互聯(lián)網(wǎng)上大量的醫(yī)學(xué)信息資源對(duì)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究工作具有舉足輕重的作用。但如何有效利用優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源為醫(yī)學(xué)科研工作者提供服務(wù)一直是信息工作者關(guān)注的課題。目前存在的對(duì)資源開發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力、資源開發(fā)平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境無(wú)法兼容、網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源的異構(gòu)性與分散性等問(wèn)題對(duì)資源的有效利用造成障礙[1-2]。云計(jì)算可利用最小化的客戶端實(shí)現(xiàn)復(fù)雜高效的處理和存儲(chǔ)[3]，若將云計(jì)算推廣到網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)中，無(wú)疑會(huì)極大地提高資源的利用效率。

1 云計(jì)算概述

云計(jì)算(cloud computing)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種嶄新的計(jì)算模型。其基本原理是以互聯(lián)網(wǎng)為中心，用普通設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備構(gòu)建數(shù)據(jù)中心，將大量計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、軟件資源、硬件資源鏈接在一起，形成巨大規(guī)模的共享虛擬IT資源池，用戶所需的服務(wù)運(yùn)行在“云端”[4-5]；用戶所處理的數(shù)據(jù)保存在互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心是云計(jì)算的基礎(chǔ)，要保證有足夠強(qiáng)的計(jì)算能力和足夠大的存儲(chǔ)空間供不斷擴(kuò)展的用戶群使用。其正常運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)由提供云計(jì)算服務(wù)的企業(yè)負(fù)責(zé)，在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)用戶只需通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作即可方便地獲得所需服務(wù)。云計(jì)算體現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)的思想”，為計(jì)算機(jī)用戶提供安全、可靠、快速、便捷、透明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算服務(wù)[6]。

云計(jì)算作為一種新的計(jì)算模式，具有高可擴(kuò)展性、高可用性、按需服務(wù)等優(yōu)點(diǎn)。

第一，低成本。軟硬件的維護(hù)由云計(jì)算提供者負(fù)責(zé)，用戶只需支付一定的費(fèi)用，不需要再投入大量的人力財(cái)力，應(yīng)用程序的運(yùn)行在“云端”，應(yīng)用程序的更新也在“云端”自動(dòng)完成。

第二，良好的數(shù)據(jù)和應(yīng)用共享能力。不同操作系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)和應(yīng)用的共享較復(fù)雜，云計(jì)算環(huán)境下用戶可通過(guò)終端設(shè)備連接到“云”不同的操作系統(tǒng)，共享數(shù)據(jù)和應(yīng)用，不用考慮不同操作系統(tǒng)之間的兼容性，用戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用需要在不同的終端設(shè)備間共享，只需訪問(wèn)“云端”即可方便獲得。

第三，安全性、可靠性高。在“云”里，一臺(tái)計(jì)算機(jī)的崩潰不會(huì)影響存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，這是因?yàn)椤霸啤睍?huì)自動(dòng)備份存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的位置和組織方式對(duì)用戶是透明的，用戶不需關(guān)心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置、數(shù)據(jù)是如何組織的，只需通過(guò)服務(wù)商提供的使用接口存儲(chǔ)數(shù)據(jù)即可。此外，云計(jì)算環(huán)境會(huì)設(shè)置嚴(yán)格的權(quán)限，可以幫助用戶放心地與指定的人共享數(shù)據(jù)。

第四，良好的可擴(kuò)展性。一是計(jì)算能力的可擴(kuò)展。用戶在云計(jì)算環(huán)境下，可以支配整個(gè)云的計(jì)算能力，這種計(jì)算能力的可擴(kuò)展性是顯而易見(jiàn)的。二是存儲(chǔ)能力的可擴(kuò)展。用戶的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在“云端”，這種存儲(chǔ)能力的可擴(kuò)展性事實(shí)上是無(wú)限的。三是數(shù)據(jù)獲取方式可擴(kuò)展。云計(jì)算環(huán)境下，用戶獲取數(shù)據(jù)的方式不受時(shí)間、地點(diǎn)和設(shè)備的限制，可以隨時(shí)隨地通過(guò)各種終端設(shè)備(手機(jī)、電腦、iPad等)獲取所需數(shù)據(jù)和服務(wù)。

2 網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源及其利用存在的問(wèn)題

網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源主要包括生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、醫(yī)學(xué)新聞、醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)藥市場(chǎng)資源等[6-7]。網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源利用主要存在以下問(wèn)題。

一是利用效率低下。網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源對(duì)醫(yī)學(xué)工作者和醫(yī)學(xué)科研人員具有重要作用，但由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力，各類資源開發(fā)者的切身利益受到損害，導(dǎo)致資源開發(fā)者不愿共享自己的資源，資源的開發(fā)和利用之間未形成一種有效的互動(dòng)和平衡。

