林 潔

(福州大學(xué)，350002)

起源于20世紀(jì)的因特網(wǎng)技術(shù)，在21世紀(jì)的第一個(gè)十年迎來一次巨大變革。這個(gè)變革的起點(diǎn)就是云計(jì)算的誕生和廣泛運(yùn)用。云計(jì)算是一個(gè)新的科技概念，它本質(zhì)上是一種分散式運(yùn)算的新應(yīng)用。我們可以簡(jiǎn)單地將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)看成一大片云朵，而所有的互聯(lián)網(wǎng)使用者都連接到這朵云。只要網(wǎng)絡(luò)使用者透過這朵云，就能方便地存取設(shè)備、咨詢及服務(wù)，而云計(jì)算也必須在安全、快速、便利的前提下完成這樣的功能。云計(jì)算徹底顛覆了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)操作模式，它是一種概念的延伸，在任何地方只要通過電腦和網(wǎng)絡(luò)，就能完成一般性的工作。云計(jì)算雖然看起來很深?yuàn)W，但這種運(yùn)算模式已廣泛運(yùn)用于搜索引擎、購物網(wǎng)絡(luò)、防火墻異常監(jiān)測(cè)及大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存服務(wù)等。商業(yè)搜索引擎巨頭“谷歌”和“百度”，購物網(wǎng)站“亞馬遜”和“淘寶”，防火墻“卡巴斯基”以及“安卓”手機(jī)系統(tǒng)，都是云計(jì)算運(yùn)用的成功案例。近年來，圖書館界對(duì)云計(jì)算也表現(xiàn)出極大的熱情，2009年 OCLC［1］宣布即將推出“Web級(jí)協(xié)作型圖書館管理服務(wù)”，此舉表明云計(jì)算也將在圖書館領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

如果將云計(jì)算模式引入數(shù)字圖書館建設(shè)中，由于云計(jì)算使用的是虛擬資源，因此不受距離遠(yuǎn)近的限制，不必購買大量的服務(wù)器，只要通過云端連接網(wǎng)絡(luò)，就可以在公共系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的訪問服務(wù)，此舉不僅可以大幅降低成本，減少人員的投入，還能實(shí)現(xiàn)世界級(jí)數(shù)字圖書館資源的共享。本文以云計(jì)算的概念、服務(wù)模式和優(yōu)越性為切入點(diǎn)，探討將云計(jì)算引入數(shù)字圖書館的可行性，并提出隨后可能會(huì)產(chǎn)生的問題，期望可以為數(shù)字圖書館的構(gòu)建和發(fā)展提供參考。

1 云計(jì)算的概念、服務(wù)模式及優(yōu)越性

云計(jì)算是通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的運(yùn)算處理程序自動(dòng)拆分成無數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多功能服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)，透過搜尋與運(yùn)算分析之后，再將處理結(jié)果傳回給使用者端［2］。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局定義云計(jì)算是一種概念模式［3］，依據(jù)使用者的需要透過網(wǎng)絡(luò)去鏈接共享的資源(如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、儲(chǔ)存器、應(yīng)用程序和應(yīng)用服務(wù))，可以使用最少的管理而達(dá)到迅速的配置與發(fā)布。

1.1 云計(jì)算的服務(wù)模式

1.1.1 軟件即服務(wù)(Software as a Service，SaaS)

它是一種通過因特網(wǎng)提供軟件的模式，廠商將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在云計(jì)算服務(wù)器上，客戶可以根據(jù)自己實(shí)際需求，通過因特網(wǎng)向廠商訂購所需的應(yīng)用軟件服務(wù)，按訂購的服務(wù)多少和時(shí)間長短向廠商支付費(fèi)用，并通過網(wǎng)絡(luò)獲得廠商提供的服務(wù)。使用者不用再購買軟件，而改成向服務(wù)供應(yīng)商租用Web-base的軟件，且無需對(duì)軟件進(jìn)行更新維護(hù)，服務(wù)提供商會(huì)通過因特網(wǎng)全權(quán)管理和維護(hù)軟件。除了云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)商所提供的商用SaaS應(yīng)用之外，有些廠商還提供企業(yè)個(gè)性化訂制服務(wù)應(yīng)用。其代表就是 Google應(yīng)用程序，Microsoft OfficeLive，F(xiàn)acebook 等［4］。

