基于云計算的檔案信息系統(tǒng)開發(fā)

薛瑋璐

（秦皇島日報社 河北 秦皇島 066000）

0 引言

電子檔案用于生成并記錄人們日常所形成的檔案信息資料[1]，它依托于計算機系統(tǒng)，可以實時進行檔案信息內容的存儲和提取。隨著電子檔案數(shù)量的劇增，若還是采用傳統(tǒng)檔案信息查詢的方式，由于頻繁的查詢和翻閱，則很容易對原始檔案信息資料造成損壞，并且所需要查詢的時間也較長，從而嚴重影響了工作效率[2-3]。因此，運用云計算手段構建電子檔案信息系統(tǒng)，除能建立起一套數(shù)據(jù)規(guī)范之外，還能提高檔案的處理效率。為了能實現(xiàn)該需求，很多學者試圖來解決由于查詢繁瑣造成的工作效率滯后問題，并最終提出通過數(shù)據(jù)跟蹤管理功能來對這些異構的數(shù)據(jù)結構進行統(tǒng)一化規(guī)范，希望借助于原始紙質檔案信息資料與電子檔案信息一并應用的方式來進行[4]。但在實踐中發(fā)現(xiàn)，這一方法并未從根本上解決問題。為此本文提出了基于云計算系統(tǒng)平臺的電子檔案輔助查詢功能，該系統(tǒng)的設計可以根據(jù)電子檔案信息存在的業(yè)務問題，通過對用戶權限進行不同方式的設定，以此來實現(xiàn)用戶權限管理。

1 檔案信息系統(tǒng)總體設計

1.1 系統(tǒng)云架構設計

云計算是借助于互聯(lián)網技術使所有的檔案信息資料由傳統(tǒng)式的桌面式任務完成變?yōu)橐罁?jù)于網絡來進行[5-6]?；ヂ?lián)網技術作為現(xiàn)代科技的手段，廣泛應用于生活中，通過使用云計算能使電子檔案輔助信息查詢變得更為迅捷，其設計的目的就是為了方便個性化的服務，使系統(tǒng)得到更大范圍的擴展，以此來實現(xiàn)高效率的查詢。根據(jù)大數(shù)據(jù)目標和業(yè)務需求設計該系統(tǒng)，具體架構見圖1。

由圖1可知，根據(jù)系統(tǒng)的需求，檔案信息系統(tǒng)的建立依賴于云計算，其不僅能有效提升業(yè)務管理的效率，并且也能使電子檔案的存儲容量變得更加寬泛。因此，對于現(xiàn)有的電子檔案輔助信息資料的管理，必須通過云計算的應用來進行，否則面對海量的資料信息很難進行存儲和管理。

1.2 系統(tǒng)功能設計

根據(jù)系統(tǒng)功能結構進行設計，見圖2。

由圖2可知，系統(tǒng)功能結構由機構層和平臺層組成。機構層中包含了系統(tǒng)的運作機構，如便于數(shù)據(jù)檔案信息查詢的信息系統(tǒng)，它也是檔案數(shù)據(jù)信息的源頭所在，以及用于數(shù)據(jù)交換的部分和基本檔案服務的機構設置以及數(shù)據(jù)分析與利用。平臺層則包括索引服務、業(yè)務服務、數(shù)據(jù)服務以及其他方面的功能模塊。對于系統(tǒng)功能部分，其中的難點主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的交換以及數(shù)據(jù)分析與利用部分，重點則體現(xiàn)在個人基本信息和資源共享方面。

檔案信息系統(tǒng)是根據(jù)云計算而設定的，它所采用的也是靜態(tài)與動態(tài)網頁相結合的方式來進行。后臺數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 2020，ADO.NET作為中間數(shù)據(jù)庫可以直接訪問數(shù)據(jù)庫。整個系統(tǒng)的管理人員，在系統(tǒng)運行的過程中，可以通過輸入不同的檔案信息類目來進行搜索以及其他內容的管理。為了能夠方便操作，特此設計了數(shù)據(jù)中心存儲機制，見圖3。

