云計算背景下檔案管理系統設計與實現

文·孫紅方

一、檔案管理系統需求分析

基于云計算的檔案管理系統是基于web開發的網絡系統，用戶可以通過網絡及時獲取需求的檔案信息，系統管理員可以隨時對檔案管理系統進行更新和維護。在系統管理中，每位用戶都有一個初始密碼，除系統管理員外，其他用戶均為普通用戶，根據不同的需求，在用戶認證注冊后擁有不同的權限，身份認證須經系統管理員審核后方可通過，以提高檔案管理系統的安全性。

（一）用戶權限管理

根據不同的訪問需求和檔案保密等級的不同，將用戶劃分不同的用戶組，當用戶登陸后，可以在自己的權限內訪問相應的檔案信息，從而對用戶進行有效的管理，實現對檔案安全管理和有效保護。檔案管理系統的維護與升級由系統管理員實現，考慮到系統管理的安全性和穩定性，系統中設置多級管理員身份，由管理員設置不同用戶的訪問權限。

（二）訪問需求

用戶能夠隨時訪問、查詢檔案信息，能夠通過關鍵詞對檔案系統進行檢索，能夠對檔案系統進行發布、訪問、歸檔、借閱和刪除等操作。

（三）系統高可用性和安全性

檔案數據的具有極高的價值，因此，在檔案管理系統中必須保證檔案數據的安全性、完整性，所有的檔案管理應首先基于這一要求。

二、檔案系統架構設計

VMware vSphere 是VMware公司推出的一套非常成熟的虛擬化解決方案，最新的版本是6.5，其核心組件是ESXI，是一塊可以獨立安裝和運行在裸機上的系統。與以往VMwear需要安裝在其他操作系統上不同，ESXI不再依存于宿主操作系統，在EXSI安裝后，可以直接創建多個虛擬機，從安全性、部署和配置的便利性等多個方面改進了虛擬化管理程序的管理。基于VMware云平臺，通過集群應用、分布式文件系統技術，將多臺服務器整合起來協同工作，共同提供計算、存儲服務，增強了檔案管理系統的數據安全性、可靠性和擴展性。通過開發和部署基于VMware的檔案管理系統，借助于VMware云平臺設計和實施檔案管理系統，建立更為高效、穩定的應用系統，有效解決傳統檔案管理系統中存在的不足，實現檔案管理系統的高效、穩定運行。為提高檔案管理系統應用便捷性，基于云計算的檔案管理系統采取B/S建構，用戶可以直接通過瀏覽器直接進行管理和配置，最終用戶可以使用瀏覽器訪問檔案文獻資料，提高，實現檔案管理系統的高可用性。基于云計算的檔案管理系統平臺包括：負載節點、數據存儲服務器、數據庫服務器、備份服務器和用戶管理服務器.

（一）負載節點

基于云計算的檔案管理系統，應采用基于多負載節點的集群服務器，多臺服務器共同為客戶提供高性能的服務，通過一組互相獨立的服務器在網絡中表現為單一的系統，以單一的模式進行管理，能夠為客戶提供高可靠性的服務。負載節點將前端用戶請求數據均衡地分配給后臺，同時，提高前端服務器的數據緩沖能力，避免因用戶訪問過多而導致檔案管理系統癱瘓。當用戶在前端錄入數據、發送請求時，負載節點根據數據

（二）數據存儲服務器

數據存儲服務器是多臺能夠單獨提供檢索和存儲檔案數據服務的服務器，以Software as a Service模式（SAAS，軟件即服務）整合為云計算服務器，對外提供數據檢索、存儲服務，提高存儲服務器的性能、可用性、可靠性，能夠為用戶提供快速的檔案服務。

（三）數據服務器

通過以數據庫存儲檔案有關的序列數據，如檔案名稱、部門、日期等關鍵要素，當用戶輸入檢索數據時，能夠快速匹配并將檢索結果返回給用戶。在數據設計時，應預留一些字段，用于后續系統升級。

