网格计算在图书馆管理系统中的应用

于永芝

摘 要：文章分析了网格计算在图书馆管理中的重要性，从网格计算的概念、特征及主要内容出发，对图书馆管理过程中网格计算的作用进行了研究，并在上述基础上结合实践经验深入挖掘了大数据环境下基于网格计算图书馆管理系统的构建原则、构建内容及注意事项，希望为图书馆管理系统的优化提供一定的参考。

关键词：图书馆；管理系统；网格计算；作用；构建

中图分类号：G250文献标识码：A文章编号：1003-1588（2019）05-0116-03

随着信息技术的不断发展，图书馆管理系统也发生了明显转变，开始从传统人工管理转变为智能化管控，在一定程度上提高了图书馆的管理效益。但在上述管理过程中，由于资源内容较为庞大，对各项数据进行科学、准确分析的难度较高，图书馆智能化管理系统应用效果并不显著。如何对图书馆管理系统进行优化，做好各项资源的整合、处理和分析已经成为新时期人们关注的焦点。

1 网格计算在图书馆管理中的重要性

网格计算是在分布式计算基础上形成的一种新型算法，能够全面把握图书馆的各项资源，对复杂的管理内容进行简化处理，对图书馆管理工作的开展具有非常积极的意义。

1.1 网格计算的特征

网格计算主要利用互联网将不同地点的电脑联接起来形成虚拟的超级计算机，借助上述系统完成对各项管理工作的统筹。各个计算机均可以被视为管理系统中的一个节点，由不同节点相互组合和关联后形成完整的网格，进而实现网格计算。网格计算能够快速、准确地处理各项系统中的信息并完成信息的实时交互，从根本上提升数据处理、共享的时效性、可靠性和有效性。与此同时，网格计算还能够通过网格节点的分析及资源运用状况的检测实时配置资源，形成科学化、合理化的网格计算系统，最大限度地提升系统的闲置资源处理能力。

从本质上来讲，网格计算是为了实现资源的共享，实现资源利用效益的最大化。传统管理工作由于受各项职能的限制，资源间存在壁垒，很容易造成资源闲置，导致经营效益受到影响。而网格计算能够将各个系统整合为一个整体，通过系统分析全面把握各环节、各部分的资源状况，在网格节点中实现资源实时共享。这种共享更具有目的性和时效性，在很大程度上消除了“资源孤岛”。此外，上述资源共享过程也并非传统的双向共享，而是网格节点间的多向共享，节点可以通过网格关联与其他任意节点进行信息交互和资源利用，在该基础上通过互联、组合和协作快速解决各种问题，实现了问题处理效益的全面优化。与此同时，网格计算还带来了各项增值服务。网格计算可以对网格节点间的各项资源进行科学互联和组合，在不同资源的基础上形成相应的服务，这种带有附加值的服务内容更加契合新时期用户的需求，已经成为新时期图书馆管理工作的重中之重。

1.2 网格计算的作用

我国图书馆在开展管理工作的过程中并未认识到网格计算的重要性，缺乏针对性设计，导致数据存储和数据共享存在严重的问题，其具体状况见表1。

网格计算能够对大数据背景下图书馆的各项资源、信息等进行整合，通过网格存储技术做好各项数据的梳理和归纳，将庞大的数据依照具体的性质、内容、方面等划归到不同的系统中，从而真正实现分布式管理；能够依照各个计算机的工作数据状况、系统类型、存储状况等对各网格节点的特征进行分析，实施相应的数据存储。网格计算主要通过异构存储技术实现上述数据处理过程，通过网格计算确定节点的存储特征，在网格存储过程中对数据进行异构储存，以保证用户能够快速、准确地获得他们所需要的节点信息，最大限度地降低节点系统、存储等对数据获取及时性和可靠性的影响。而在数据共享方面，网格计算能够形成统一的数据平台，对各项数据进行全方位管理和控制。在此基础上，用户能够通过网格快速、准确地获取自己所需的信息，提升了海量数据检索和处理效益。网格计算还能够实现不同区域、不同用户所需数据的实时交互，借助分布式异构环境实现数据的多向实时交互，更有利于提升图书馆资源的利用率，全面推进图书馆管理工作的发展进程。

