基于云計算環境的數字圖書館云服務模式構建*

付 佳 閆 實

（1.牡丹江醫學院圖書館；2.牡丹江醫學院信息技術中心，黑龍江 牡丹江 157011）

1 傳統圖書館服務模式存在的問題

1.1 個性化服務存在局限

傳統圖書館信息服務存在內容重復、形式單一的問題，雖然圖書館均建立了完備的書目數據庫，館藏資源也越來越豐富，但是信息服務的內容還停留在館情介紹、網上閱覽、書刊檢索等方面，無法真正實現對特殊用戶的針對性服務。現階段很多圖書館使用的“圖書館管理集成系統”還不具備定制個性服務的功能，必須另外建設個性化的用戶軟件平臺才能滿足用戶的需要，這個過程需要投入大量的硬件及軟件設備，包括相應的網絡設施與人力資源。再者，不同圖書館選擇的數據供應商、軟硬件系統、運行環境有所不同，數據庫的編碼結構、訪問接口、表達方式存在差異，相應的數據庫的檢索界面支持的檢索語言及檢索算符等也各不相同，用戶在切換、登錄不同數據庫時需要花費較多的時間與精力。檢索的不便使得圖書館之間資源共享的程度受到較大影響。

1.2 服務系統存在問題

1.2.1 集成系統售后服務不完善

圖書館服務過程中，一些基本業務及相關信息咨詢服務均是通過管理集成系統來實現的，但是現實情況中，系統軟件開發商水平不等，所提供的售后服務也參差不齊，一些開發商僅提供電話售后，有些則是網絡咨詢，受成本、人力等各種主觀、客觀因素的影響，很少有軟件開發商提供現場全程售后服務，所以圖書館就必須招聘專業的系統管理員對圖書館集成系統進行維護與二次開發。但是系統管理員個人水平也有所不同，并存在較大的流動性，故無法從根本上保證系統運行的穩定性與可靠性，一旦出現系統數據損壞或丟失的問題，則會造成難以彌補的后果。

1.2.2 館藏資源建設冗余

20世紀末計算機技術的發展進入一個高峰期，相應的，圖書館在數字資源的開發與建設方面也進入一個迅速發展的階段，各個圖書館開始了館藏資源數字化發展的進程，很多圖書館均購進了大量的數據庫。盡管數據庫的應用與發展大大豐富了圖書館的館藏資源，提高了資源的利用率，但也存在數字資源與紙質資源重復建設的問題，因為圖書館數據過于龐大，無法逐一進行查重、對照，從而導致館藏資源建設冗余、建設成本增加。

1.2.3 資源共建共享沒有實現

圖書館會通過大量采購期刊書籍而通過達標，更多圖書館側重于追求“大而全”或者“小而全”，而忽略了資源的共建共享。當然，導致該問題出現的根本原因之一在于體制，但館與館之間的利益博弈也是不容忽視的原因，所以圖書館聯盟建設還存在實際上的困難。盡管區域性資源共建共享可以很大程度上節約資源，但仍然存在浪費國家人力、物力、財力的資源重復建設現象。

2 圖書館云服務概述

云計算的概念是2006年由谷歌首次提出，從而發展為IT領域的一大研究熱點，谷歌、亞馬遜、微軟、IBM等IT巨頭均在云計算技術的開發及產品的普及方面投入重金。但是直到現在各界專業、學者還未就云計算的概念達成共識。IBM認為云計算是通過服務的形式利用互聯網技術向用戶提供數字資源及相關應用，其屬于基礎架構管理方法論的一種，從某種程度上講，云計算是一個虛擬的數字資源池，其為用戶提供了一種全新的數字資源服務模式，其所包含的大量的計算資源可以實現高度虛擬化資源的動態建設。而谷歌則認為云計算是以公開標準、公開服務為基礎使互聯網成為每個網絡用戶的數據處理中心，通過云服務用戶可享受到數據存儲、網絡服務等。而微軟則認為云計算是以互聯網為基礎的虛擬資源服務，其體現出動態性、可擴展性的特點，總體上屬于一種計算行為。維基則認為云計算是網絡計算的新標簽，其使用公用計算實現計算資源的共享，云計算是依靠個人設備樹立用戶應用程序之外的另外一種選擇。綜合各個具有代表性的結論可知，云計算是一項綜合性技術，其包括并行計算、網格計算、效用計算、分布式計算等多種計算方式，并集成了傳統的計算機技術及網絡技術，包括網絡存儲、虛擬化、負載均衡等。利用云計算計算，可以將多個計算機實體整合在一起，利用網絡實現一個強大的“超級計算機”，再利用SaaS、PaaS、IaaS等先進的商業模式，將這一強大的計算能力分布至每個用戶終端，大型數據管理中心主要負責服務器的維護與管理，而互聯網服務器集群則主要負責進行個人計算機的數據處理，在分配計算資源過程中與用戶的實際需要密切結合，將這一“超級計算機”的效果及作用充分發揮出來。

