網(wǎng)格計算在圖書館管理系統(tǒng)中的應用

于永芝

摘 要：文章分析了網(wǎng)格計算在圖書館管理中的重要性，從網(wǎng)格計算的概念、特征及主要內(nèi)容出發(fā)，對圖書館管理過程中網(wǎng)格計算的作用進行了研究，并在上述基礎上結合實踐經(jīng)驗深入挖掘了大數(shù)據(jù)環(huán)境下基于網(wǎng)格計算圖書館管理系統(tǒng)的構建原則、構建內(nèi)容及注意事項，希望為圖書館管理系統(tǒng)的優(yōu)化提供一定的參考。

關鍵詞：圖書館；管理系統(tǒng)；網(wǎng)格計算；作用；構建

中圖分類號：G250文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2019）05-0116-03

隨著信息技術的不斷發(fā)展，圖書館管理系統(tǒng)也發(fā)生了明顯轉(zhuǎn)變，開始從傳統(tǒng)人工管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑芸?，在一定程度上提高了圖書館的管理效益。但在上述管理過程中，由于資源內(nèi)容較為龐大，對各項數(shù)據(jù)進行科學、準確分析的難度較高，圖書館智能化管理系統(tǒng)應用效果并不顯著。如何對圖書館管理系統(tǒng)進行優(yōu)化，做好各項資源的整合、處理和分析已經(jīng)成為新時期人們關注的焦點。

1 網(wǎng)格計算在圖書館管理中的重要性

網(wǎng)格計算是在分布式計算基礎上形成的一種新型算法，能夠全面把握圖書館的各項資源，對復雜的管理內(nèi)容進行簡化處理，對圖書館管理工作的開展具有非常積極的意義。

1.1 網(wǎng)格計算的特征

網(wǎng)格計算主要利用互聯(lián)網(wǎng)將不同地點的電腦聯(lián)接起來形成虛擬的超級計算機，借助上述系統(tǒng)完成對各項管理工作的統(tǒng)籌。各個計算機均可以被視為管理系統(tǒng)中的一個節(jié)點，由不同節(jié)點相互組合和關聯(lián)后形成完整的網(wǎng)格，進而實現(xiàn)網(wǎng)格計算。網(wǎng)格計算能夠快速、準確地處理各項系統(tǒng)中的信息并完成信息的實時交互，從根本上提升數(shù)據(jù)處理、共享的時效性、可靠性和有效性。與此同時，網(wǎng)格計算還能夠通過網(wǎng)格節(jié)點的分析及資源運用狀況的檢測實時配置資源，形成科學化、合理化的網(wǎng)格計算系統(tǒng)，最大限度地提升系統(tǒng)的閑置資源處理能力。

從本質(zhì)上來講，網(wǎng)格計算是為了實現(xiàn)資源的共享，實現(xiàn)資源利用效益的最大化。傳統(tǒng)管理工作由于受各項職能的限制，資源間存在壁壘，很容易造成資源閑置，導致經(jīng)營效益受到影響。而網(wǎng)格計算能夠?qū)⒏鱾€系統(tǒng)整合為一個整體，通過系統(tǒng)分析全面把握各環(huán)節(jié)、各部分的資源狀況，在網(wǎng)格節(jié)點中實現(xiàn)資源實時共享。這種共享更具有目的性和時效性，在很大程度上消除了“資源孤島”。此外，上述資源共享過程也并非傳統(tǒng)的雙向共享，而是網(wǎng)格節(jié)點間的多向共享，節(jié)點可以通過網(wǎng)格關聯(lián)與其他任意節(jié)點進行信息交互和資源利用，在該基礎上通過互聯(lián)、組合和協(xié)作快速解決各種問題，實現(xiàn)了問題處理效益的全面優(yōu)化。與此同時，網(wǎng)格計算還帶來了各項增值服務。網(wǎng)格計算可以對網(wǎng)格節(jié)點間的各項資源進行科學互聯(lián)和組合，在不同資源的基礎上形成相應的服務，這種帶有附加值的服務內(nèi)容更加契合新時期用戶的需求，已經(jīng)成為新時期圖書館管理工作的重中之重。