2 基于网格计算图书馆管理系统的构建

2.1 构建原则

传统图书馆管理系统的内容较为单一，主要将重心放在如何提高管理效益上。而基于网格计算的图书馆管理系统在构建时要对上述目标进行细化，依照网格计算的核心原则对管理框架进行设计，具体包括共享化原则、自治化原则、动态化原则和多元化原则。

信息共享是网格管理构建的前提。图书馆要利用各项网格计算技术提升数据共享和信息共享效益，做好分布式管理系统的设置，消除“信息孤岛”；资源自治是网格管理的基石，图书馆要对网格管理系统中的各项资源进行整合，做好资源的分析和配置，依照系统及用户需求对各个节点的资源进行合理调整，以保证资源效益的最大化，同时，图书馆还需要向各级用户提供相应的权限，以确保用户能够实现资源的自主应用和管理；管理动态是网格管理构建的核心，图书馆要对网格管理中的各项内容进行智能化、动态化监测，形成智能控制系统，并借助智能化技术及时处理管理过程中出现的问题，全面提升图书馆的服务质量；服务多元是网格管理构建的保障，图书馆要依照大数据背景及用户需求提供增值服务，形成多元化服务内容，提升图书馆管理系统的附加值。

2.2 系统框架

图书馆在设计网格管理系统时往往需要选择分层结构，通过分层模型完成各项数据、资源等的设置，形成层次化模块体系。应用层、调度层和资源层之间具有非常密切的关联，三者形成了完整的图书馆网格管理系统。资源层是网格管理的基石，调度层是网格管理的核心，应用层是网格管理顺利开展的重要保障。图书馆管理系统应对应用层、调度层和资源层三部分内容进行全方位把握，其具体状况见图1。

资源层要对网络存储设备进行合理设置，分析网络存储设备是否能满足系统及用户需求，根据系统指标对网络存储设备进行调整。同时，图书馆还要构建网络连接设备，依照存储设备规格合理选择连接器，以保证数据信息能夠实现高效、可靠的传输。调度层要重视统一资源调度单元的设置。统一资源调度单元一般为核心处理器，可以通过网格计算、通信协议及通信标准等对网络存储设备和用户需求信息进行分析，依照用户需求从网络存储设备中获取元数据或向网络存储设备中存储元数据，完成数据的交互。调度层功能较为复杂，包括内容管理、资源上载、用户管理、权限管理、数据挖掘等内容，需要对访问权限进行设定并形成相应的安全机制，以保证用户能够实现对网络存储设备资源的顺利调度。应用层的主要功能是实现人机交互，即用户需求与系统信息的转化。计算机将用户的需求信息转变为相应的服务数据，并将其通过通信装置传输到调度层转变为调度信号，以获取相应元数据。与此同时，调度层还可以对用户信息进行分析和处理，确定用户的需求倾向，借助智能化检索及推荐功能向用户提供个性化服务，如定时推送服务、个人定制服务、参考咨询服务等，以提升图书馆的服务效益。

2.3 功能模块

图书馆在构建基于网格计算的管理系统的过程中要对内容管理、资源上载、检索服务及权限控制四部分内容进行分析，依照系统及用户需求做好上述功能模块的设计，形成系统化、层次化的管理架构。

