向榮

摘要：隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅速發(fā)展，高校圖書(shū)館的數(shù)據(jù)量急劇增加，出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的信息冗余和過(guò)載情況，由此給高校圖書(shū)館平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)、管理服務(wù)以及數(shù)據(jù)安全性服務(wù)等帶來(lái)更高的要求。利用云計(jì)算的強(qiáng)大計(jì)算能力與數(shù)據(jù)處理能力整合信息資源建設(shè)高校圖書(shū)館，將極大地改善高校圖書(shū)館的困境。

關(guān)鍵詞：高校圖書(shū)館；云計(jì)算；模式架構(gòu)；云服務(wù)平臺(tái)；圖書(shū)館建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：G252 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）04-0145-03

The University Library Construction Based on Cloud Computing

XIANG Rong

（Huainan Vocational Technical College， Huainan 232001， China）

Abstract： With the development of big data， the amount of data in University Libraries increase rapidly， there is a serious data redundancy and overload. Thus， the data storage service， management service and data security service of the university library platform are higher. The use of cloud computing technology and data processing capabilities to integrate information resources to build university libraries， will greatly improve the plight of university libraries.

Key words： university library； cloud technology； schema architecture； cloud service platform； library construction

1 引言

在全球信息化和網(wǎng)絡(luò)化的迅猛發(fā)展之下，許多領(lǐng)域都開(kāi)始拓展新的方向，高校圖書(shū)館也不例外，對(duì)于高校圖書(shū)館基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及工作模式的轉(zhuǎn)換都在發(fā)生著巨大的變化，服務(wù)理念以及技術(shù)手段也在不斷更新。但目前我國(guó)各大高校圖書(shū)館科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)卻還是自行管理以及獨(dú)立運(yùn)行的模式，對(duì)于用戶(hù)而言，每個(gè)平臺(tái)的功能和信息量太過(guò)孤立，有時(shí)為了尋找所需的信息則需要訪問(wèn)多個(gè)資源共享平臺(tái)，因此傳統(tǒng)模式下的高校圖書(shū)館科學(xué)數(shù)據(jù)共享模式還有很多需要改進(jìn)的地方 [1]。尤其在高校圖書(shū)館平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)、管理服務(wù)以及數(shù)據(jù)安全性服務(wù)方面的要求嚴(yán)重制約著高校圖書(shū)館的發(fā)展與建設(shè)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展——云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，為高校圖書(shū)館的建設(shè)提供了諸多的便利，基于云計(jì)算的云技術(shù)具有強(qiáng)大的計(jì)算能力與數(shù)據(jù)處理能力，利用云計(jì)算可以很好地解決大數(shù)據(jù)環(huán)境下資源共享平臺(tái)的各種技術(shù)難題，因此建立基于云計(jì)算的高校圖書(shū)館尤為重要[2]。

2 云計(jì)算的概念

云計(jì)算最早由IBM公司與2007年的“云計(jì)算計(jì)劃”報(bào)告中提出的，此后，許多軟件公司都緊隨著IBM的腳步投入到云計(jì)算這一商業(yè)領(lǐng)域，提供商業(yè)服務(wù)，如微軟、Google、雅虎等。云計(jì)算技術(shù)是應(yīng)多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展要求而產(chǎn)生的，云計(jì)算是分布式處理、并行處理以及網(wǎng)格計(jì)算的新發(fā)展，或者說(shuō)是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)[3]。云計(jì)算主要是服務(wù)的提供方和使用方的形式，用戶(hù)可以通過(guò)“云”按照某種方式得到自己所需要的服務(wù)。該技術(shù)的核心是把所有連接到網(wǎng)絡(luò)的各種資源統(tǒng)一運(yùn)用和處理，形成一個(gè)資源管理庫(kù)，對(duì)每個(gè)用戶(hù)提供個(gè)性化的服務(wù)。

云計(jì)算由廣義和狹義兩種定義。狹義的云是針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施而言，主要指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)采取分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心模式使用所需的基礎(chǔ)設(shè)施資源，即基礎(chǔ)設(shè)施的使用模式。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱(chēng)為云。云中的資源規(guī)模龐大，“云”能賦予用戶(hù)前所未有的計(jì)算能力，并且可以按使用量付費(fèi)、任意獲取、高通用性、隨時(shí)擴(kuò)展。廣義的云則是指通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器群，向各種類(lèi)型的客戶(hù)提供在線(xiàn)軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析等服務(wù)，這種服務(wù)是和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)[4]。

3 云計(jì)算的特點(diǎn)

3.1快捷高效性

在云計(jì)算的環(huán)境下，可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)資源的互聯(lián)，用戶(hù)不需要對(duì)終端的各種系統(tǒng)和軟件資源進(jìn)行配置，降低了用戶(hù)IT專(zhuān)業(yè)知識(shí)的依賴(lài)，其只需要通過(guò)客戶(hù)端發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求，繼而訪問(wèn)云端的各種資源，實(shí)現(xiàn)資源的方便、快捷、高效地利用，從而可以更好地為用戶(hù)對(duì)各種資源的需求服務(wù)。