1.2 網(wǎng)格計算的作用

我國圖書館在開展管理工作的過程中并未認識到網(wǎng)格計算的重要性，缺乏針對性設計，導致數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)共享存在嚴重的問題，其具體狀況見表1。

網(wǎng)格計算能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)背景下圖書館的各項資源、信息等進行整合，通過網(wǎng)格存儲技術做好各項數(shù)據(jù)的梳理和歸納，將龐大的數(shù)據(jù)依照具體的性質(zhì)、內(nèi)容、方面等劃歸到不同的系統(tǒng)中，從而真正實現(xiàn)分布式管理；能夠依照各個計算機的工作數(shù)據(jù)狀況、系統(tǒng)類型、存儲狀況等對各網(wǎng)格節(jié)點的特征進行分析，實施相應的數(shù)據(jù)存儲。網(wǎng)格計算主要通過異構存儲技術實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)處理過程，通過網(wǎng)格計算確定節(jié)點的存儲特征，在網(wǎng)格存儲過程中對數(shù)據(jù)進行異構儲存，以保證用戶能夠快速、準確地獲得他們所需要的節(jié)點信息，最大限度地降低節(jié)點系統(tǒng)、存儲等對數(shù)據(jù)獲取及時性和可靠性的影響。而在數(shù)據(jù)共享方面，網(wǎng)格計算能夠形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，對各項數(shù)據(jù)進行全方位管理和控制。在此基礎上，用戶能夠通過網(wǎng)格快速、準確地獲取自己所需的信息，提升了海量數(shù)據(jù)檢索和處理效益。網(wǎng)格計算還能夠?qū)崿F(xiàn)不同區(qū)域、不同用戶所需數(shù)據(jù)的實時交互，借助分布式異構環(huán)境實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多向?qū)崟r交互，更有利于提升圖書館資源的利用率，全面推進圖書館管理工作的發(fā)展進程。

2 基于網(wǎng)格計算圖書館管理系統(tǒng)的構建

2.1 構建原則

傳統(tǒng)圖書館管理系統(tǒng)的內(nèi)容較為單一，主要將重心放在如何提高管理效益上。而基于網(wǎng)格計算的圖書館管理系統(tǒng)在構建時要對上述目標進行細化，依照網(wǎng)格計算的核心原則對管理框架進行設計，具體包括共享化原則、自治化原則、動態(tài)化原則和多元化原則。

信息共享是網(wǎng)格管理構建的前提。圖書館要利用各項網(wǎng)格計算技術提升數(shù)據(jù)共享和信息共享效益，做好分布式管理系統(tǒng)的設置，消除“信息孤島”；資源自治是網(wǎng)格管理的基石，圖書館要對網(wǎng)格管理系統(tǒng)中的各項資源進行整合，做好資源的分析和配置，依照系統(tǒng)及用戶需求對各個節(jié)點的資源進行合理調(diào)整，以保證資源效益的最大化，同時，圖書館還需要向各級用戶提供相應的權限，以確保用戶能夠?qū)崿F(xiàn)資源的自主應用和管理；管理動態(tài)是網(wǎng)格管理構建的核心，圖書館要對網(wǎng)格管理中的各項內(nèi)容進行智能化、動態(tài)化監(jiān)測，形成智能控制系統(tǒng)，并借助智能化技術及時處理管理過程中出現(xiàn)的問題，全面提升圖書館的服務質(zhì)量；服務多元是網(wǎng)格管理構建的保障，圖書館要依照大數(shù)據(jù)背景及用戶需求提供增值服務，形成多元化服務內(nèi)容，提升圖書館管理系統(tǒng)的附加值。

