基于云計算的圖書館信息資源共享系統研究

〔摘要〕云計算作為構筑在互聯網上的新一代計算模型，具有超強的計算能力和低成本、高安全等特性，將其應用于圖書館信息資源共享領域是未來圖書館的一個發展趨勢。本文通過對云計算的優勢分析，提出了圖書館基于云計算的信息資源共享系統模型及運行機制。

〔關鍵詞〕云計算；圖書館；信息資源共享

收稿日期：2011－07－28

作者簡介：陳 晨（1987－），女，碩士研究生，研究方向：信息產業、信息安全。

DOI：10.3969／j.issn.1008－0821.2011.10.041

〔中圖分類號〕G250.71 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008－0821（2011）10－0169－04

Library Information Resource Sharing System Based on Cloud Computing

Chen Chen（School of Management，Tianjin Normal University，Tianjin 300387，China）

〔Abstract〕Cloud computing as a new generation of computing model based on the internet，has the characteristics of super-strong computing capacity，low cost and great safety.Cloud computing being used in the field of library information resources sharing will be the future trend of library.Through the analysis of cloud computing' advantages，this paper put forward the library information resources sharing system model and operative mechanism based on cloud computing.

〔Key words〕cloud computing;library;information resources sharing

1 云計算概述

1.1 云計算

云計算的理解和定義眾多，較為共識的云計算是分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）和網格計算（Grid Computing）的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現［1］。是虛擬化（Virtualization）、效用計算（Utility Computing）、IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）、SaaS（軟件即服務）等概念混合演進并躍升的結果。其基本原理是通過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，按照互聯網運作模式將資源能夠切換到所需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統的網絡資源共享利用模式［2］。在這一共享利用模式中，“云”是指各種大量的計算機陣列組成的大型服務器集群，以共享基礎架構為方法，將所有的計算機資源集中起來，構成一個互聯網的資源池向全球用戶提供公共的服務，用戶只需要1臺電腦或者1個手機，就可以通過網絡服務來獲得自己需要的信息、知識。像用電用水一樣，按使用量來計費。云計算作為新一代互聯網計算模型，具有強大的計算能力和低成本、高安全、按需所取等特性，在信息資源共享管理中具有明顯的優勢。

1.2 云計算應用于圖書館信息資源共享系統的優勢分析1.2.1 云計算提供了最可靠最安全的數據存儲中心，有利于降低圖書館信息資源共享的安全風險

目前阻礙圖書館信息資源共享的主要問題仍是信息安全問題，圖書館的館藏數據庫一旦感染病毒、設備損壞造成的數據丟失、破壞等情形后果不堪設想，而云計算服務的冗余存儲、容災機制能有效解決這一問題。在云計算模式中，圖書館的館藏數據依托于云計算平臺中的1個或若干個數據中心，由數據中心的管理者集中對數據進行統一管理、分配資源、均衡負載、部署軟件、控制安全、并進行可靠的安全實時監測［3］，從而可使館藏數據得到最大限度的安全保證。在信息共享方面，圖書館可以根據用戶信息需求的不同，將用戶從低級到高級劃分為若干個層級，根據不同的層級設置不同的資源層訪問權限，嚴格控制用戶對共享資源的訪問，確保數據安全。

1.2.2 云計算提供了云端設備和技術，有利于縮減圖書館信息資源共享實現成本

目前各圖書館為了使用最新的操作系統，不斷對工作人員的PC機進行升級換代。在云計算模式下，PC機的定義將發生很大的改變，計算的架構從過去集中于PC或服務器的某一“端”走向“云＋端”。軟件企業的業務模式從軟件走向“軟件＋服務”［4］。圖書館將不必購買本地安裝的自動化系統及開發軟件，由云計算提供商提供具體的硬件、軟件和更新，降低了用戶端的設備要求，用戶所需要做的只是通過各種上網設備享受云服務所提供自己需求的資源?？梢韵胂?，這種模式若應用于圖書館信息資源共享系統，將節約大量設備、人力等方面的投入成本，從而達到縮減信息資源共享成本的目的。

1.2.3 云計算提供了不同數據庫間的應用與共享環境，有利于擴大圖書館信息資源共享范圍

目前我國圖書館網絡數據基本上處于“分布式存儲”“分布式訪問”的狀況，各種數據資源都有自己的數據結構、組織形式、查詢方式以及顯示界面，用戶為了查準、查全所需要的資料，需要進入不同的查詢系統和熟悉每個數據庫的檢索方式和顯示格式。而云計算可以在技術和管理上將分布式存儲在不同設備上的數據庫統一起來，通過對數據庫的多樣性格式進行屏蔽，為用戶提供統一的檢索入口，使用戶可以方便透明地訪問多個數據庫，極大地提高了信息檢索的效率，擴大了共享范圍。