1.1.2 平臺(tái)即服務(wù)(Platform as a Service，Paas)

它是廠商將云端服務(wù)器的應(yīng)用開發(fā)及部署平臺(tái)開放給使用者，使用者可以自行部署應(yīng)用程序、自行使用撰寫程序，但不管理或控制云端設(shè)備，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等。該平臺(tái)一般包含資料庫、中介軟件及開發(fā)工具，利用此服務(wù)，使用者可以只憑借一部手機(jī)就可以完成很多過去要在個(gè)人電腦上完成的工作。典型的平臺(tái)服務(wù)參與者為Google App Engine，Windows Azure 等［5］。

1.1.3 設(shè)備即服務(wù)(Infrastructure as a Service，IaaS)

廠商將基礎(chǔ)設(shè)備(IT系統(tǒng)、資料庫)等整合起來，再分租給使用者。Issa構(gòu)架出一個(gè)具規(guī)模的資源中心，提供客戶所需要的儲(chǔ)存空間、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等基礎(chǔ)資源，并負(fù)責(zé)這些資源所需的維護(hù)、電力與空調(diào)等環(huán)境的持續(xù)運(yùn)作，使用者可以有別于傳統(tǒng)自行購買相關(guān)設(shè)備而改租用的方式取得資源，并依據(jù)云端資源的使用量來進(jìn)行付費(fèi)。這些服務(wù)器、存儲(chǔ)空間及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是企業(yè)專屬的硬件設(shè)備，存在于Issa供應(yīng)商提供的一種虛擬化平臺(tái)中。如IBM TSAM (IBM Trivoli Service Automation Manager)、AWS(Amazon Web Service)等［6］。

1.2 云計(jì)算的優(yōu)越性

1.2.1 通過設(shè)備虛擬化降低成本

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心無法兼顧資源的利用率和高效能，多數(shù)數(shù)據(jù)中心的資源利用率在15%以下。而在云計(jì)算平臺(tái)中，資源使用率可達(dá)89%以上，降低了資源閑置率。對(duì)云服務(wù)的使用者來說，將IT服務(wù)外包給云服務(wù)供應(yīng)商，可使其在設(shè)備上的投資本金降到最低，從而節(jié)省成本，降低財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)這些IT設(shè)備和業(yè)務(wù)外包出去時(shí)，云計(jì)算相關(guān)技術(shù)可自動(dòng)化管理這些軟硬件，同時(shí)云服務(wù)供應(yīng)商也會(huì)負(fù)責(zé)維護(hù)和監(jiān)管，使用者可以大幅降低管理支出［7］。

圖1 云計(jì)算的服務(wù)模式關(guān)系圖

1.2.2 提高信息處理效能，降低數(shù)據(jù)中心負(fù)荷

云計(jì)算技術(shù)將大量的計(jì)算放置在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下執(zhí)行，使得大量的計(jì)算工作從個(gè)人電腦和服務(wù)器轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)。在云環(huán)境下，不但可以借助云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算能力減少使用者獲得結(jié)果的時(shí)間，同時(shí)可以降低數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷。云計(jì)算就像我們生活中經(jīng)常接觸到的自助餐廳，檢索服務(wù)是客人所需要的菜品。在云環(huán)境中，客人可在自助區(qū)自己尋找到適合的菜點(diǎn)，而不需要直接向廚房提出要求，從而解決了傳統(tǒng)的“用戶—大型服務(wù)器”互聯(lián)中，用戶需求集中，大型服務(wù)器負(fù)荷過大的困擾［8］。