根據箱梁的幾何尺寸，建立ANSYS實體計算模型。雙面組合連續箱梁有限元模型如圖2所示，橫截面如圖3所示。本文采用三維六面體映射網格劃分的方法，截面網格劃分基本與二維模型相同，縱向單元長度約為0.3 m。模型單元總數為38 812個，節點數為66 823個。

（四）備份服務器

為提高檔案信息的安全性、完整性，為避免在數據傳輸、存儲和數據交換時出現故障，有必要采取數據備份和數據恢復手段與措施，基于云計算的檔案管理系統平臺，對檔案管理系統中的重要的數據進行實時備份，增強檔案系統的可靠性和安全性。

（五）用戶管理模塊

用戶管理模塊主要負責用戶級別、用戶權限管理和添加、刪除等操作，系統管理員能夠通過該模塊對其他用戶進行管理，設置用戶相應的權限和級別，提高檔案信息的安全性，避免檔案信息安全事件的產生。

圖1：檔案管理系統架構

基于以上檔案管理系統框架設計，將多臺服務器以SAAS模式整合為云計算服務器，當系統各模塊安裝完成后，用戶通過瀏覽器訪問檔案管理系統，前端服務器將用戶請求分配給負載節點，由負載節點采用分布式文件系統將數據分配給數據服務器，當用戶檢索檔案信息時，由數據庫服務器對用戶檢索的關鍵詞進行匹配，并調用相應的檔案信息返回給用戶。通過這一模式，實現對大量檔案信息的統一管理、查詢和管理，能夠有效降低服務器數量，減少服務器能耗，優化服務器管理，提高服務器運維效率，保障檔案數據安全性和可靠性。

三、檔案系統實現

（一）云平臺管理

在云計算平臺中，由于協同服務器集群的性能不同，其中的應用程序也不僅相同，因此，需要針對虛擬機CPU、內存、存儲等進行不同的設置，以滿足系統應用和負載均衡的要求，優化云計算平臺性能，對虛擬機的性能和負載情況進行監控，避免用戶訪問過載而導致系統拒絕服務，為了實現云計算資源的最大化和負載均衡，需要根據應用需要針對虛擬機進行優化配置。并通過參數調用獲取主機和虛擬機內存、CPU等信息，并將后臺數據展示在前臺，便于系統管理人員隨時進行監控和管理。

（二）虛擬機管理與動態遷移

圖2：云管理平臺配置界面

通過vSphereManager平臺，能夠實現對虛擬機進行管理，通過點擊虛擬機名稱、選擇需要遷移的虛擬機，然后選擇目標主機，便可以自動遷移和手動遷移的方式，實現虛擬機之間的動態遷移。

（三）檔案管理系統功能實現

1.基礎數據設置

檔案管理系統基礎數據設置包括系統定義、用戶管理、備份、數據庫定義、檔案分類的設置、部門設置和權限設置等。

2.檔案歸檔管理

系統檔案管理由用戶在登錄時完成數據錄入、檢驗和歸檔等操作，滿足檔案管理歸檔的要求，避免因集中歸檔而造成的系統瓶頸，降低檔案管理人員對檔案收集、錄入和檢驗的工作量。

3.檔案統計管理

針對檔案管理工作中，由于檔案信息過多而難以管理，因此，開發檔案統計管理功能，根據歷年歸檔量、歷年歸檔量進行實時統計，通過統計檔案借閱申請數量，從而實現檔案向知識服務的轉化。

4.索引管理

檔案管理系統可以編制和打印全索引目錄、案卷和柜內目錄，也可以采取二維碼的方式，結合RFID技術，通過打印索引和掃描儀器的方式讀取和識別卷內內容，從而提高檔案檢索和借閱的效率。

5.借閱管理

檔案管理系統不僅管理電子檔案，還可以管理實物檔案，檔案管理人員可以隨時查詢檔案的借閱情況，通過設定借閱期限，提醒用戶按時歸還借閱檔案，實現實物檔案的自動化管理。當用戶歸還實物檔案后，由檔案管理人員進行確認操作，從而完成檔案借閱管理。

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