3 構建數字圖書館云服務模式

3.1 云圖書館服務平臺架構

基于讀者云閱讀服務及體驗的角度而言，云計算環境下數字圖書館云服務包括3種模式，即IaaS、PaaS、SaaS，通過圖1可直觀看出3種服務模式的層次架構、關系及功能結構。

圖1 基于云計算的數字圖書館云服務模式

圖1中IaaS層是圖書館云服務模式中的最底層，基礎設施即服務，主要由相關硬件設施組成，包括云計算集群設備、云存儲集群設備、云網絡傳輸管理設備及云物理資源管理服務器等。云服務商利用虛擬化技術把云基礎設施的服務器、數據庫、內存、操作系統、I/O設備、存儲及計算能力集中在一起，成為一個虛擬的資源池，其主要作用是為用戶提供基礎資源，包括計算、存儲、網絡及單機操作系統，通過遠程訪問用戶可便捷地使用資源，只需按照云資源的實際用量支付相關費用即可。IaaS服務對象主要是圖書館系統管理員，主要服務內容包括物理資源池管理及調度、資源監控與負載管理、數據管理、云資源的部署及安全管理、資源計費管理等。

PaaS是以IaaS服務為基礎的底層服務，平臺即服務。向用戶提供一個云應用開發平臺，用戶可在通過該平臺享受到云服務開發商提供的各類服務，包括應用設計、應用開發、應用測試及應用托管等。整個過程中的第三方設計商無需購買開發平臺所需的服務程序及生產服務器的硬件設備，只需向云服務開發商租用一個PaaS平臺即可，通過互聯網可以在該平臺上進行應用軟件的設計、測試及應用部署，不僅內容豐富、功能強大，而且成本更低，可以實現用戶專屬的“私人定制”。當然圖書館在租用PaaS時，必須對其開發環境的兼容性及友好性進行重點考察，評估其實際的開發功能與服務內容是否可保證云資源分配的最優化，突發流量控制是否合理，以保證云資源使用過程中的精細化及計費的準確性。

SaaS是以IaaS或PaaS平臺應用服務為基礎，其是面向讀者提供云閱讀應用軟件服務，圖書館租賃云服務后即可通過互聯網將云閱讀應用傳輸給讀者，讀者只需根據服務水平協議利用網絡獲取軟件即可，無需在終端上另行安裝閱讀軟件。SaaS服務內容包括圖書館系統管理監控、辦公自動化、讀者博客及空間應用、電子郵件、網絡會議、網絡傳真、在線殺毒等各種應用，且讀者可基于公開協議利用互聯網任意訪問，該服務模式體現出較強的安全性，可實現云資源的動態伸縮，可擴展性強且成本低。

3.2 以讀者需求為核心的服務模式

3.2.1 保證云服務平臺的安全性

云安全保證網絡信息安全的全新手段，其集并行處理、網格計算、未知病毒行為判斷等技術及概念于一體，通過客戶端監測網絡軟件行為異常，獲取木馬及其他惡意程序的最新信息，經過自動分析與處理后，再將解決方案分發至客戶端。云安全服務器可以分析掛馬網站的信息、用戶所面臨的威脅，從而對互聯網中的整體安全形勢有宏觀、及時、全面、準確的了解。而且工程師還可以在分析海量數據的基礎上，對未來某個時期內互聯網安全的發展趨勢做出預測。對于圖書館而言，基于云服務模式下，其不僅是云安全服務的直接受益者，更要在自身系統管理中體現出云安全的核心理念與技術原理；系統平臺、硬件設施、應用軟件、數據存儲等均可以通過“租賃”的方式獲得，因此圖書館可以將服務的重點放在為用戶提供高附加值的知識型服務，從而實現知識化服務的轉變，而知識化服務需要讀者在高效滿足顯性知識需求的基礎上主動挖掘隱性知識，由此可見，圖書館要將讀者的使用記錄實時、準確地挖掘出來，以提高圖書館的動態數據處理能力。

