虛擬化技術在高校圖書館數字化中的運用分析

摘要：桌面虛擬化、服務器虛擬化、存儲虛擬化和應用虛擬化是目前主要的虛擬化技術。在高校圖書館實踐應用中，通過建立虛擬桌面，將桌面遠程訪問與數據中心統一起來；建立虛擬服務器，將一個服務器劃分為若干個相互獨立的虛擬服務器；再利用存儲虛擬技術，根據不同需求分配不同存儲空間；立足實際情況，進行靈活調整，讓存儲空間得到高效利用，可切實提高高校圖書館數字化建設和網絡服務水平。

關鍵詞：高校圖書館""數字化""桌面虛擬化""服務器虛擬化""存儲虛擬化

Analysis"of"the"Application"of"Virtualization"Technology"in"the"Digitalization"of"University"Libraries

LI"Fei1"LIU"Xiujing2"JIA"Likun1"*

1.Hebei"University"of"Architecture，"Zhangjiakou，"Hebei"Province，"075000"China；2.Hebei"North"University，"Zhangjiakou，"Hebei"Province，"075000"China

Abstract："Desktop"virtualization，"server"virtualization，"storage"virtualization，"and"application"virtualization"are"currently"the"main"virtualization"technologies."In"practical"applications"of"university"libraries，"by"establishing"virtual"desktops"to"unify"desktop"remote"access"with"data"centers，"establishing"virtual"servers"to"divide"a"server"into"several"independent"virtual"servers，"and"then"reusing"storage"virtualization"technology"to"allocate"different"storage"spaces"according"to"different"needs;"Based"on"the"actual"situation，"flexible"adjustments"can"be"made"to"efficiently"utilize"storage"space，"which"can"effectively"improve"the"digital"construction"and"network"service"level"of"university"libraries.

Key"Words："University"library;"Digitization;"Desktop"virtualization;"Server"virtualization;"Storage"virtualization

高校圖書館中館藏資源和計算機數量逐漸增多，需要強大的軟、硬件設施設備提供支持。由于圖書館中集成了多種高性能設備和先進軟件工具，要想為學生和教師提供優質資源服務，需要圖書館改變傳統工作方法，加強圖書館數據中心建設。虛擬化技術能夠整合高校圖書館中的服務器資源，統一管理圖書館數字化建設，增強高校圖書館服務器的可用性與適用性，降低硬件成本，從而實現對高校圖書館計算機的靈活運用，這對圖書館數字化資源整合和數字化建設發展有著重要意義。

1"桌面虛擬化技術在圖書館數字化中的應用

1.1""網絡建設

由于高校圖書館規模較大，所用的終端數量較多，要想在保障終端服務功能的基礎上減少設備成本投入，構建虛擬桌面具有一定必要性。首先要進行網絡建設。高校圖書館數據中心機房中，將虛擬桌面與核心交換機進行有效銜接，設置3個相互獨立、隔離的云網絡通信，分別開展業務、存儲和系統管理等工作，從而為桌面云部署網絡系統安全運行打好基礎。

1.2""存儲建設

桌面虛擬化技術應用中主要采用分布式存儲方式，要具有長遠眼光，保證其具有可擴展性，確保能夠滿足圖書館數字化建設需要。存儲設備是虛擬桌面建設中的重要設備，利用虛擬化平臺提供存儲資源，通過虛擬轉化與桌面間接通信[1]。基于桌面虛擬化技術的圖書館邏輯架構如圖1所示，其主要分為Saas"層、Paas"層、Iaas"層、虛擬層和物理層。其中，Saas"層是為用戶提供多系統的訪問服務；Paas"層能夠對桌面資源進行動態監控，以需求為導向進行資源和功能調整，讓圖書館主機群集得到高效利用；"Iaas"層則能整合數據資源，進行資源拓展，還能通過操作系統科學部署桌面和進行故障問題處理，保障數據安全；虛擬層對各類圖書館數字中心的資源進行虛擬化處理；物理層則能為圖書館虛擬桌面提供物理資源。在桌面虛擬技術的支持下，師生讀者可以隨時隨地訪問圖書館資源系統，并通過遠程桌面進行各項操作，節省了時間，提高了效率。

