云计算环境下数字图书馆动态云迁移方案研究

●马晓亭，陈 臣

（兰州商学院a.信息工程学院；b.网络中心，兰州 730020）

1 引言

随着科技的发展，图书馆数字用户已不满足于传统数字图书馆基于数字、图像、语音的网络简单传递式服务，基于云计算与高速网络的云个性化阅读服务成为图书馆数字用户服务新需求。

云计算技术将数字图书馆传统的IT交付方式转变为用户个性化服务提供模式，云图书馆具有高效、经济、可靠、安全的特点，特有的虚拟化与云基础设施资源按需分配技术提高了云服务的灵活性、可扩展性、服务效率和数字图书馆灾难恢复能力，并降低了建设和运营成本。因此，在经济、安全、效率、可用前提下，将传统数字图书馆基础设施资源、用户服务模式、系统应用与数据管理方法，合理、有效、安全、无缝地迁移到云计算环境，是加强云数字图书馆建设水平与提高云服务满意度的保证。［1］

2 传统数字图书馆迁移到云计算环境的原则2.1选择正确的云服务提供商

传统数字图书馆迁移到云计算环境中，实质上是将传统数字图书馆的基础设施资源设备、数据与用户信息、云应用程序、用户数字服务迁移到云服务提供商的云计算环境中。因此，云服务提供商的信誉度、云基础设施资源状况、技术实力、所提供的云服务内容与云安全保障水平，对数字图书馆开展用户满意的云个性化服务有较大影响。

在云服务提供商选择上，应仔细分析其所提供的云服务内容，了解当云端发生安全问题时云服务商所提供的技术救援策略及赔偿政策，云服务商在进行系统检查及维护升级时对云图书馆可能造成的影响，以及未来随着云图书馆业务需求增加云服务商的服务保障提升能力。此外，为了降低云图书馆用户服务数据传输延迟，应根据云图书馆用户保障范围与云服务内容，选择地理位置较近的云计算数据中心。［2］

2.2 制定有效的云迁移方案并进行评估

传统数字图书馆应结合自身特点、云个性化服务需求与云服务供应商的云计算环境等因素，通过信息交互、建模对所制定的云迁移策略进行评估。评估的主要方面应包括系统迁移关键开销和所承担的风险因素，传统数字图书馆迁移的主要系统、应用程序与服务，迁移的总成本与云服务收益率，迁移后未来云图书馆的服务、安全、运营、维护成本及效率。同时，还应对所制定的云迁移方案以基于云的建模方法进行风险评估，并对传统数字图书馆云迁移过程进行模拟，依据模拟结果对所制定的云迁移方案进行优化，确保方案经济、安全、高效，并具有一定冗余性。

2.3 选择正确的迁移内容与优先级别

在传统数字图书馆云迁移方案中，应依据服务业务持续性、可伸缩性、更低的总体拥有成本标准，来选择正确的系统应用、组件与迁移服务对象，并制定合理的迁移次序与优先级别，提高传统数字图书馆迁移到云计算环境的效率、安全性、可靠性，确保在云计算环境中云服务、云应用、云组件及云基础设施之间具有较强的交互性。根据图书馆云业务内容及用户个性化服务需求，应确保Email、会议软件、Web应用、视频托管、公用的应用程序组件、基本的办公应用程序、批处理应用程序等内容迁移到云环境，并对部署在IaaS（基础设施即服务）供应商上的云的参照系统进行测试，评估在多用户环境下云基础设施各种应用服务器、内存、云计算与云存储资源的读者云服务保障能力。［3］

2.4 关注云计算平台与云应用系统兼容性问题

在图书馆云迁移中，可能存在租赁不同云服务商系统资源，或者在云系统数据库、各种云服务应用软件、开发平台等资源购买中，存在采购多家厂商产品现象，从而导致数字图书馆整个云系统结构紊乱，发生基础设施资源和操作系统不兼容问题，或者因迁移后的数据库完整性问题而导致数据丢失和混乱。因此，迁移过程中要密切关注云计算平台与云应用系统兼容问题，避免出现严重影响图书馆云计算及服务数据查找、存储、迁移效率等问题。

2.5 确保云系统迁移安全高效

传统数字图书馆向云服务商云系统迁移时，数据可能会途经不同的网络与交换设备，为了确保数据安全，必须对服务数据进行加密，且加强关系到云图书馆信息安全与用户资料的核心数据的加密复杂度。此外，在对云图书馆关键业务迁移中，要制定正确的迁移项目、步骤、时机，按照先普通应用后重点应用、先一般数据后关键数据的原则分批迁移，并聘请有资质的第三方对迁移后的云图书馆进行综合评价与完善。［4］