2 構建基于云計算的圖書館信息資源共享系統的可行性分析

2.1 技術體系分析

目前對于云計算技術體系的研究已經相對成熟，國內外眾多專家和IT企業都提出了不同的解決方案，已形成了一些具有代表性的技術體系結構。如亞馬遜研發的網絡服務其技術體系由4塊核心服務組成：彈性云EC2（elastic computing cloud）、簡單存儲服務S3（simple storage service）、簡單排列服務（Simple Queuing Service）及目前尚處在測試階段的SimpleDB［5］。又如IBM的政府云計算解決方案由4層構成：底層——硬件和操作系統的基礎設施、軟件系統和管理平臺（包括一組部署管理軟件、虛擬化組合和云計算管理系統）、云計算提供的各種虛擬機、虛擬機的組合形成了各個具體的云計算使用中心［6］。我國云計算專家劉鵬在《云計算技術原理》一文中提出了一個分為4層的技術體系結構：物理資源層、資源池層、管理中間件層和面向服務架構的構建層。該體系結構全面系統地概括了不同廠商提出的云計算體系結構的主要特征和重要功能［7］。可以說，這些技術體系和實現方案為構建云計算環境下圖書館信息資源共享系統提供了技術支持和經驗積累，因此，構建基于云計算的圖書館信息資源共享系統在技術上是切實可行的。

2.2 應用環境分析

從應用環境來看，目前國際上知名的企業如Google、Amazon、IBM、Microsoft、Yahoo等在云計算領域均有較成功的實踐，例如：Google公司提供的Google文檔、Google地圖等多種應用都是基于云計算環境的，目前有超過50萬家企業簽約使用谷歌應用軟件引擎，用戶群已經接近1 000萬人［8］。Amazon公司提供的彈性云計算EC2，已在世界范圍內得到了相當高的認可，許多公司采用這個平臺來搭建自己的云計算服務。IBM公司在2007年發布了“藍云計劃”產品，已經建立了多個云計算中心，提供豐富的產品幫助企業建立自己的私有云。微軟公司推出了新操作系統Azure，企業用戶既可以在公司電腦上運行，也可以經由微軟通過互聯網提供相同服務，將以“即用即付”模式對Azure定價。另外，雅虎、惠普和因特爾3家公司也共同組隊創建了“云計算測試平臺”，目前已有50多個研究項目與其接軌。在我國，云計算發展也非常迅猛。阿里巴巴、中搜、瑞星等IT企業均建立了自己的云計算中心，并取得了初步進展?？梢哉f，現階段這些云計算的應用，為構建云計算環境下圖書館信息資源共享系統積累了豐富的實踐經驗。

2.3 云計算可使圖書館與IT企業實現雙贏

對于圖書館而言，傳統模式構建信息資源共享系統需要的資金投入大、更新和維護成本高等一系列問題。而IT企業提供的云計算服務是：零設備投入、零運維成本。因此，在現階段構建圖書館信息資源共享系統，無需斥巨資購買昂貴的計算機設備，只需花少量的租金租用IT企業所提供的計算、存儲、服務即可，并通過向IT企業支付一定的服務費用就可達到預期的效果。在云計算環境下，服務器的日常維護由云計算服務商來提供，圖書館不必另外支付費用，節省了人力物力和時間成本。筆者認為：構建圖書館基于云計算的信息資源共享系統，對圖書館來說以極低的成本投入獲得高質量的資源服務，可以減少圖書館建立和維護信息資源共享系統的經費。對IT企業來說，可以通過提供資源服務而獲利，同時也是IT企業深化和開拓市場服務領域的有效途徑?？梢?，云計算可使圖書館與IT企業實現雙贏。

3 基于云計算的圖書館信息資源共享系統構建模型

構建圖書館信息資源共享系統應遵循信息系統的一般模型。鑒于圖書館基于云計算信息資源共享系統的特殊性，需要對元數據進行處理，對現有的資源進行封裝，以便于系統的查詢、用戶需求的匹配。因此，在云計算體系結構的基礎上，給出個性化的圖書館信息資源共享系統結構模型（見圖1）。

