳盡的增值服務(wù)。

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