2"服務器虛擬化技術在圖書館數字化中的應用

2.1""整合原有的服務器硬件資源

高校圖書館系統應用服務器數量較多，一般都在幾十臺以上，而且服務器的新舊程度不同，整體兼容性差、可用性低。要想提高圖書館數字化水平，應改善服務器問題。以某校圖書館為例，系統應用服務器為40臺，在運用服務器虛擬化技術時，考慮到原有服務器資源特點，先應用一臺新服務器安裝"VMware"ESXi"Server形成虛擬化平臺，然后安裝VMware"vCenter"Server管理終端，使用其內部功能組件對原有服務器資源進行集體遷移，逐步遷移到虛擬化平臺上。整個過程中，能分析各應用系統運行中所需資源對應VMware"Capacity"Planner生成的需求清單，進行優化調整。在后續階段圖書館應用系統更新時，如果配置資源無法滿足新需求，那么也能進行針對性調整，讓該系統保持正常運行狀態；同時也會將服務器硬件資源遷移到虛擬化平臺中，空余的物理服務器會重新分配使用，實現了設備資源使用效益最大化[2]。

2.2""配置高可用性與動態資源負載均衡

將所有系統應用遷移到虛擬化平臺上后，可以充分發揮虛擬化技術優勢進行進一步優化。采用多種鏈路方式，將存儲系統與每一臺"ESXi"服務器進行有效鏈接，然后經服務器中的數據資源動態Storage"vMotion到儲存系統，整個過程不會影響各項應用的正常運行，能夠進行方便、安全、快速遷移。遷移后，可以直接對ESXi"Server進行DRS"自動動態資源分配，提高了服務器的高可用性。虛擬化平臺在配置高可用性時，只需要通過新建群集的方式將管理的ESXi"Server拖拽到群集中，可以直接更改配置，根據需要選擇靈活配置方式。

VMware"HA則會直接實現高可用性，在為群集或主機配置資源的過程中，可以直接選擇這一選項就能自動完成保護和故障處理工作，實現虛擬機自動重啟。雖然VMware"HA在自動重啟過程中需要停機一段時間，但是中斷時間較短，不會對應用程序產生較大影響，而且VMware"HA"故障處理不會產生額外費用。將VMware"HA安裝到高校圖書館虛擬服務器，向資源池發出信號，若出現檢測不到相關信號的情況，則受之影響的虛擬機會重新啟動[3]。

VMware"DRS能夠以需求為導向調節虛擬化群集資源，整個過程可以實現自動化操作，讓各服務器上的資源負載保持均衡狀態。其具有自動和手動兩種模式，前者會根據提前設置好的操作程序，自動分析應用系統情況進行合理遷移，保證虛擬機與群集中所選主機相互匹配，無需工作人員手動操作；后者則由VMware"DRS提出遷移主機的相關建議，而后由相關工作人員決定遷移的具體位置。VMware"DRS支持新虛擬機進入群集，但不會選定具體的主機服務器，放置的位置與虛擬機的開啟時間都由VMware"DRS進行綜合分析后進行確定，可以保證最終決定正確、合理。

經過對高校圖書館服務器的虛擬化配置，系統管理者可以直接在網絡條件下聯通vCenter"Server"登錄管理界面，就可以了解各虛擬服務器的運行狀態。如果需要新增應用系統或搭建測試平臺，則可以在該界面新建虛擬機，并合理選擇各種配置，能夠實現群集資源的自動均衡分配，保障高校圖書館服務器穩定、持續運行。

3"存儲虛擬技術在圖書館數字化中的應用

3.1""存儲虛擬技術的實施

虛擬化存儲技術的應用能夠改善傳統存儲技術應用中的不足。要想實現虛擬化存儲，需要有完備的設施設備提供支持，如虛擬服務器、虛擬管理器、軟硬件設備等，也可以借助iSCSI"互聯技術完成各類數據的快速存儲，還可采用I/O"調度的方式合理調控存儲空間，并利用分布式存儲和并行傳輸的方式來解決以往數據傳輸中存在的問題[4]。將存儲虛擬技術應用到高校圖書館數據存儲管理中，會根據各類數據信息的生命周期、內容、特點等，利用虛擬存儲技術設計專門的數據網絡拓撲結構，為用戶通過終端訪問虛擬存儲中心提供支持，主要為SAN"架構的虛擬存儲模型，能夠對存儲數據進行智能化處理，使圖書館數據中心各類資源在虛擬環境中成為一個整體。