1.2.3 良好的跨平臺(tái)兼容性

兼容性一直是困擾互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的難題，它不但限制了用戶在不同平臺(tái)間的流動(dòng)，也限制了不同平臺(tái)間的信息共享。舉例來說，一個(gè)用戶在進(jìn)行信息獲取的過程中，需要在不同的平臺(tái)上注冊(cè)數(shù)個(gè)身份，從而獲得相應(yīng)的權(quán)限來進(jìn)行自己的獲取行為。這樣用戶很難進(jìn)行跨平臺(tái)工作，同時(shí)每個(gè)平臺(tái)也增加了大量無用的客戶信息。云計(jì)算則可以很好地解決這個(gè)困擾，因?yàn)樗鼡碛辛己玫目缙脚_(tái)兼容性。例如“網(wǎng)易”和“新浪”作為中國最大的兩個(gè)門戶網(wǎng)站，通過使用云計(jì)算技術(shù)，便可做到用戶跨平臺(tái)的交互。在云計(jì)算應(yīng)用之前，兩個(gè)門戶網(wǎng)站的用戶是相互獨(dú)立的，即網(wǎng)易用戶只能注冊(cè)使用網(wǎng)易平臺(tái)，而新浪用戶也只能注冊(cè)使用新浪平臺(tái)。在云計(jì)算應(yīng)用之后，用戶可以使用網(wǎng)易用戶名，直接在新浪注冊(cè)并擁有新浪原用戶的所有權(quán)限。

2 云計(jì)算在數(shù)字圖書館的應(yīng)用

數(shù)字圖書館建設(shè)過程中，資金需求量大，資源閑置和數(shù)字資源無法共享等問題層出不窮。而云計(jì)算在這些方面擁有明顯優(yōu)勢(shì)，它可以最大程度地優(yōu)化已有資源，節(jié)省數(shù)字圖書館建設(shè)和運(yùn)營成本，還能共享不同數(shù)字圖書館的資源，因此將云計(jì)算引入數(shù)字圖書館建設(shè)將大有裨益。

2.1 利用云計(jì)算增加信息儲(chǔ)存量

數(shù)字圖書館具有相當(dāng)龐大的數(shù)據(jù)信息量，以傳統(tǒng)服務(wù)器為中心，采用磁盤陣列技術(shù)的存儲(chǔ)架構(gòu)，在信息資源儲(chǔ)存共享、數(shù)據(jù)盤擴(kuò)充、訪問速度上都存在明顯缺陷。因此，依靠傳統(tǒng)技術(shù)儲(chǔ)存信息的數(shù)字圖書館發(fā)展受到很大影響。在云計(jì)算環(huán)境下，可以利用虛擬化的存儲(chǔ)設(shè)備提供近乎無限的存儲(chǔ)空間，并且隨時(shí)進(jìn)行更新，從而滿足數(shù)字圖書館日益增長的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。云計(jì)算的虛擬存儲(chǔ)技術(shù)甚至可以做到數(shù)字內(nèi)容永久存儲(chǔ)。

例如，美國國會(huì)圖書館 NDIIPP項(xiàng)目和DuraCloud宣布，他們將聯(lián)手發(fā)起一個(gè)為期一年的試驗(yàn)計(jì)劃，檢驗(yàn)利用云技術(shù)進(jìn)行數(shù)字內(nèi)容永久存取的情況。NDIIPP項(xiàng)目的最終目的就是利用云技術(shù)，將多種形式的數(shù)字資源，如地理空間信息、視聽資料、圖像和文本等，通過虛擬存儲(chǔ)技術(shù)永久保存于互聯(lián)網(wǎng)之中［9］。因此，擁有海量存儲(chǔ)能力的虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)是數(shù)字圖書館發(fā)展的重要保障。