3.2強(qiáng)大的運(yùn)算能力

云計(jì)算是將分布在各個(gè)服務(wù)器的資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，這些服務(wù)器數(shù)量龐大，分布在全球各個(gè)地區(qū)，為云計(jì)算提供了強(qiáng)大的運(yùn)算處理能力，同時(shí)也為云存儲(chǔ)提供了強(qiáng)大的后備存儲(chǔ)能力。

3.3海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

在云計(jì)算中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中，用戶(hù)不必為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間而煩惱，只需要在使用時(shí)發(fā)送請(qǐng)求服務(wù)即可。同時(shí)云計(jì)算服務(wù)商也提供了安全的存儲(chǔ)中心，有著專(zhuān)業(yè)人員對(duì)用戶(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

3.4 高可靠性

云計(jì)算由處于各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的分布式服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，每一臺(tái)服務(wù)器可視為一個(gè)數(shù)據(jù)中心，云計(jì)算使用的多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)互換等措施可以自動(dòng)檢測(cè)并排除失效節(jié)點(diǎn)，保證用戶(hù)的需求得到及時(shí)快速地響應(yīng)。

3.5 按需付費(fèi)

在云計(jì)算環(huán)境下，用戶(hù)只需要通過(guò)云端龐大的資源庫(kù)搜索所需要的服務(wù)，按照使用量支付一定的費(fèi)用，不必花費(fèi)大量的資金購(gòu)買(mǎi)軟硬件，就像水、電以及煤氣一樣的方式計(jì)費(fèi)。

4 高校圖書(shū)館云服務(wù)的可行性

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及圖書(shū)館學(xué)科研究的不斷深入的情況下，新技術(shù)在高校圖書(shū)館服務(wù)平臺(tái)中的應(yīng)用也逐漸加強(qiáng)，從技術(shù)、安全以及管理等三方面來(lái)看，高校圖書(shū)館的云服務(wù)是具有可行性的。

4.1技術(shù)方面

三類(lèi)云服務(wù)提供商為高校圖書(shū)館實(shí)現(xiàn)云服務(wù)提供了技術(shù)方面的可行性，這三類(lèi)云服務(wù)提供商分別為數(shù)據(jù)庫(kù)生產(chǎn)商、技術(shù)開(kāi)發(fā)商以及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商。數(shù)據(jù)庫(kù)生產(chǎn)商在組建云服務(wù)器時(shí)，可以同步上傳各類(lèi)數(shù)字資源，并且在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)、更新等操作，省去了高校圖書(shū)館購(gòu)買(mǎi)存儲(chǔ)設(shè)備以及建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)的費(fèi)用。技術(shù)開(kāi)發(fā)商提供的服務(wù)系統(tǒng)，能夠?qū)Ω咝D書(shū)館的各類(lèi)資源進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)與處理，并上傳至云服務(wù)器，這樣客戶(hù)端不用存儲(chǔ)任何信息，降低了對(duì)用戶(hù)所持終端設(shè)備的要求。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商可以根據(jù)高校圖書(shū)館云服務(wù)的需求，結(jié)合圖書(shū)館的業(yè)務(wù)流程，開(kāi)發(fā)與高校圖書(shū)館各項(xiàng)功能需求相匹配的軟件，并將這些軟件上傳至云端，以供高校圖書(shū)館下載使用[5]。

4.2 安全方面

云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面提供了身份認(rèn)證、訪問(wèn)控制、加密、安全刪除、完整性檢測(cè)以及數(shù)據(jù)屏蔽等技術(shù)，基于以上方面的安全性技術(shù)控制，可以保證用戶(hù)在使用云計(jì)算獲取“云”中的各類(lèi)資源不受到安全方面的威脅。

4.3管理可行性

近年來(lái)，高學(xué)歷高層次的技術(shù)人才逐漸加入高校圖書(shū)館工作中，他們有著專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和技術(shù)，各大高校圖書(shū)館陸續(xù)設(shè)立服務(wù)部、技術(shù)部、網(wǎng)絡(luò)部等職能部門(mén)來(lái)管理有關(guān)技術(shù)的實(shí)施，同時(shí)更有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)可以借鑒引用。

5 高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)

基于云計(jì)算技術(shù)的高校圖書(shū)館云服務(wù)模式的架構(gòu)，以圖書(shū)館資源和軟硬件為基礎(chǔ)，充分利用分布式技術(shù)、集群技術(shù)以及虛擬化技術(shù)等技術(shù)作為技術(shù)支撐，對(duì)數(shù)據(jù)和信息資源的統(tǒng)一調(diào)度和分配。高校圖書(shū)館的建設(shè)包括信息資源、存儲(chǔ)空間、計(jì)算資源、應(yīng)用系統(tǒng)以及操作界面等[6]。根據(jù)云技術(shù)的特點(diǎn)結(jié)合當(dāng)前構(gòu)建高校圖書(shū)館的需求情況，可以將高校圖書(shū)館的體系結(jié)構(gòu)自下而上劃分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、管理平臺(tái)層以及應(yīng)用層等4個(gè)層次，如圖1所示。