采用關系數(shù)據(jù)庫SQL，同時在存儲機制上還設置了非關系數(shù)據(jù)庫NOSQL相結合的模式對外提供存儲服務，該系統(tǒng)所呈現(xiàn)的優(yōu)越性便是對數(shù)據(jù)精準地分析處理的能力[7-8]。系統(tǒng)具備高速存儲功能，因此對于數(shù)據(jù)的存儲敏感度較高，從而使得數(shù)據(jù)分析與應用也更為精準。

2 關鍵模塊開發(fā)

2.1 信息存儲模塊

在傳統(tǒng)的電子檔案輔助信息存儲方面，所采用的方式主要是串形式存儲。該方式固然能有效實現(xiàn)電子檔案輔助信息的存儲功能，但它更傾向于對靜態(tài)信息的存儲，而對于動態(tài)信息的存儲則很難完成。而在云計算環(huán)境下，卻能實現(xiàn)對動態(tài)數(shù)據(jù)的實時存儲，從而有效解決對動態(tài)信息的存儲問題。它的存儲原理就是借助于系統(tǒng)物理存儲介質上的變化來進行的，通過與動態(tài)信息的有效結合，從而形成統(tǒng)一化的固定結構形式來進行信息的存儲。但需要強調的是，該方式的運用既需要借助于互聯(lián)網等相關硬件設備，又需要服務器來加以支撐。對于硬件系統(tǒng)中較難處理的數(shù)據(jù)交換以及數(shù)據(jù)分析部分，則可以通過建立數(shù)據(jù)中心的手段，將存儲的所有檔案資料信息存放于服務器中，這樣不僅方便對所有的信息資料進行統(tǒng)一化管理，而且還能做到靜態(tài)與動態(tài)信息資料的實時存儲。具體結構設計見圖4。

由圖4可知，面對大量的電子檔案信息，所進行的存儲部分顯得尤為關鍵，尤其是存儲的時間，如果時間過長會耗費過多的資源，并且對動態(tài)信息的存儲也會形成障礙。但通過信息存儲器能有效減少存儲所使用的時間，并且信息可直接被CPU訪問。這時的內部存儲器存儲信息的速度會明顯加快，它內部轉換的形式也會隨之增強。這時所存儲的信息也可以被CPU訪問。而面對海量信息，它的存儲能力如果達不到預期的要求，這時便需要通過提高存儲速度來加快它的數(shù)據(jù)轉換形式，以此來形成內部存儲的方式，即通過高速緩存使數(shù)據(jù)被CPU訪問。

2.2 分析處理模塊

分析處理模塊能對系統(tǒng)上所記載的歷史記錄進行系統(tǒng)性分析，并且能將分析的結果進行細化處理，并記錄在系統(tǒng)中。這對于硬件系統(tǒng)運行而言是難點的部分。除此，對處于休眠狀態(tài)的文件也可進行恢復處理操作，同樣便于信息查詢服務的實施。信息查詢的分析處理模塊接口電路設計見圖5。

由圖5可知，該接口電路由MCS-51-8051單片機進行電流傳輸，由CAPI服務器進行電流傳出。這兩個電阻的功能主要表現(xiàn)為電流的輸入與輸出，以保障電流處于平穩(wěn)的運行狀態(tài)。

2.3 信息查詢模塊

根據(jù)上述信息分析處理結果，對信息查詢模塊進行設計，見圖6。

由圖6可知，當不同人員對電子檔案信息查閱時，首先進行身份驗證。驗證是否是管理員的身份或普通查閱者的身份。系統(tǒng)會根據(jù)身份限定的不同來決定信息的開放程度。所有的信息都要依據(jù)云計算的環(huán)境來進行數(shù)據(jù)的轉換。而這些數(shù)據(jù)信息可以直接被CPU所訪問，而云計算所得到的電子檔案輔助信息的精準度則變得更高，這也充分說明了基于云計算的檔案信息系統(tǒng)的設計的有效性。當然也包括對休眠文件的恢復處理。

對查詢模塊進行軟件部分設計時，同樣要根據(jù)云計算中所形成的網絡系統(tǒng)結構來進行，并根據(jù)系統(tǒng)內部的軟件功能進行模塊的劃分，具體見圖7。