2.2 在云計(jì)算下處理海量信息

數(shù)字圖書館會(huì)產(chǎn)生大量的信息資源流通，這些數(shù)據(jù)常常達(dá)到PB(Petabyte)的規(guī)模，這需要圖書館服務(wù)器具備海量信息處理能力。例如，數(shù)字圖書館多媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式的轉(zhuǎn)換、大量信息的掃描識(shí)別、資源數(shù)據(jù)庫的索引倒排等［10］。如果僅以高性能大型計(jì)算機(jī)為平臺(tái)處理海量信息，不僅需要耗費(fèi)巨資采購大型計(jì)算機(jī)，而且在以后的維護(hù)和管理上都會(huì)產(chǎn)生較多問題，這樣就需要消耗大量的人力、物力資源，同時(shí)一旦信息處理工作進(jìn)入空白期，這些計(jì)算機(jī)的閑置就成了一種資源的浪費(fèi)。

云計(jì)算可以依靠其聯(lián)網(wǎng)處理信息資源的能力，以較低的成本進(jìn)行信息資源的計(jì)算處理和分析。目前最流行的處理方式是Google公司推出的一款Map-Reduce編程模型。它可以產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)集，將核心思想和要執(zhí)行的問題拆解成Map(映射)和Reduce(化簡(jiǎn))，先通過Map程序?qū)?shù)據(jù)分割成不相關(guān)的分塊，分配給大量計(jì)算機(jī)處理，達(dá)到分布運(yùn)算的效果，再通過Reduce程序進(jìn)行結(jié)果匯編，輸出開發(fā)者需要的結(jié)果［11］。除此之外，云計(jì)算可以通過建立虛擬服務(wù)器的形式，進(jìn)行多云計(jì)算連接，直接忽略物理位置為用戶提供運(yùn)算服務(wù)。這樣，用戶只需要一個(gè)可以連接互聯(lián)網(wǎng)的端口，就可以得到想要的服務(wù)。

2.3 云計(jì)算環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)資源共享

在云計(jì)算環(huán)境下，不同數(shù)字圖書館可以分別構(gòu)筑信息數(shù)據(jù)中心，而不用擔(dān)心無法共享信息資源。這既可以保障數(shù)字圖書館的信息需求，也可以簡(jiǎn)化數(shù)字圖書館建設(shè)工程，降低運(yùn)營成本。不同用戶可以通過云計(jì)算環(huán)境下的虛擬服務(wù)器和統(tǒng)一訪問接口，實(shí)現(xiàn)同時(shí)獲得不同圖書館的資源。同時(shí)，不同數(shù)字圖書館也可基于云計(jì)算的虛擬服務(wù)器，將異構(gòu)分布環(huán)境下不同來源的信息資源進(jìn)行統(tǒng)一整合，以達(dá)到信息資源共享，并且做到優(yōu)化配置智能管理，從而提高圖書館信息資源利用效率。

例如，中國高等教育文獻(xiàn)保障系統(tǒng)(CALIS)最初以聯(lián)合目錄數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以高校為主要服務(wù)對(duì)象，開展聯(lián)機(jī)合作編目、編目數(shù)據(jù)批量提供、編目咨詢與系統(tǒng)培訓(xùn)等業(yè)務(wù)，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，建立了完善的聯(lián)機(jī)編目系統(tǒng)［12］。隨著云計(jì)算作為新技術(shù)引入CALIS，兩者相結(jié)合開發(fā)出新數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺(tái)。這一平臺(tái)可以將互聯(lián)網(wǎng)上不同的數(shù)字圖書服務(wù)平臺(tái)整合成統(tǒng)一的服務(wù)體系，通過資源分配和管理，達(dá)到數(shù)字資源高度共享。