3.2""虛擬化服務器的設計

高校圖書館中的電子資源量較大，在現代化發展和數字化建設中，內部存儲量增加很快。要想實現對存儲空間的合理分配，可以運用虛擬化存儲技術設計虛擬化服務器[5]。運用雙核、雙CPU的服務器，結合高校圖書館當前的網絡存儲系統，設置虛擬化平臺。先要統一虛擬機訪問，為圖書館中數據資源傳輸和使用提供高效穩定的條件。對于圖書館中的其他系統，也要建立專門的虛擬服務器，保證資源負載均衡。同時也要整合服務器，通過EXS集群進行統一管理，可以根據不同需求分配不同的存儲空間，能夠實現圖書館服務器中存儲資源的優化配置與利用。虛擬化整體架構分析如圖"2"所示。

基于高校圖書館數字化需求，在設計拓撲結構的過程中，需要充分考慮圖書館信息資源增量，盡量擴大存儲容量，所以，可使用磁盤陣列。其具有大容量特點，存儲設備較多，可以根據數據信息資源類型進行準確分類存儲，從負載均衡的角度出發進行數據輸入與輸出，不會出現存儲量超標的現象，降低了硬盤故障的概率，在拓撲結構容錯機制的作用下有效改善整體存儲性能。

4"應用虛擬化技術在圖書館數字化中的應用

應用虛擬化技術能夠隔離應用程序與底層系統。在虛擬化技術的作用下，可以直接在使用者的桌面顯示應用程序界面，其不會受到硬件平臺和操作系統的影響。應用虛擬化技術能夠直接利用客戶端為使用者提供服務，不會受到時空限制，只需要進行聯網，通過任何網絡設備去訪問虛擬化服務器中的各種應用軟件和系統，整個過程方便、快捷。例如：某高校圖書館數字化建設中應用了ILASⅡ業務管理系統，將其應用程序集中發布在應用虛擬化服務器上，客戶端通過網頁瀏覽器進行各項操作，為保證應用程序的安全，還配置了專門的訪問策略，不僅能夠克服傳統服務器C/S架構的弊端，還可以保障用戶應用安全，便于業務拓展，也方便系統維護升級。應用虛擬化技術可以借助專門的業務系統，對高校圖書館中的各項業務數據進行集中管理，用戶讀者可直接在網頁上訪問各種應用軟件，無須安裝專門客戶端進行反復升級。

5"結語

將虛擬化技術應用到高校圖書館數字化建設中是有效合理的方法，可以充分發揮圖書館中服務器的功能作用，對外提供更加優質的應用服務，還方便管理、維護圖書館數據信息系統，實現了資源數字化與綜合信息化，可以推動高校整體數字化進程。要想提高虛擬化技術應用的有效性，應加大對該技術應用的研究力度，結合高校圖書館的運行服務需求，優化配置虛擬化環境和虛擬網絡，充分發揮虛擬桌面和虛擬服務器的功能作用，進一步提升圖書館數字化服務能力。

參考文獻

[1]謝蘊.高校圖書館業務整合中服務器虛擬化技術的應用[J].內蒙古科技與經濟，2020（22）：118-119.

[2]蘇娜.VMware服務器虛擬化技術在高校圖書館服務器管理中的應用及研究[J].電腦知識與技術，2020，16（8）：256-258.

[3]黃勇，劉璐璐，方靜.基于虛擬化加工技術的館藏倉儲化建設實踐與探索：以蕪湖職業技術學院圖書館為例[J].大學圖書情報學刊，2021，39（4）：111-118.

[4]牛雅慧.基于元宇宙技術的圖書館建設研究[D].太原：山西財經大學，2023.

[5]孫靖成.圖書館元宇宙虛擬服務應用現狀、問題及發展策略研究[D].上海：華東師范大學，2023.