第24卷第9期 计算机技术与发展 COMPUTER TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT 2014年9月 Vo1.24 No.9 Sep. 2014 文献共享系统和数据共享系统的云计算平台建设 孙滔,王杉,邢 军 (陕西省科学技术信息研究所,陕西西安710054) 摘要:陕西省科技文献共享系统和科学数据共享系统自建成以来,集成海量科技文献和科学数据资源,利用信息技术, 为用户提供科技文献和科学数据服务。随着科技创新需求的不断提高,尤其在当前陕西省经济转型发展的形势下,适应 经济转型发展,为、科研院所、企业提供更加快捷的决策支持和个性化服务,对科技信息服务工作提出了更高的要求, 而云计算技术的出现,为科技文献共享和科学数据共享提供了新的网络服务模式,来满足科技创新提出的新挑战。 关键词:科技文献共享;科学数据共享;云计算;虚拟化 中图分类号:TP302.1 文献标识码:A 文章编号:1673—629X(2014)09—02o6—03 doi:10.3969/j.issn.1673—629X.2014.09.048 Construction of Cloud Computing Platform of Sci-tech Literature Sharing System and Data Sharing System SUN Tat,WANG Shan,XING Jun (Institute of Scientiifc and Technical Information in Shaanxi,Xi’an 710054,China) Abstract:Science and technology literature sharing system and scientiic datfa sharing system in Shaanxi province have been built,integra- ting mass literature and scientiic data rfesources,use information technology tO provide users with science and technology literature and scientiic datfa service.With the constant improvement of he ttechnological innovation needs,especillay in the current situation of transfor- mation of economic development in Shaanxi Province,tO adapt to the trnsaformation of conomic develeopment,for the government,re— earch isnstitutes and enterprises to provide more eficifent decision suppo ̄and personalized service,the information service work of sci— ence and technology has been put forward higher requirements.The emergence of cloud computing technology,provides scientiic lfitera- ture sharing and scientiic datfa sharing wih tthe new network service mode,meeting the new challenge of scientiic ifnnovation. Key words:cisentiic lfiterature sharing;scientiic datfa sharing;cloud computing;virtualization O 引 言 自2004年6月1日,陕西省科技文献共享网络服 务系统面向互联网提供服务以来,以NSTL西安镜像 站和陕西省科技图书文献共享服务系统为依托,集成 海量科技文献资源,利用信息技术,为用户提供科技文 献服务。