2.4 云計(jì)算可以消除不同設(shè)備接入限制

這是云計(jì)算的最大優(yōu)勢(shì)，不管用戶以何種電腦或其他便攜裝置，如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦，只要使用者可以連接互聯(lián)網(wǎng)都能夠享受到數(shù)字圖書館服務(wù)。云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)字圖書館將眾多資源放置在互聯(lián)網(wǎng)中，而非傳統(tǒng)意義上的自有大型服務(wù)器上。在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶只需連接到互聯(lián)網(wǎng)，就可以遠(yuǎn)程登錄任何數(shù)字圖書館，從而提高數(shù)字圖書館自身信息資源利用效率。

3 引入云計(jì)算管理數(shù)字圖書館的過程中應(yīng)當(dāng)注意的問題

云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)似乎無與倫比，然而我們也必須用理性的態(tài)度來看待云計(jì)算帶來的技術(shù)革新浪潮。雖然每一家云計(jì)算方案供應(yīng)商都強(qiáng)調(diào)使用加密技術(shù)來保護(hù)數(shù)據(jù)，但在云環(huán)境下，數(shù)據(jù)安全問題、用戶隱私、版權(quán)糾紛等圖書館數(shù)字化的核心問題仍然應(yīng)當(dāng)引起我們的重視。

3.1 數(shù)據(jù)安全

數(shù)據(jù)安全對(duì)圖書館來說至關(guān)重要。館藏資源、電子文獻(xiàn)資源和流通數(shù)據(jù)一旦丟失，對(duì)于圖書館而言都是巨大的損失。盡管很多學(xué)者認(rèn)為云計(jì)算提供了安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，但數(shù)據(jù)安全問題一直是云計(jì)算的主要問題之一。所以，在云計(jì)算引入數(shù)字圖書館的過程中，圖書館管理者需要對(duì)法律法規(guī)和因特網(wǎng)保密工作有充分的了解。

3.2 用戶隱私

將云計(jì)算引入數(shù)字圖書館領(lǐng)域之后，不但數(shù)字圖書館本身的數(shù)據(jù)安全需要重視，用戶的隱私同樣需要引起相關(guān)部門注意。在使用數(shù)字圖書館跨平臺(tái)檢索時(shí)，仍然需要用戶進(jìn)行注冊(cè)，此時(shí)用戶難免會(huì)將自己的隱私資料發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)之中。在云計(jì)算環(huán)境下，用戶隱私也儲(chǔ)存在互聯(lián)網(wǎng)上，不可避免地同樣有泄漏和被盜的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 版權(quán)糾紛

雖然數(shù)字圖書館和云計(jì)算結(jié)合后可以給眾多讀者提供優(yōu)秀而便捷的信息服務(wù)，但是版權(quán)問題仍然會(huì)貫穿數(shù)字圖書館發(fā)展的始終。唯一可以避免大量糾紛產(chǎn)生的方法，就是在圖書館數(shù)字化過程中，不但要引入云計(jì)算這樣的先進(jìn)技術(shù)，還需要簽訂大量的授權(quán)協(xié)議，從而保證在云計(jì)算時(shí)代不會(huì)因?yàn)榘鏅?quán)糾紛擾亂數(shù)字圖書館發(fā)展的步伐。

4 結(jié)語

數(shù)字圖書館是圖書館事業(yè)發(fā)展的必然方向。引入先進(jìn)的云計(jì)算進(jìn)行資源優(yōu)化配置，提高信息管理服務(wù)質(zhì)量，是數(shù)字圖書館建設(shè)中較為合理的選擇。而云計(jì)算作為先進(jìn)的運(yùn)算模式，還處于應(yīng)用的初級(jí)階段。如果想將云計(jì)算應(yīng)用于數(shù)字圖書館領(lǐng)域，勢(shì)必要對(duì)其優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行全面而客觀的分析。利用云計(jì)算的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以降低數(shù)字圖書館建設(shè)過程中的資源消耗，但出于安全考慮必須訂立大量的技術(shù)協(xié)議和服務(wù)協(xié)議，構(gòu)建新的管理體制，以保證數(shù)字圖書館的和諧發(fā)展。

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