2.2 系統(tǒng)框架

圖書館在設計網(wǎng)格管理系統(tǒng)時往往需要選擇分層結構，通過分層模型完成各項數(shù)據(jù)、資源等的設置，形成層次化模塊體系。應用層、調(diào)度層和資源層之間具有非常密切的關聯(lián)，三者形成了完整的圖書館網(wǎng)格管理系統(tǒng)。資源層是網(wǎng)格管理的基石，調(diào)度層是網(wǎng)格管理的核心，應用層是網(wǎng)格管理順利開展的重要保障。圖書館管理系統(tǒng)應對應用層、調(diào)度層和資源層三部分內(nèi)容進行全方位把握，其具體狀況見圖1。

資源層要對網(wǎng)絡存儲設備進行合理設置，分析網(wǎng)絡存儲設備是否能滿足系統(tǒng)及用戶需求，根據(jù)系統(tǒng)指標對網(wǎng)絡存儲設備進行調(diào)整。同時，圖書館還要構建網(wǎng)絡連接設備，依照存儲設備規(guī)格合理選擇連接器，以保證數(shù)據(jù)信息能夠?qū)崿F(xiàn)高效、可靠的傳輸。調(diào)度層要重視統(tǒng)一資源調(diào)度單元的設置。統(tǒng)一資源調(diào)度單元一般為核心處理器，可以通過網(wǎng)格計算、通信協(xié)議及通信標準等對網(wǎng)絡存儲設備和用戶需求信息進行分析，依照用戶需求從網(wǎng)絡存儲設備中獲取元數(shù)據(jù)或向網(wǎng)絡存儲設備中存儲元數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的交互。調(diào)度層功能較為復雜，包括內(nèi)容管理、資源上載、用戶管理、權限管理、數(shù)據(jù)挖掘等內(nèi)容，需要對訪問權限進行設定并形成相應的安全機制，以保證用戶能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡存儲設備資源的順利調(diào)度。應用層的主要功能是實現(xiàn)人機交互，即用戶需求與系統(tǒng)信息的轉(zhuǎn)化。計算機將用戶的需求信息轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳姆諗?shù)據(jù)，并將其通過通信裝置傳輸?shù)秸{(diào)度層轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)度信號，以獲取相應元數(shù)據(jù)。與此同時，調(diào)度層還可以對用戶信息進行分析和處理，確定用戶的需求傾向，借助智能化檢索及推薦功能向用戶提供個性化服務，如定時推送服務、個人定制服務、參考咨詢服務等，以提升圖書館的服務效益。

2.3 功能模塊

圖書館在構建基于網(wǎng)格計算的管理系統(tǒng)的過程中要對內(nèi)容管理、資源上載、檢索服務及權限控制四部分內(nèi)容進行分析，依照系統(tǒng)及用戶需求做好上述功能模塊的設計，形成系統(tǒng)化、層次化的管理架構。

2.3.1 功能管理模塊。該模塊主要是為了實現(xiàn)圖書館管理系統(tǒng)功能的整合。圖書館需要制定數(shù)據(jù)資源組織及管理規(guī)范，形成明確的標準，以保證數(shù)據(jù)存儲及共享能夠順利實現(xiàn)。當前，我國圖書館在設計管理系統(tǒng)的過程中主要通過元數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)單元的存儲，在網(wǎng)格計算中也同樣適用。網(wǎng)格計算需要將元數(shù)據(jù)存儲為XML文檔，結合系統(tǒng)功能對不同的XML文檔進行分類和整合，并依照網(wǎng)絡及相關信息對元數(shù)據(jù)進行完善和優(yōu)化，不斷更新XML文檔內(nèi)容，從而形成完整的數(shù)據(jù)鏈。此外，網(wǎng)格計算還可以通過DC元數(shù)據(jù)標準對數(shù)據(jù)進行加工處理，以確保用戶能夠快速、準確地獲得元數(shù)據(jù)，從而提升系統(tǒng)的服務效益。網(wǎng)格計算只有對系統(tǒng)進行準確定義，才能形成明確的功能分層，其具體狀況見圖2。這種功能結構分層主要選取關聯(lián)分布式分層，每個功能層依照其功能特征和功能層次進行細化，構建元數(shù)據(jù)鏈接，形成整體的功能體系，從而為用戶提供快捷、方便的服務。