二是不兼容性對(duì)有效利用造成障礙。不兼容性主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源開發(fā)平臺(tái)和運(yùn)行環(huán)境無(wú)法兼容，這是有效利用網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源的巨大障礙。另外，用戶使用中也可能碰到格式不兼容的問(wèn)題，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源的有文檔型、圖片型、數(shù)據(jù)庫(kù)型、音頻型、視頻型等多種格式。

三是搜索引擎萬(wàn)能論失效。網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源非常豐富，但又良莠不齊，用戶能否檢索到自己需要的、有價(jià)值的資源最為關(guān)鍵[1]。網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源只有被充分利用，才能體現(xiàn)其最大價(jià)值。而要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源價(jià)值的最大化，僅僅依靠搜索引擎已經(jīng)力不從心。搜索引擎為我們搜索信息提供了極大便利，但其查準(zhǔn)率、查全率卻不理想，往往漏檢用戶所需的有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源，因此并不能幫助我們解決所有問(wèn)題。

四是分散性和異構(gòu)性影響網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源的有效組織和利用。從空間角度看，多格式、大量相關(guān)網(wǎng)頁(yè)分散在各類醫(yī)學(xué)專業(yè)網(wǎng)站、醫(yī)學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、醫(yī)學(xué)工作者的個(gè)人博客及非專業(yè)網(wǎng)站；從時(shí)間維度看，新媒體形式不斷出現(xiàn)，與之相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源繼而出現(xiàn)，異構(gòu)性成為有效組織和廣泛利用網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源面臨的首要問(wèn)題。

3 云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)模型

云計(jì)算具有高可擴(kuò)展性、高可靠性和安全性等優(yōu)點(diǎn)，可為用戶提供簡(jiǎn)單、便捷、可配置的服務(wù)，滿足不斷增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求[6]。

鑒于此，云計(jì)算環(huán)境下，面對(duì)網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源的海量增長(zhǎng)，需要通過(guò)虛擬化技術(shù)、分布存儲(chǔ)技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)等將分散在網(wǎng)絡(luò)不同地方、格式多樣、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源以相對(duì)集中的方式展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)云提供商負(fù)責(zé)下的資源動(dòng)態(tài)更新。

針對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源的利用現(xiàn)狀，結(jié)合云計(jì)算的特點(diǎn)，在云計(jì)算環(huán)境下構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)模型(圖1)，對(duì)有效整合異構(gòu)環(huán)境的資源、實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)，避免重復(fù)建設(shè)醫(yī)學(xué)信息資源、減少人力財(cái)力的浪費(fèi)、提高資源共享和利用具有重要作用。該模型由基礎(chǔ)設(shè)施、管理平臺(tái)、應(yīng)用軟件、云客戶端四部分組成，采用云計(jì)算環(huán)境下的虛擬技術(shù)、分布存儲(chǔ)技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)等將硬件資源、軟件資源等抽象為服務(wù)，為不同需求的用戶提供服務(wù)[8]。

圖1 云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)模型

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)

基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層向用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，用戶無(wú)需關(guān)心基礎(chǔ)設(shè)施所處的位置和屬性，可通過(guò)統(tǒng)一接口直接操作或使用基礎(chǔ)設(shè)施的部分資源。通過(guò)虛擬化技術(shù)，將普通機(jī)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)器、硬件基礎(chǔ)設(shè)施與設(shè)備等建設(shè)為資源池，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、分配和使用。數(shù)據(jù)中心是云計(jì)算環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)，因此基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層除了向用戶和上層提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)外，還需將普通機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等連接起來(lái)構(gòu)成數(shù)據(jù)中心。

3.2 管理平臺(tái)服務(wù)

管理平臺(tái)服務(wù)層在基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層之上，由公有云管理平臺(tái)、私有云管理平臺(tái)、安全管理和故障管理4部分組成。這4部分相互協(xié)作，構(gòu)成有機(jī)整體共同管理云計(jì)算環(huán)境。

公有云管理平臺(tái)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)、導(dǎo)航資源、常規(guī)數(shù)據(jù)資源等的日常管理、運(yùn)行和維護(hù)，為用戶提供豐富的、個(gè)性的信息資源。

私有云管理平臺(tái)主要負(fù)責(zé)重要常規(guī)信息資源、敏感信息資源(如版權(quán)保護(hù)信息、用戶權(quán)限信息)等的管理和維護(hù)。對(duì)于這些資源，不同用戶有不同的使用權(quán)限。本地用戶有權(quán)限閱讀和修改，普通用戶只能使用部分開放的資源，且只能讀取。

安全管理主要負(fù)責(zé)常規(guī)信息資源的管理和調(diào)度，向用戶提供正常服務(wù)。通過(guò)云檢測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)用戶行為，并對(duì)用戶行為進(jìn)行分析，以此判斷用戶的合法性及其有無(wú)惡意攻擊行為，確保用戶在云計(jì)算環(huán)境下正常使用網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)。

