云計算技術及其在數字圖書館中的應用*

張小芳，祝新艷

（重慶文理學院圖書館，重慶 永川 402160）

隨著計算機網絡技術、多媒體技術和數據庫技術的迅猛發展，數字圖書館正在經歷翻天覆地的互聯網時代，加快引入新技術提高自身服務水平，加速嘗試新的服務模式應用，才能在日新月異的高科技革命中立于不敗之地。而作為一種新興的、備受贊譽的技術，云計算一經推出就得到了業界人士的推崇。圖書館歷來是信息技術應用的重鎮，面對云計算這一互聯網發展的新趨勢，數字圖書館應該抓住機遇，積極面對。云計算技術的應用必將會成為數字圖書館發展的一個新契機。

1 云計算概述

1.1 云計算的定義

目前，云計算還沒有一個統一的定義。Wikipedia，Google，Microsoft，Gartner和 Forrester以及瑞星等若干研究組織和相關廠家，依據各自的利益和各自不同的研究視角給出了對云計算的定義和理解。目前，關于云計算的定義已有二十多種。但比較普遍的定義為：云計算 （Cloud Computing） 是分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網格計算（Grid Computing）、網絡存儲和大型數據中心的進一步發展和商業實現。其基本原理是使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行與互聯網相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機軟硬件資源和存儲系統。

1.2 云計算的特點

云計算以用戶為中心，提供安全、快速、便捷的數據存儲和網絡服務，使互聯網成為每一個用戶的數據中心和計算中心，使用戶從以桌面為核心使用的各項應用轉移到以Web為核心進行的各種活動。云計算的特點主要表現在：①諸多技術的集合體。云計算是在網格計算發展的基礎上融合了虛擬技術、IaaS（Infrastructure as a Service， 基 礎 設 施 即 服 務 ）、Web2.0、分布式計算、公用計算等技術的集合體。其中虛擬技術是云計算技術的核心。虛擬技術將處于網絡中的服務器、存儲器虛擬成一個資源池，統一靈活調配，每一個應用部署的環境與物理平臺無關，而是通過虛擬平臺進行管理以實現對應用的擴展、遷移和備份。②安全可靠的數據存儲。云計算提供了最可靠、最安全的數據存儲中心，用戶不用再擔心數據丟失、病毒入侵等煩惱。因為在“云”的另一端，有全世界最專業的團隊幫助用戶管理信息，有全世界最先進的數據中心幫助用戶保存數據。同時，嚴格的權限管理策略可以幫助用戶放心地與用戶指定的人共享數據。③方便、快捷的云服務。云計算時代，用戶不需要安裝和升級電腦上的各種應用軟件，只需要具有網絡瀏覽器就可以方便、快捷地使用云計算提供的各種服務。④無限可能。云計算為我們使用網絡提供了幾乎無限多的可能，為存儲和管理數據提供了幾乎無限多的空間，也為我們完成各類應用提供了幾乎無限強大的計算能力。

2 云計算技術的應用現狀

作為一項新興的、顛覆性的技術，云計算技術一經推出便在業內引起廣泛響應，主要的IT廠商，如Google、IBM、Ama-zon、Microsoft和 Yahoo 等，已經相繼開展了研究工作，并推出自己的云計算產品和服務。最早推出云計算服務的是亞馬遜 （Ama-zon）。早在2006年，它就推出了彈性計算云 （Elastic Computer Cloud ES2）服務，讓中小企業能夠按其需要購買亞馬遜數據中心的計算能力，以EC2為基礎的云存儲S3（Simple StorageService）不到一年時間里就已存儲了50億個對象。亞馬遜的云名為亞馬遜網絡服務（A-mazon Web Services），目前主要由4塊核心服務組成：簡單存儲服務（Simple StorageService，S3）；彈性計算云（Elastic ComputeCloud，EC2）；簡單排列服務（Simple Queu-ing Service）以及尚處于測試階段的Sim-pleDB。換句話說，亞馬遜現在提供的是可以通過網絡訪問的存儲、計算機處理、信息排隊和數據庫管理系統接入式服務。Google于2008年4月推出App Engine云計算平臺，它是一個由Python應用服務器群、BigTable（Google的一個內部的數據庫系統）數據庫訪問及Google File Sys-tem（GFS）數據儲存服務組成的平臺，能為開發者提供一體化的主機服務器及可自動升級的在線應用服務。同年10月，微軟推出WindowsAzure操作系統，是微軟繼Windows取代DOS之后，又一次顛覆性轉變——讓Windows真正由PC延伸到“云”上。惠普公司于2009年6月推出了最新的精簡型、節能的模塊化計算系統，主要針對擁有支持云計算環境的數據中心的企業用戶。最新的HP ProLiant SL服務器產品線是面向擴展計算的ExSO產品組合的新成員，它由一個開放式2U機架構成，其中包括風扇、電源和任務特定的服務器節點（可直接接入硬件的滑軌中）。ProLiantSL機架可匹配來自惠普或者第三方的任何一種標準機架。惠普、英特爾和雅虎在2008年公布了一項名為Open Cirrus的云計算測試，以在全球范圍內的商業、政府機構和大學進行推廣。目前有50多個研究項目與Open Cirrus接軌。該項目建成后，將為推廣和發展云計算科技提供測試與研究環境。在我國，云計算發展也非常迅猛。IBM于2007年11月先在上海推出了 “藍云（Blue Cloud）”計劃，包含了一系列的云計算產品。2008年5月，IBM在中國無錫太湖新城科教產業園建立的中國第一個云計算中心投入運營。同年6月，IBM在北京IBM中國創新中心成立了第二家中國的云計算中心——IBM大中華區云計算中心；2009年阿里巴巴集團在南京開始建立國內第一個 “電子商務云計算中心”。另外中國移動研究院做云計算的探索起步較早，他們認為云計算和互聯網的移動化是未來發展方向，目前已經完成了云計算中心試驗。