随后在2008年,陕西省科学数据共享平台, 依托互联网,利用网络数据库技术,收集整理离散的科 学数据资源,搭建面向全社会大众和科技专业人员的 网络化、智能化科学数据管理与共享服务体系,实现了 不断提高,尤其在当前陕西省经济转型发展的形势下, 适应经济转型发展,为科研机构和高新企业、、军 工国防单位提供更加快捷的文献数据推送和专题服 务,对文献数据共享和科学数据共享的服务工作提出 了以下更高的要求: (1)不断更新异构科技文献和科学数据数字资源 的收藏与如何管理网络存储以降低成本; (2)不断提高网络吞吐量、服务器数据处理能力 和平台服务系统应用服务的冗余、高效稳定可靠的网 络运行环境,实现能够支撑大规模并发访问用户的自 适应功能和集群支持; 陕西省的科学数据资源的制度化管理及其高效利用, 历经三次的改造完善和发展,目前已成为陕西省科技 基础条件平台的重要组成部分。随着科技创新需求的 收稿日期:2013一ll一16 修回日期:2014-02—21 (3)为了支撑科技文献共享系统和科学数据共享 网络出版时间:2014—07—17 基金项目:陕西省工业攻关项目(2014K09—17) 作者简介:孙滔(1977一),男,工程师,研究方向为信息共享、云计算;王 杉,馆员,研究方向为文献信息、科技信息;邢军,副研究馆员,研 究方向为数据库、网络安全。 网络出版地址: 第9期 孙滔等:文献共享系统和数据共享系统的云计算平台建设 ・207・ 系统服务类型的多样化和服务水平的不断提高,对应 增加的硬件服务器优化管理和效能提高; 高科技文献和科学数据资源的共享性,进而满足科技 创新的需求。借助虚拟化技术构造出依托物联网的云 计算环境,根据虚拟化资源类型对象的不同,将资源虚 拟化分为硬件服务器虚拟化、存储设备虚拟化、网络设 施虚拟化以及应用服务功能虚拟化等,最终实现以云 计算技术为支撑的科技文献和科学数据资源共享服务 平台 。 对于科技文献和科学数据共享服务系统来说,充 分地应用云计算技术,让科研人员专注于自己的业务, 摆脱IT的束缚,发挥IT的最大效益,降低IT应用的 难度和复杂性,从而降低管理成本,减少风险,并进行 更大范围的协作,提供更好的服务。通过云计算的发 展,推动科技资源重大变革结合实际,积极运用云计算 技术推动科技文献、科学数据共享开放的发展。随着 将云计算技术的引入到科技文献和科学数据共享系统 (4)智能辅助决策、知识脉络、跨库检索、创新决 策支撑等深度服务方式如何创新。 以上需求对科技文献共享系统和科学数据共享系 统的建设提出了新的挑战,而满足以上需求,迎接新的 挑战就必须通过新的网络信息技术创新科技文献和科 学数据的网络服务模式,优化网络数据中心运行效率。 随着计算机硬件技术的发展和数据处理能力的突 飞猛进,在多进程、多线程、并行处理、大数据、虚拟化、 移动互联网技术的发展和应用下,催生了新型的网络 服务模式一云计算。云计算模式主要对计算、存储、网 络、软件等进行资源虚拟化和池化管理,为用户的各类 业务承载提供按需的资源分配和业务运行的安全隔离 保障。云计算能够大大节省投资,方便用户服务,目前 云计算提供以下典型服务:IaaS(硬件架构即服务)、 PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务),即从硬件环 境、平台运行环境到软件应用。因此云计算服务模式 中,将明显提高科技资源使用率,降低科技资源的使用 成本,同时可以将纷繁众多的异构的科技资源数据库 进行有效整合、处理,给用户提供高效、便捷的一站式 科技文献和科学数据共享服务,实现方便、快捷的云环 境下科技文献和科学数据资源共建共享,为更多科研 机构、高新企业、国防军工单位的创新需求提供科技文 和技术是解决当前科技文献共享服务系统和科学数据 共享服务系统诸多问题的必然选择¨ 。 1基于科技文献共享系统和科学数据共享 献、科学数据数字资源,使科研人员能够智能、便捷、快 系统的云计算平台的整体设计 基于科技文献共享系统和科学数据共享系统的云 速、准确地获取科技文献和科学数据资源 。基于科 技文献共享系统和科学数据共享系统的云计算平台架 构如图1所示。 计算平台是将离散的软、硬件资源及文献数据数字资 源利用高运算的方式进行处理、集成、整合,进一步提 门户集成 , 、 安全体系 圆 圈回r 基础设施云平台管理 l虚拟机生命周期管理f l 虚拟机网络管理 I I 统一,存储管理 I 分 布 口 譬 ∞ 基础设施虚拟化 I 存 式 I服务器虚拟化I I网络虚拟化I I存储虚拟化I l 储 匡回 \ / 图1 基于科技文献共享系统和科学数据共享系统的云计算平台架构 ・208・ 计算机技术与发展 第24卷 构建基于科技文献共享系统和科学数据共享系统 的云计算管理平台;以IT基础资源为依托,采用三层 架构,整合共享系统。