其中各部分的任務、功能及可使用技術包括以下一些內容：

3.1 物理資源層

該層是圖書館信息資源共享云計算系統的最底層，提供最基本的硬件資源：計算機、信息資源服務器、存儲設備、數據庫、網絡設備等。在這個模型中，對于計算機的硬件要求很低，可以使用價格低廉的PC機，通過分布式技術和虛擬化技術將分散的計算機組成一個提供超強功能集群用于計算和存儲云計算操作［9］。

3.2 虛擬資源層

該層是圖書館信息資源共享云計算系統的第二層，虛擬化是云計算的核心設計技術。通過虛擬化技術將物理資源層大量相同類型的資源構成同結構或結構相似的資源池，消除物理硬件的限制，降低了硬件管理復雜度，提高了硬件資源的利用率，有效控制其成本，保證了信息資源共享系統的可擴展性，目的是為上層提供共享的資源。

3.3 事物管理層

該層是整個圖書館信息資源共享云計算系統的核心部分，由應用監控、用戶管理、任務管理、資源管理、安全管理等內容組成。主要功能是利用云計算技術將資源層提交的受控資源整合在一起。供虛擬組織的應用程序共享、調用。在管理層的有效調控下、資源層的各項資源通過一系列作用抵達服務層最終實現用戶的需要。

3.4 服務層

該層是圖書館信息資源共享云計算系統的實現平臺，由服務接口、服務注冊、資源查找、課題咨詢、信息交流等內容組成。主要功能是向用戶提供應用服務和解決方案，在云計算共享域內所有圖書館通過云計算網絡，建立統一的接口，用戶通過服務接口進入數據庫資源，獲得借閱、咨詢及其他服務，這也是圖書館云服務平臺的具體實現層上述信息資源共享系統中，各個子系統之間是相輔相成、交互作用，形成一個可控的自適應的云計算服務體系，通過對各種服務進行動態管理和分配，來滿足不同層次和規模的數字圖書館需求，支持館際透明的協作和服務獲取，支持各館用戶的聚合和參與，支持多館協作的社會化網絡的構建，支持多館資源的共建共享，具有自適應擴展的能力［10］。如果圖書館云服務平臺能真正地建立起來，就能徹底解決現階段圖書館資源共建共享面臨的問題。

4 基于云計算的圖書館信息資源共享系統運行機制

要保證圖書館信息資源共享的順利運行，首先要為這一新的共享模式提供切實可行的運行機制。筆者認為，圖書館可以以“會員制”的管理模式構筑其運行機制。運行機制包括兩部分：協調機制和財力機制。具體做法是建立一個具有綜合協調組織能力的圖書館共享系統管理中心，負責信息資源共建共享全面發展規劃。其主要工作包括：制定方針政策，技術標準、共享計劃、服務協議等一系列運營章程，并定期作風險評估，保證“云”的安全運營。另外，由于云計算環境下圖書館信息資源共享是新生事物，各成員館有義務將這種新的共享模式推廣到更多的學校、企業，服務更多的用戶，對信息資源進行公開、公平、有序的交易，推動圖書館信息資源共享的市場化，促進地方的經濟發展。因此，客觀上還需要政府和地方扶持，建立健全財力機制，具體設想是建立信息資源共享發展基金，基金由圖書館共享系統管理中心管理。這樣，啟動協調機制和財力機制，運用基金貸款支持和政策上的扶持，推動圖書館信息資源共享工作的開展。圖書館信息資源共享方案應通過合同的形式加以確立，規定各成員館的職責、權利、義務及合同履行時間、付費形式和金額等。確保信息資源共享順利運行。

5 結 語

云計算在圖書館的應用將是未來圖書館發展的一個趨勢，它可以將龐大的異構資源有機地整合起來，提供統一平臺，實現信息資源的全面共享。為適應圖書館這種新發展趨勢，本文在對云計算服務模式和功能進行分析的基礎上，設計了基于云計算的圖書館信息資源共享系統模型，分析了具體的運行機制，為圖書館信息資源建設在互聯網時代的發展提供了新的方法和思路。

參考文獻

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［8］徐玢.中國IT界應積極參與“云計算”技術變革［EB／OL］.http://www.stdaily.com/kjrb/content/2009-08/17/content94474.htm，2009-08-17.

［9］王鵬.走進云計算［M］.北京：人民郵電出版社，2009：123-124.

［10］王文清，陳凌.CALIS數字圖書館云服務平臺模型［J］.大學圖書館學報，2009，（4）:13-18.