由圖7可知，通過對電子檔案的處理，可以獲取到基本的輔助信息，這些輔助信息可以用來進行信息的檢索，使所檢索的信息變得更為精準，并且它會根據(jù)用戶身份的不同來設定出不同的信息搜索范圍?？傊?，當進行批量的電子檔案信息查詢時，可以實現(xiàn)新電子檔案輔助查詢的過程。由于在電子檔案錄入的過程中，會以網頁打開的方式進行，并會根據(jù)需要來決定第1個電子檔案的打開是否被替換掉，從而使檔案的錄入程序變得更為簡單。它只需要通過初始化的整理過程，便可對打開的檔案信息進行分析，并根據(jù)分析的結果來判定是否需要進行存儲。如果需要直接按下保存鍵，如果不需要，便可進行另外的檔案項目搜索。

3 系統(tǒng)性能對比

采用Matlab R2000b作為實驗平臺，將Lucene的電子檔案以對比組的形式進行系統(tǒng)查詢性能研究。本文所研究的云計算平臺上的檔案信息系統(tǒng)為實驗組，利用實驗組與對比組之間查詢信息的區(qū)別進行有效性和準確性比較。同時在查詢的功能上，分別設置了單個電子檔案查詢功能、批量式電子檔案查詢功能等不同方式。通過查詢系統(tǒng)能夠獲取到單個或多個電子檔案輔助信息，但對于信息所存在的精準性還需要進一步驗證。此次實驗中，將傳統(tǒng)的電子檔案查詢系統(tǒng)與本文開發(fā)的檔案信息系統(tǒng)的查詢精準度進行對比。將傳統(tǒng)的查詢信息與依賴于云計算的查詢方式所獲取到的輔助信息進行對比，發(fā)現(xiàn)所呈現(xiàn)出的結果是完全不同的。由分析可知：通過不同的查詢時間比較，兩種系統(tǒng)所呈現(xiàn)出的輔助信息查詢精準度也會有很大的不同。特別是在查詢時間超過60 s之后，這種變化性更為明顯，且呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。隨著查詢時間的延長，依據(jù)傳統(tǒng)方式進行信息的查詢的精準性變得更低，精準度僅僅為20%，但依據(jù)于云計算所呈現(xiàn)出的輔助信息查詢方式，則會隨著時間的延長，它的精準度變得越來越高。

利用傳統(tǒng)與基于云計算所進行的對多個電子檔案的查詢，當查詢時間為100 s時，傳統(tǒng)方式得到的結果，它的精準性要低于依據(jù)于云計算所進行的查詢結果。隨著查詢時間的延長，所用傳統(tǒng)方式進行查詢的結果，它的精準度變得更低，而依靠云計算所進行的查詢結果，它的精準度則變得更高，可以達到83%左右。

通過本文所研究的系統(tǒng)實驗，可以得到以下結論：（1）以傳統(tǒng)方式進行電子檔案查詢，不管是單個電子檔案還是批量電子檔案查詢，查詢精準度都要低于本文開發(fā)的基于云計算檔案信息系統(tǒng)，特別是隨著查詢頻率和信息量的增加，本系統(tǒng)的性能及精準度優(yōu)勢更加明顯。（2）傳統(tǒng)方式所進行查詢結果得到的精準度會變得更低，而云計算技術下查詢及應用檔案信息，其精準度則變得更高，這也充分說明了基于云計算的檔案信息系統(tǒng)的設計是十分有效的[9-10]。

4 結語

電子檔案信息系統(tǒng)建設中，數(shù)據(jù)分析能力、數(shù)據(jù)準確性以及查詢能力是衡量整個系統(tǒng)好壞的重要指標，開發(fā)技術的應用與這些指標存在著直接關系。本文將云計算技術應用到檔案信息系統(tǒng)中，分析了基于云架構的系統(tǒng)結構，重點闡述了數(shù)據(jù)處理及查詢模塊。通過與傳統(tǒng)電子檔案查詢系統(tǒng)的對比，本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理效率和查詢精準度方面存在很大優(yōu)勢，使原本復雜的電子檔案查詢工作變得高效且簡便了許多，并且還針對不同用戶的身份設計了分類功能，提升了檔案信息系統(tǒng)的安全性，并提供了個性化服務。