2.3.2 資源上傳/下載模塊。該模塊主要實現(xiàn)基于網(wǎng)絡計算圖書館控制系統(tǒng)資源的拓展及使用，主要面向用戶進行設計，能夠?qū)⒈镜刭Y源上傳或下載數(shù)據(jù)庫資源，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交互。元數(shù)據(jù)在生成過程中不僅對自身資源進行描述，還產(chǎn)生了相關的對象文件，供用戶進行檢索，以便快速定位元數(shù)據(jù)，獲取相關資源。用戶在獲取元數(shù)據(jù)的過程中可以通過網(wǎng)絡設備查找相關數(shù)據(jù)，并借助下載工具將元數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡存儲設備中下載到本地，反之則可以實現(xiàn)資源上傳。在上述操作過程中，為了提升上傳和下載的速度及安全性，圖書館需要通過網(wǎng)格計算對各項資源進行整合，形成相應的網(wǎng)格安全保護措施，對訪問頻率較高、訪問時間較長的資源進行限制或調(diào)整，以減少異常訪問，提升資源的安全性。

2.3.3 檢索服務模塊。檢索模塊是圖書館管理系統(tǒng)的核心，管理人員在設計該模塊時需要重視檢索流程的優(yōu)化，對檢索過程中的各個要素進行分析，保證檢索服務能夠順利開展。網(wǎng)格計算將用戶檢索流程和用戶行為反饋分析作為兩個網(wǎng)格系統(tǒng)，形成用戶、網(wǎng)絡服務調(diào)度中心和網(wǎng)絡存儲器三個網(wǎng)格節(jié)點，依次實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，向用戶提供數(shù)據(jù)信息。而在反饋網(wǎng)格中，用戶、網(wǎng)絡服務調(diào)度中心和網(wǎng)絡存儲器也形成三個網(wǎng)格節(jié)點，對用戶的行為數(shù)據(jù)進行記錄和分析，并實現(xiàn)智能推送，提供具有附加值的服務。

2.3.4 權限控制模塊。該模塊需要對用戶管理和資源訪問控制進行完善。圖書館在用戶管理過程中可以將用戶設為常規(guī)用戶和VIP用戶兩種，分別結合具體的用戶等級給予其相應的權限，以保證用戶能夠合理使用圖書館資源。由于用戶數(shù)量較為龐大，圖書館可以構建用戶數(shù)據(jù)網(wǎng)格對其進行存儲，使用戶信息、用戶等級、用戶權限一一對應，其具體狀況見圖3。此外，圖書館還需要下放內(nèi)部權限，依照不同人員的工作需求對圖書館管理系統(tǒng)的權限進行合理設置，形成層次化管理體系，從根本上杜絕由權限交叉混亂引起的管理問題。

3 結語

網(wǎng)格計算能夠通過網(wǎng)格分析和數(shù)據(jù)處理對圖書館管理系統(tǒng)中的各項內(nèi)容進行優(yōu)化，形成系統(tǒng)化、層次化的管理體系，從根本上改善圖書館數(shù)據(jù)存儲和共享效益。在對管理系統(tǒng)進行構建的過程中，管理人員只有對網(wǎng)格管理系統(tǒng)架構及功能模塊進行全面分析和設置，依照各項設計原則實現(xiàn)圖書館網(wǎng)格管理系統(tǒng)的優(yōu)化，才能實現(xiàn)圖書館管理效益的最大化，加快圖書館的發(fā)展進程。

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（編校：周雪芹）