2.3.1 功能管理模块。该模块主要是为了实现图书馆管理系统功能的整合。图书馆需要制定数据资源组织及管理规范，形成明确的标准，以保证数据存储及共享能够顺利实现。当前，我国图书馆在设计管理系统的过程中主要通过元数据实现数据单元的存储，在网格计算中也同样适用。网格计算需要将元数据存储为XML文档，结合系统功能对不同的XML文档进行分类和整合，并依照网络及相关信息对元数据进行完善和优化，不断更新XML文档内容，从而形成完整的数据链。此外，网格计算还可以通过DC元数据标准对数据进行加工处理，以确保用户能够快速、准确地获得元数据，从而提升系统的服务效益。网格计算只有对系统进行准确定义，才能形成明确的功能分层，其具体状况见图2。这种功能结构分层主要选取关联分布式分层，每个功能层依照其功能特征和功能层次进行细化，构建元数据链接，形成整体的功能体系，从而为用户提供快捷、方便的服务。

2.3.2 资源上传/下载模块。该模块主要实现基于网络计算图书馆控制系统资源的拓展及使用，主要面向用户进行设计，能够将本地资源上传或下载数据库资源，从而实现数据共享和交互。元数据在生成过程中不仅对自身资源进行描述，还产生了相关的对象文件，供用户进行检索，以便快速定位元数据，获取相关资源。用户在获取元数据的过程中可以通过网络设备查找相关数据，并借助下载工具将元数据从网络存储设备中下载到本地，反之则可以实现资源上传。在上述操作过程中，为了提升上传和下载的速度及安全性，图书馆需要通过网格计算对各项资源进行整合，形成相应的网格安全保护措施，对访问频率较高、访问时间较长的资源进行限制或调整，以减少异常访问，提升资源的安全性。

2.3.3 检索服务模块。检索模块是图书馆管理系统的核心，管理人员在设计该模块时需要重视检索流程的优化，对检索过程中的各个要素进行分析，保证检索服务能够顺利开展。网格计算将用户检索流程和用户行为反馈分析作为两个网格系统，形成用户、网络服务调度中心和网络存储器三个网格节点，依次实现数据共享，向用户提供数据信息。而在反馈网格中，用户、网络服务调度中心和网络存储器也形成三个网格节点，对用户的行为数据进行记录和分析，并实现智能推送，提供具有附加值的服务。

2.3.4 权限控制模块。该模块需要对用户管理和资源访问控制进行完善。图书馆在用户管理过程中可以将用户设为常规用户和VIP用户两种，分别结合具体的用户等级给予其相应的权限，以保证用户能够合理使用图书馆资源。由于用户数量较为庞大，图书馆可以构建用户数据网格对其进行存储，使用户信息、用户等级、用户权限一一对应，其具体状况见图3。此外，图书馆还需要下放内部权限，依照不同人员的工作需求对图书馆管理系统的权限进行合理设置，形成层次化管理体系，从根本上杜绝由权限交叉混乱引起的管理问题。

3 结语

网格计算能够通过网格分析和数据处理对图书馆管理系统中的各项内容进行优化，形成系统化、层次化的管理体系，从根本上改善图书馆数据存储和共享效益。在对管理系统进行构建的过程中，管理人员只有对网格管理系统架构及功能模块进行全面分析和设置，依照各项设计原则实现图书馆网格管理系统的优化，才能实现图书馆管理效益的最大化，加快图书馆的发展进程。

参考文献：

[1] 阚文枭，王聪，徐琪，等.基于桌面网格技术的高能物理计算系统[J].计算机工程，2016（6）：48-54.

[2] 刘华相.基于SQL数据库在图书馆管理系统中的应用[J].湖北函授大学学报，2014（10）：39-40.

[3] 王征，刘扬.多用户网格资源管理系统及其在智能建筑中的应用[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2013（6）：891-895.

[4] 馮琳，张仁琼.基于网格技术的数字图书馆应用研究[J].大学图书情报学刊，2013（5）：58-62，80.

[5] 李海舟.浅析网络安全在图书馆管理系统中的实际应用[J].电子制作，2013（8）：155.

[6] 程远.构建公共图书馆网格化服务体系探析[J].国家图书馆学刊，2012（6）：57-61，95.

[7] 高琦，郑伟.我国数字图书馆网格研究综述[J].情报科学，2011（10）：1594-1597.

（编校：周雪芹）