2.6 综合考虑全局因素，提高云系统自助配置水平

在传统数字图书馆向云计算环境迁移中，应将云计算、虚拟化、云系统资源按需分配等技术作为关键技术综合考虑，确保云用户、云服务、云基础设施、云存储、传输网络、云应用软件等在迁移过程中有较高的安全性、稳定性及迁移后的云系统综合效率。此外，将传统数字图书馆静态服务器、存储设备和网络转移到虚拟动态分配的云资源池中，可采用自助配置模式来代替原来的静态配置，并对云系统和用户云个性化服务质量进行监控，提高图书馆云系统的健壮性、安全性、可用性和用户服务效率。［5］

（4）公犬的去势。治疗前列腺脓肿的最为常用的方法。具体操作过程为阴囊部剪毛、清洗、消毒。左手沿着阴囊颈部握住犬的睾丸，将其轻轻压向阴囊底部，使两个睾丸正好位于阴囊缝际的两侧，固定住睾丸；切口分别位于阴囊缝际的两侧0.5 cm处，后手持刀平行于阴囊缝切开阴囊的皮肤和总鞘膜，且勿伤及睾丸实质，切口长3～4 cm，将睾丸轻轻的挤出阴囊。在睾丸上方的4 cm左右处，贯穿结扎精索，结扎要确实，以防术后出血。在结扎线下方1～2 cm处切断精索，除去睾丸，精索断端用碘酊消毒，伤口不用缝合，消毒即可。

3 云迁移风险管理与迁移策略

3.1 基础设施的云迁移

为了提高云图书馆管理与运营效率，应根据云应用服务特点与管理效率最优原则，将部分应用如E-mail、云读者论坛与个人博客、云数字图书管理数据库等，转换成SaaS（软件即服务）模式，作为云租赁服务统一交付云服务商管理。而对于云读者客户资料管理、用户认证服务、云图书馆系统管理等关系云图书馆安全的核心应用与数据管理，采用自主或与第三方共同开发的管理程序运行于云基础设施平台之上，采用基础设施即服务（IaaS）方式由云图书馆管理员管理。云图书馆与读者信息管理数据具有数据安全级别高、总量小的特点，除采用加密等措施保护外，还应传输到与云图书馆数据中心相距较远的存储设备备份，确保数据灾难发生时能及时还原。［6］

3.2 数字图书馆云应用的迁移

3.2.1 数字图书馆传统应用系统云迁移策略

与传统数字图书馆相比，云图书馆具有读者数量庞大，以用户为中心的个性化数字云服务定制方式是主要服务模式。同时，在信息处理上具有数据计算、存储与传输海量、系统与服务安全性要求高的特点。因此，在迁移中，应根据应用程序的服务特性、软件与云系统融合性能、云用户个性化服务需求、云系统基础设施资源性能特点，采用购买云服务的IaaS与PaaS（平台即服务）方式，并结合云服务应用需求对云系统IaaS或PaaS进行修改，或者以重构PaaS和用SaaS方式替换。此外，对于云图书馆一些新的用户需求与不易迁移的应用，则必须结合云系统特性与用户需求重建。［7］

3.2.2 数字图书馆应用程序云迁移的主要内容

云计算环境下，传统数字图书馆以文本、语音、图像为主的信息传输式服务已不能满足用户需求，基于云计算环境下超级计算与海量存储的云个性化服务，成为图书馆应用程序云迁移的主要内容。其主要服务模式为在传统数字服务基础上，开设站内Email、图书馆视频会议、云用户管理服务系统、Web托管、云应用程序开发、视频托管、数字图书馆安全防范、公用的应用程序组件、基本的办公应用程序、批处理应用程序等个性化云应用服务。此类云应用服务的特点是对云系统计算、存储能力要求较高，要求云系统对数据有较强的即时处理与传输能力，能够满足读者、作者、图书馆、出版商之间日益增长的多模式个性化信息交流，并在降低运营成本前提下提高云图书馆日常的管理、维护效率。

3.3 数字图书馆云数据迁移

传统图书馆业务与管理数据高效、可靠、安全地迁移到云端，直接影响云图书馆系统运营效率与读者个性化云服务开展的质量。如果系统在迁移中数据冗余大，有较多的垃圾数据，或者数据在云端存放的位置与方式不科学，则会降低云系统对数据存储、读取、处理、反馈的效率，降低云端服务质量，甚至会导致系统异常。

