高校圖書信息管理系統框架及云計算應用

曹小愉

（中原工學院圖書館，河南 鄭州 451191）

高校圖書館是教師和學生學習及獲取信息的最佳場所，這包括實體圖書館內圖書資料和網上圖書館資源。但隨著信息時代的到來，圖書館圖書收藏量不斷地增加，使傳統的圖書管理員的工作日益繁重起來。圖書館作為一種信息資源的集散地，圖書和用戶借閱資料繁多，包含很多的信息數據的管理，目前，很多的圖書館都是初步開始使用，甚至尚未使用計算機進行信息管理，其對信息管理的主要方式是基于文本，表格等紙介質的手工處理，數據處理工作量大，容易出錯。由于數據繁多，容易丟失，且不易查找。總的來說，缺乏系統規范的信息管理手段。因而圖書信息的管理是圖書館經常遇到的問題,尤其是當今高校的圖書館更為突出。此外，高校各二級院系一般也擁有自己的圖書資料室，如能將其與圖書館的資源聯通共享，作為高校圖書信息系統的一部分，則非常有意義。

隨著科學技術日新月異的進步，尤其是計算機技術的飛速發展，使各行各業在計算機技術應用方面得到了廣泛的普及和使用。圖書信息管理系統也在計算機技術的基礎上發展和豐富起來，將傳統的圖書管理方式徹底的解脫出來，提高效率，減輕以往繁忙的工作，減小出錯的概率。實現圖書管理信息系統,既能夠提高工作效率,又可以提高工作水平。具有手工管理所無法比擬的優點。例如：檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等。這些優點能夠極大地提高圖書信息管理的效率,使圖書管理工作規范化，系統化，程序化，避免圖書管理的隨意性，提高信息處理的速度和準確性，能夠及時，準確，有效的查詢和修改圖書情況。

當前云計算技術取得較快的發展，利用云計算技術建設安全、高效、經濟、低碳的數字圖書館,為讀者提供滿意的云個性化閱讀服務已成為數字圖書館未來發展的主流與方向。

圖2 云平臺技術架構設想

圖書信息管理系統總體框架

1.組成部分

圖書管理系統可以分為前臺顯示界面模塊、信息綜合管理模塊以及后臺數據庫模塊三個部分。

其中前臺顯示界面的主要工作就是顯示圖書的信息，借閱情況，查詢清空等問題，主要是向大家展示必要的信息。

綜合信息管理模塊作為核心，其主要功能就是實現圖書的查詢、借書、還書、圖書入庫以及清除庫存等。這部分將在接下來的1.2節進行說明。

后臺數據庫模塊主要是為了實現上述功能而進行的數據信息的記錄、儲存與交換的。

2.系統核心功能模塊

圖書信息管理系統的核心模塊即是圖書綜合信息管理模塊，該模塊具體可包括三個次級模塊組成：借還操作模塊、信息管理模塊、信息瀏覽模塊，如圖1所示。每個模塊之間既相對獨立又相互聯系，構成一個有機的整體。

3.數據庫設計

數據庫在一個信息管理系統中占有非常重要的地位，數據庫結構設計的好壞將直接影響系統的效率和數據的完整及一致性。數據庫設計是建立數據庫及其應用系統的核心和基礎，它要求對于指定的應用環境，構造出適宜的數據庫模式，建立起數據庫應用系統，并使系統能有效地存儲數據，滿足用戶的各種應用需求。規范化數據庫設計步驟包括需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、數據庫物理設計、數據庫實施運行和維護。需求分析階段主要是分析用戶的要求，收集基礎數據，它是下一步設計的基礎。概念結構設計是整個數據庫設計的關鍵，在此階段要逐步形成數據庫的各級模型，其中主要的是E－R 模型。E － R 模 型（Entity － Relationship Data Model）即實體聯系模型，它用簡單的圖形反映現實世界中存在的數據及其相互關系，面向現實世界。邏輯設計階段的任務是把得到的E－R 模型轉換某個具體數據庫所支持的數據模型。物理設計的目標是提高數據庫的性能、節省存儲量，例如文件的存放格式，緩沖區的管理等等，在關系型數據庫系統中，這些都是由操作系統來管理。數據庫的實施與維護是在前述各階段完成后著手建立一個具體的數據庫，然后載入數據。

2.云計算原理

云計算是一種互聯網上的資源利用新方式，可為大眾用戶依托互聯網上異構、自治的服務進行按需即取的計算。云計算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，企業或用戶數據中心的運行將更與互聯網相似。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和存儲系統。云計算可以認為包括以下幾個層次的服務：基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。云計算的應用包含這樣的一種思想，把力量聯合起來，給其中的每一個成員使用。從最根本的意義來說，云計算就是利用互聯網上的軟件和數據的能力。在圖書館復雜的大量信息處理與服務中，長遠來說正好可以應用這種思想和能力。

圖書信息管理云平臺架構設想

1.技術架構

高校圖書信息管理云平臺基于云計算架構體系、云安全架構體系進行設計，包括基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務以及云安全、云管理等幾個部分組成。如圖2所示。

其中，基礎設施即服務：它是圖書館內部各相關科室部門或高校各院系圖書資料室云平臺使用者的技術支撐；平臺即服務：它是為用戶進行使用操作的平臺提供的技術與服務支撐；軟件即服務：它是以服務方式提供給圖書館各部門及用戶的應用軟件。

3.物理架構

高校圖書信息管理云平臺的物理架構可采用集中與分散結合的方式進行部署。采用高性能服務器或小型機布置在圖書館專門機房，集中管理；各終端機或應用服務器布置在各閱覽室、查詢點，或布置在各二級院系的資料室里，數據傳輸共享，共同構成整個高校圖書信息管理的物理架構體系。

云計算開發平臺的選擇與實現

云計算開發平臺有很多種，比如基礎設施即服務（IaaS）的有OpenStack、Euca?lyptus、CloudStack、OpenNebula 等，平臺即服務（PaaS）的有CloudFoundry、OpenShift等，皆可供選擇。語言編寫上可使用Py?thon、Ruby、Java、C++、腳本語言等進行編寫。此外，虛擬化技術對于云計算來說是很重要的，IaaS的基礎就是虛擬化技術，更具體來說就是Xen和KVM。云計算除了虛擬化技術之外，存儲技術，尤其是分布式存儲也是相當重要的。云計算的技術問題都可以歸根為操作系統的技術問題。

結語

圖書信息管理系統是高校知識體系不可分割的重要組成部分，其功能也應隨著現代信息技術的發展而完善和進步。本文提出以目前流行的功能強大的云計算技術設計圖書信息管理系統，并對該管理系統的組成部分、各自功能、平臺架構、語言開發及編碼規則等進行了說明。論文將有助于信息系統的開發應用。