故障管理主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心中某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效或發(fā)生其他故障時(shí)，存儲(chǔ)在該數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)資源重新部署、管理、調(diào)度等應(yīng)急處理?；A(chǔ)設(shè)施層的虛擬資源池發(fā)生故障時(shí)，向用戶或上層提供服務(wù)時(shí)重新調(diào)度資源池中資源的管理策略。管理平臺(tái)中私有云管理平臺(tái)、公有云管理平臺(tái)發(fā)生故障時(shí)的預(yù)案處理。

3.3 應(yīng)用軟件服務(wù)

應(yīng)用軟件服務(wù)層處于云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)模型的第三層，是該模型最重要的部分。該層將各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源封裝為與平臺(tái)無(wú)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)，向用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)、通信服務(wù)、信息服務(wù)、應(yīng)用程序等。用戶根據(jù)需要支付一定的費(fèi)用，即可獲得服務(wù)。

3.4 云客戶端

云客戶端是云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)模型的最上層，直接面向最終用戶。用戶在有網(wǎng)絡(luò)連接的地方通過(guò)統(tǒng)一接口隨時(shí)隨地訪問(wèn)“云端”，使用便捷、高效。云客戶端不僅包括個(gè)人計(jì)算機(jī)，還包括能與云計(jì)算環(huán)境互聯(lián)的各種終端設(shè)備，如筆記本電腦、移動(dòng)手機(jī)、iPad、數(shù)字電視等。

4 云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)的關(guān)鍵問(wèn)題

構(gòu)建云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)模型，對(duì)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，解決網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源的海量增長(zhǎng)及異構(gòu)等問(wèn)題有積極意義，既可避免重復(fù)建設(shè)，減少人力財(cái)力的浪費(fèi)，又為最終用戶提供透明的訪問(wèn)。實(shí)現(xiàn)云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)需要處理好一些關(guān)鍵問(wèn)題。

4.1 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題

云計(jì)算是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)、通信技術(shù)快速發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的計(jì)算模式，目前在商業(yè)領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用，比較成功的案例有谷歌應(yīng)用軟件引擎(Google AppEngine，簡(jiǎn)稱GAE)、IBM推出的藍(lán)云計(jì)算平臺(tái)、Amazon推出的彈性計(jì)算云(elastic compute cloud，簡(jiǎn)稱EC2)等[9]。

但云計(jì)算領(lǐng)域仍沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的法律法規(guī)沒(méi)有跟上，涉及人文、社會(huì)、法律的問(wèn)題還需要相關(guān)組織著手研究解決，相應(yīng)的服務(wù)協(xié)議還需要各利益方協(xié)調(diào)解決。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題

一是分布存儲(chǔ)技術(shù)。分布存儲(chǔ)技術(shù)是云計(jì)算的基礎(chǔ)，主要研究如何存儲(chǔ)、組織和管理數(shù)據(jù)中心的信息資源，并向上層應(yīng)用提供安全、高可靠、高可用的信息資源存儲(chǔ)服務(wù)。在滿足用戶需求的指標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，需要關(guān)注數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。如果要進(jìn)一步推廣應(yīng)用，還要求數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)具有良好的可擴(kuò)展性，以適應(yīng)不斷拓展的應(yīng)用需求[5]。

二是并行計(jì)算技術(shù)。并行計(jì)算技術(shù)是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的核心技術(shù)之一，主要研究如何同時(shí)使用多種計(jì)算資源協(xié)同解決同一問(wèn)題，即將擬求解的問(wèn)題分解成若干個(gè)部分，各部分均由一個(gè)獨(dú)立的處理機(jī)來(lái)并行計(jì)算[10]。

三是虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的核心技術(shù)之一。通過(guò)虛擬技術(shù)可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展物理資源，實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多用戶分享數(shù)據(jù)中心的資源，也是云計(jì)算最重要的特點(diǎn)[9]。

四是調(diào)度策略[11]。通過(guò)對(duì)資源使用情況的分析，進(jìn)一步調(diào)整“云端”中資源的管理和調(diào)度策略。對(duì)大數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理、分析，在規(guī)模巨大的信息資源中找到特定的資源，使得資源訪問(wèn)更加便捷高效，滿足用戶利用海量異構(gòu)信息資源的需求。

5 結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算正在改變我們的生活、學(xué)習(xí)方式，并以全新的視角展現(xiàn)了高科技帶來(lái)的巨大能量和便利。將云計(jì)算應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)信息資源服務(wù)將從思想觀念和使用習(xí)慣上改變?nèi)藗儷@取信息、存儲(chǔ)信息及利用信息的方式，使用戶獲得更加輕松方便的體驗(yàn)。