3.2.2 智能化管理技術

圖書館云服務過程中，海量數據的傳輸、存儲及安全管理是核心內容，會對圖書館云系統的服務效率產生決定性影響，因此要加強云系統I/O設施的智能化管理平臺建設，對云存儲空間中靜態數據與內部網絡動態數據加強管理，縮短內部網絡數據傳輸、響應及處理的時間。智能化管理系統還要對關鍵設備的工作指標進行監控，一旦系統出現異常則自動啟動報警功能。根據云中心存儲架構的特點對數據存儲策略及保護模式進行調整，將云中心系統數據存儲量控制在合理范圍；針對核心與一般數據、結構化與結構化數據、長期保存數據與短期保留數據、訪問頻率不同的數據等，必須采取不同的管理策略；核心數據可以采用數據冗余存儲技術，存儲介質的安全性可以保證；及時刪除重復數據，減少系統中可能發生的存儲熱區，緩解系統存儲壓力。此外，還可以在云圖書館中引入物聯網技術，其包括人工智能、RFID、自動傳感、傳感適配、網絡通信等，可以對資源、能力、管理、服務等進行智能化的識別、跟蹤、監測與定位，以滿足云圖書館所需的相關技術要求，實現真正意義上的“智能云圖書館”。

3.2.3 突出云服務平臺的主導作用

一方面要將讀者的力量充分發揮出來，引導其共同推動圖書館云服務的發展與完善。基于Web2.0環境下，讀者不僅是圖書館資源的利用者，也是創造者，其在資源建設方面的優勢十分突出。圖書館要充分重視用戶的作用，通過相應的激勵機制引導讀者進行資源及應用程序的開發，在體驗云服務的同時提出優化建議；圖書館還可將云服務嵌入讀者的網絡社區，使其無障礙體驗云服務，再利用讀者的“口碑營銷”策略提高云服務的利用率。

另一方面，讀者需求會對圖書館服務內容及服務形式起到決定性作用，因此圖書館要基于讀者需求對自身的服務結構做出調整。基于云環境下，圖書館要將讀者信息服務作為工作的重點內容，在深入了解讀者的潛在需求及個性化需求的基礎上，利用云平臺為其提供個性化、一站式的創新服務，具體內容包括信息傳遞、專家交流、科研指導、興趣培訓等，不斷拓展圖書館的發展空間，不斷提升圖書館的社會價值。

3.2.4 強化SaaS系統平臺結構的集成度與服務功能

SaaS系統平臺的主要服務對象即圖書館管理員及廣大讀者，其通過提供各類應用軟件服務來提高圖書館的工作效率，從而提高讀者滿意度，由此可見，云計算環境下SaaS平臺不僅包含眾多軟件模塊，實現高度集成，而且不同的應用軟件之間的資源分配與調度也是一個復雜的過程，從而對系統的運行效率產生直接影響，所以SaaS平臺必須具備較強的平臺結構集成度，才能以用戶需求為核心進行自由組合與擴展。基于閱讀應用服務需求加強SaaS平臺的功能建設，充分分析讀者的閱讀需求、閱讀行為特點、閱讀服務規程及滿意度評價等指標，進行對應功能的開發與設計，以保證SaaS平臺讀者個性化閱讀活動的綜合保障力。此外，還要建立一個高效的SaaS資源部署監測系統，根據實際監測數據實時調整資源分配與調度，以保證管理的靈活性，從而促進平臺高效運營。

4 結語

在圖書館中采用云計算技術進行“云服務”，從某種程度上講是圖書館服務模式的重大變革，其不僅實現了服務模式、知識創新模式的轉換，而且圖書館傳統服務模式所面臨的問題也得到了有效解決，再者由于云計算技術的應用大幅降低了社會的能源消耗，這在無形中也提高了圖書館的社會效益。不過由于圖書館界關于云服務的研究尚處于初級階段，理論上不夠成熟，實踐上也存在諸多現實問題，后續的研究空間還非常大，但仍不可否認，其對整個數字圖書館的建設與發展是其他技術無法望其項背的。因此要加強對云圖書館的深入研究，在探索中發展、進步，為未來大規模云圖書館產業的形成與發展打下堅實基礎。

[1]孫坦，黃國彬.基于云服務的圖書館建設與服務策略[J].圖書館建設，2009（9）：1-2.

[2]張凌超.基于“云計算”的數字圖書館建設模式初探[J].圖書館學研究，2011（11）：40-41.

[3]王鵬.云計算的關鍵技術與應用示例[M].北京：人民郵電出版社，2010：47-51.

[4]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）：13-16.

[5]李德毅.云計算支撐信息服務社會化、集約化和專業化[J].重慶郵電大學學報：自然科學版，2010（6）：698-702.

[6]張興旺，李晨暉，秦曉珠.云計算環境下大規模數據處理的研究與初步實現[J].現代圖書情報技術，2011（4）：17-23.

[7]魏婷，馬曉亭.云計算環境下數字圖書館網絡與數據中心智能化管理策略研究[J].現代情報，2011（11）：147.