3.3.1 数据迁移策略

数字图书馆具有数据存储结构复杂、数据量大、数据服务不间断、不同类型数据安全性要求差异大的特点。针对其数据存储需求，在保证整体数据一致性与较小差错率前提下，应采用分次迁移方式将传统数字图书馆数据分批迁移到云端。

3.3.2 数据迁移后的管理和监控

数据迁移到云端后，加强数据迁移后的管理和监控，是优化数据存储结构，提高云存储安全性的保证。虽然图书馆通过购买云服务商服务的方式，由云服务商负责云基础设施及云应用的安全防护，但云图书馆可以通过加强操作系统、数据库和应用程序的管理提高云图书馆的整体效率与安全。通过云服务商提供的监控功能，云图书馆应通过对读者群的跟踪、审计与分析，得出云应用程序、云服务、数据云存储效率，并重点防范影响云图书馆安全的用户与操作，确保读者对迁移到云端的数据安全、高效、经济、快速地访问。

3.4 云图书馆虚拟系统的迁移

虚拟化技术将云图书馆划分为可动态分配的资源池，具有资源集成化、模块化、通用性、容错以及高可靠性的特点，提高了云图书馆计算与存储资源的利用效率，在降低建设成本的前提下实现了真正意义的低碳运营。为了提高云系统的可靠性与安全性，通过降低云虚拟化系统工作负荷来防止出现云热点问题，可对云图书馆计算和存储负荷过重的云虚拟系统进行迁移。

3.4.1 云虚拟系统迁移目的

云图书馆开展读者云个性化服务时，热点云空间因对CPU资源、网络带宽、内存资源消耗过大，造成节点负载过重而成为资源热点。为了提高云图书馆存储与访问效率，云图书馆系统数据存储通常采用分散式外部存储方式。因此，云虚拟系统迁移实质，是将图书馆云虚拟系统从云资源池中的一个物理机迁移到另一个物理机，通过在目的机实现图书馆云服务无缝整合来均衡云服务器负载。

3.4.2 云虚拟系统迁移策略

当云图书馆基础设施资源负荷过重，或者无法满足阅读高峰云用户服务需求时，虚拟机动态迁移是在主机之间进行负载均衡的重要手段。云图书馆管理员可通过审查云虚拟系统工作日志来判定需要迁移的虚拟系统，确保目的主机有足够的CPU资源、网络带宽和内存来接受被迁移虚拟机。同时，对迁移进程所需使用的各种资源进行30%预留，防止因动态迁移过程占用较多云资源而对迁移效果产生影响。

虚拟化技术屏蔽了云基础设施硬件资源的异构性，云系统底层的基础架构对用户来说是不透明和不相关的。但在虚拟化迁移目的机选取上，尽量选择结构相同的虚拟机监控器，并采用相同的迁移协议与内存迁移算法，确保云虚拟系统平台的移动性、负载均衡和容错性。

3.5 数字图书馆云迁移的安全性

在数字图书馆云迁移过程中，应加强图书馆管理员对云系统的安全访问控制，按照数据安全级别为管理员、云供应商和不同用户划分不同的管理、访问权限，并对核心数据采用AES256位方式进行加密，防止数据被窃取、篡改、感染病毒与恶意软件而丢失对云系统的控制权。此外，要对迁移的图书馆云系统和云基础设施资源科学规划，不能仅考虑云迁移成本而影响云系统计算性能、快速融合能力、可用性与扩展性，确保迁移后的云应用程序和数据是正确、高效、安全、经济的。在云基础设施资源选择上，尽量减少所租用的云数据中心与用户的距离，确保传输带宽与云图书馆计算、存储能力相匹配，防止出现传输瓶颈而影响云图书馆用户阅读效率。在云迁移完成后，应聘请有资质第三方对云图书馆进行整体评估、调试，确保图书馆云系统结构与迁移成本支出最优化。

4 结语

传统数字图书馆将系统管理、应用服务、业务数据、计算与存储资源迁移到云端，在云计算环境下创新并扩展了数字服务模式，提高了图书馆云系统工作效率与云服务水平。在云系统迁移过程中，只有坚持以用户云个性化服务需求为中心，认真分析原有数字图书馆建设与服务特点，采用科学、简单、有效、灵活的云迁移策略，才能确保迁移后的云图书馆安全、高效、经济、便捷地为用户服务，构建读者满意的云数字图书馆。

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