采用虚拟化技术,对现有服务器 资源、存储资源、网络资源进行虚拟化,提高硬件使用 效率。建立以服务器、数据库设备、存储设备、备份设 备、安全设备、网关设备等为主的硬件基础设施,实现 资源的充分利用和共享。依托物理资源层对物理资源 的整合,对系统资源进行抽象并进行池化,整合为统一 的抽象资源池,提供对抽象资源的管理与控制。提供 基础设施、平台组件、应用支撑环境与应用服务,利用 服务化、组件化的方式整合IT资源,按照云计算典型 的服务化分层设计模型(IaaS、PaaS、SaaS)分层构建 IaaS平台、PaaS平台与SaaS平台 。 通过将服务器、网络设备和存储设备进行资源整 合,建立基础架构虚拟化与对应管理平台,向上利用云 平台提供IaaS服务。采用分布式存储技术,将原有的 本地存储整合到统一的存储网络中,通过网络系统的 扩展,实现广域网内存储资源的共享。平行的IT服务 管理与安全体系,对各个层面进行监控、计量和可用性 管理。 将资源映射为虚拟计算资源、虚拟文件存储资源 和虚拟网络资源。通过资源调度管理系统,将资源以 服务的形式提供给用户。云平台所管理的资源由共享 的服务器、共享的存储系统、互联互通的网络构成。这 些资源可以被统一管理、动态调度。资源可以根据用 户需求迅速进行组合和配置,在很短时间内提供给用 户。用户使用结束后,这些资源会立即释放,供其他用 户使用 。 在硬件资源虚拟化的基础上建成的云计算平台分 为科技资源共享云和云接人平台两个部分,科技资源 共享云是由许多私有云组成,分别是科技文献私有云、 科学数据私有云。将系统所有的私有云建立一个资源 池,资源池即将各个私有云里面的异构数据资源进行 整理加工,形成结构相同的科技资源池,这样有利于各 个私有云进行调用和管理相同结构类型的数据信息资 源。云接入平台是为了更好地将科技数据资源共享和 利用,让互联网用户可以便捷地登陆到科技资源共享 云,具有浏览、检索、注册、下载、访问等各项功能,同时 仅在任何一个单一的私有云注册后都可以访问科技数 字资源共享云,都可以管理和查询私有云的所有数据 资源,实现真正的一站式服务 。 2基于科技文献共享系统和科学数据共享 系统的云计算平台的关键技术 虚拟化技术能够帮助用户降低成本,同时也可起 到简化资源以及对资源管理访问的目的 。虚拟化为 构建可动态伸缩的架构提供了独特的优势。除可伸缩 性外,虚拟化通过在物理服务器间迁移虚拟机(VM), 实现负载均衡。利用虚拟化技术,将现有的数据库资 源,服务器硬件、网络存储、网络带宽资源进行虚拟化, 与软件系统进行无缝对接,实现动态分配硬件资源的 灵活分配,同时利用共享系统和科学数据共享系统的 云服务功能将数据库、操作系统等软件资源进行虚拟 化,同时l共享系统云服务功能,如云盘为用户直接提供 云端服务,三层架构的虚拟化整合与对接技术是平台 建设的关键技术 。 通过虚拟化技术构建的云计算平台具备资源动态 分配、资源实时监控以及全局视图管理三大功能。云 平计算平台以云主机技术为核心,将现有的IT资源 (服务器、存储、网络带宽)整合为资源池,当用户需要 使用云主机时,只需要通过云平台的Web管理界面提 出申请即可,云平台会根据用户提交的申请统一分配 资源,并自动按用户的要求创建云主机和安装操作系 统及应用。云平台通过快捷的部署、硬件资源的高效 利用、业务的不间断三大优势来提高用户的IT资源管 理 。 采用云计算结构的科技文献共享服务系统和科学 数据资源共享服务系统主要是将全省范围内各类科技 文献、科学数据资源信息通过云计算创新性地有效整 合起来,使之达到共建共享的目的u 。 图2为文献共享系统和科学数据共享系统虚拟化 的服务模式。 I 互联网用户 l J 紊系统I 统l l服磊统l I L— 丘nL—J L— 血 L—J L— 血 L_J L— 血qL—J I服I务系统I库I … lIl 务器纸I。 昱一l I l l V l 图2文献共享系统和科学数据共享 系统虚拟化的服务模式 3 结束语 将云计算技术应用到科技文献共享服务系统和科 (下转第2 2页) ・212・ 计算机技术与发展 第24卷 5结束语 应用计算机网络技术和信息技术,结合当前 工作的特点,采用Internet上广泛使用的Web浏览器 技术和网络数据库技术,开发了一个情报信息系统。 该系统具有投入少、建设周期短、见效快的特点,并能 er¥in distirbuted client/server environments『J].Decision Support Systems,2004,36:297-312. 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