3 云計算技術在數字圖書館中的應用展望

3.1 確保數字圖書館服務器的可靠運行，克服服務器訪問限制的瓶頸

3.1.1 確保服務器的可靠運行，最大限度降低服務器出錯概率。目前圖書館的數據都集中在館內的服務器上，而一旦服務器出現故障，輕則使圖書館無法進行正常工作，不能給用戶提供正常的服務，重則將導致重要數據(如借閱記錄等)的丟失，從而給圖書館造成嚴重的不可挽回的后果。通過云計算技術，可以解決以上可能出現的問題，在“云”中有成千上萬臺服務器，即使其中的某臺服務器出現故障，“云”中的服務器也可以在極短時間內快速利用克隆技術將某臺服務器中的數據完全拷貝到別的服務器中，并啟動新的服務器以提供服務，從而使圖書館真正實現無間斷的安全服務。

3.1.2 以極低的成本投入獲得極高的運算能力，克服服務器訪問限制的瓶頸。為確保服務器內數據資源的安全性及服務器的可靠運行，圖書館對服務器的最大服務響應數量及接入終端數量等都進行了一定的限制，若有數萬用戶同時使用圖書館的數字資源，其中一些用戶的訪問將出于安全的需要而不被響應。如果圖書館想滿足這部分被限制用戶的請求，就必須花費大量的資金配置更高級別的服務器。而應用云計算技術，通過支付少量的費用，圖書館就可獲得云模式中成千上萬臺服務器提供的服務，用戶的請求便可在毫秒的時間內獲得響應，從而使圖書館以較低的成本獲得較高的效益，與花數萬元購買專用的服務器相比，使用云服務顯然更實惠。

3.2 有效地整合數字信息資源

隨著信息化的不斷深入，數字信息資源數量日益增長,形式更加多樣。多種多樣的異構資源,給人們的使用帶來了許多不便。云計算能夠將分布式存儲的數據庫與一站式的檢索界面結合起來，通過對數字信息資源進行整合，讓讀者從一個入口進入即可對所有資源進行檢索，從而實現一站式服務。由于數字圖書館的建設往往都依托于某個特定的機構，如政府機關或高校，因此，讀者必須通過該機構的認可后才能進入其網站進行信息資源的搜索，這使得該機構之外的許多讀者被拒之門外。而在云計算時代，由全世界范圍內圖書館的數字信息資源將可能聚合到“云”端的存儲服務器中，圖書館館員只需對資源進行歸類、管理和制定相應的訪問規則；用戶只需遵守服務端既定的訪問規則輸入關鍵詞即可獲取來自世界各地的數字信息資源。同時，在使用過程中，館員和用戶還可以在既定的規則下對既有的內容進行補充和修改，從而不斷地完善資源庫。

3.3 實現數字圖書館信息資源共享

云計算技術屏蔽了信息資源的多樣性格式，它可以將網上所有資源連接在一起，能夠消除信息孤島，實現多種信息資源的全面共享，進而極大地提高數字圖書館資源的利用效率。云計算提供統一的信息資源平臺，使用者既不需要在固定的時間和空間獲取資源，也不需要在個人終端上安裝各種各樣的軟件。這有利于實現數字圖書館的資源共建共享。隨著3G時代的到來，圖書館通過云計算能最大限度共享圖書館信息資源,使得全國乃至全球連接在“云”另一端的用戶均可方便快捷的利用圖書館資源,使圖書館的信息資源被更合理地調配和更充分地利用,提高了圖書館信息資源的利用率與社會價值，同時使用戶的信息需求獲得極大的滿足。作為網格運算模式的發展和改進，云計算提供了更強的管理機制、自動化的部署功能和高層次的虛擬化技術，將實現網絡虛擬環境下最大化的資源共享和協同。

3.4 實現數字參考咨詢服務

數字參考咨詢服務(Digital Reference Service,DRS)是指在數字化信息環境下，圖書館或其他信息機構以網絡為依托，以本地圖書館和廣泛分布在網絡上的數字化信息資源為基礎，通過電子郵件或實時聊天等形式，向用戶提供不受時間和空間限制的參考咨詢服務。在云計算服務中，有關圖書館的所有數據都存儲在成千上萬臺服務器里，用戶可以隨時隨地以最便捷、最快速、最安全的方式獲得云中的相關信息與服務。可是對于“云”外的用戶來說，他們看到的僅僅是一個統一的服務(或接口)界面，用戶使用云服務就像通過互聯網使用本地圖書館一樣的方便。而數字參考咨詢服務有效地超越了時空的限制，以“特殊的面對面”方式，使參考咨詢館員與服務對象無論在何時何地，都只需登錄提供咨詢服務的任一站點就可以進行交互式咨詢。同時，使咨詢解答的問題可以提供給更多的用戶參考，以便實現資源共享。另外，服務內容也主要是針對各種不同數據庫、檢索工具等網絡信息資源的如何使用。

4 結語

云計算的應用目前還處在探索發展階段，相信隨著圖書館界對云計算技術的關注以及云計算技術的日趨完善，它的眾多優點會推動社會的進步，云計算將是未來數字圖書館的主要支撐平臺，也將推動數字圖書館的發展。

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