5.1 基礎(chǔ)設(shè)施層（Iaas）

基礎(chǔ)設(shè)施層是整個(gè)云服務(wù)平臺(tái)體系的基礎(chǔ)層，即基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a service， Iaas），它決定了高校圖書(shū)館的服務(wù)水平與服務(wù)范圍?；A(chǔ)設(shè)施層對(duì)分布節(jié)點(diǎn)的硬件資源進(jìn)行虛擬化（如虛擬主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及網(wǎng)絡(luò)等資源），使其成為一個(gè)配置有安全管理模塊的邏輯資源，這類(lèi)服務(wù)可以由第三方服務(wù)商提供，也可以由自己的云服務(wù)平臺(tái)提供。基礎(chǔ)設(shè)施層通過(guò)嵌入式云端技術(shù)及虛擬化技術(shù)，將分布在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的資源接入到網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理及集中處理，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)節(jié)點(diǎn)資源的全面互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)各類(lèi)資源的共享服務(wù)及優(yōu)化配置，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的各類(lèi)需求服務(wù)。

5.2 數(shù)據(jù)層（Daas）

數(shù)據(jù)層利用數(shù)據(jù)即服務(wù)（Data as a service， Daas）來(lái)構(gòu)建和整合文獻(xiàn)資源數(shù)據(jù)，其主要功能是對(duì)分布于各節(jié)點(diǎn)的圖書(shū)館數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理與分配、壓縮數(shù)據(jù)、刪除重復(fù)數(shù)據(jù)、及數(shù)據(jù)的加密與備份等。數(shù)據(jù)層利用數(shù)據(jù)庫(kù)的虛擬化技術(shù)及中間件技術(shù)等將分布于不同節(jié)點(diǎn)的云圖書(shū)館元數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并定期檢測(cè)更新表單數(shù)據(jù)信息，從而保證用戶(hù)所取的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及新穎性。用戶(hù)首先通過(guò)客戶(hù)端的Web頁(yè)面發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求，云服務(wù)平臺(tái)接收到用戶(hù)的服務(wù)請(qǐng)求后對(duì)用戶(hù)的請(qǐng)求進(jìn)行分析、處理，并在高校圖書(shū)館平臺(tái)的節(jié)點(diǎn)上檢索用戶(hù)所需的信息，將檢索到的信息再進(jìn)行合理地組織排列，最后應(yīng)答用戶(hù)的請(qǐng)求，將滿(mǎn)足用戶(hù)需求的信息反饋給用戶(hù)。

5.3 管理平臺(tái)層（Paas）

管理平臺(tái)層利用平臺(tái)即服務(wù)（Platform as a service， Paas）來(lái)構(gòu)建高校圖書(shū)館的云服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用環(huán)境。該平臺(tái)層是高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)的核心部分，其主要負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)圖書(shū)館資源的訪問(wèn)、認(rèn)證、遠(yuǎn)程管理、監(jiān)控管理、并發(fā)控制以及服務(wù)質(zhì)量管理等，對(duì)云服務(wù)中各節(jié)點(diǎn)資源負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡，并監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行情況，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，將立即被恢復(fù)或暫時(shí)過(guò)濾。管理平臺(tái)層也提供開(kāi)發(fā)環(huán)境、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)以及應(yīng)用云計(jì)算的其他系統(tǒng)工具，如高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)中資源的部署和分配等。

5.4 應(yīng)用層（Saas）

應(yīng)用層利用云計(jì)算技術(shù)的軟件即服務(wù)（Software as a service， Saas）來(lái)構(gòu)建高校云圖書(shū)館的關(guān)系系統(tǒng)、信息檢索平臺(tái)以及其他應(yīng)用軟件。應(yīng)用層是整個(gè)平臺(tái)的最高層，該層直接面向用戶(hù)，向用戶(hù)提供操作簡(jiǎn)單、美觀的應(yīng)用界面，用戶(hù)可以根據(jù)自己的喜好設(shè)置個(gè)性化的應(yīng)用服務(wù)軟件的外觀，用戶(hù)在這里可以進(jìn)行注冊(cè)、登陸與登出等操作。高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)以Web形式向用戶(hù)提供服務(wù)界面，并可以應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)向不同用戶(hù)提供與服務(wù)相對(duì)應(yīng)的鏈接接口、數(shù)字化管理、權(quán)限管理、安全性驗(yàn)證等管理服務(wù)[6-7]。

6 高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)運(yùn)行流程與管理機(jī)制

6.1高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)運(yùn)行流程

高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)用戶(hù)使用該服務(wù)平臺(tái)獲得需求的信息資源的過(guò)程可以簡(jiǎn)單概括為以下幾個(gè)步驟，如圖2所示：（1）信息資源描述，高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)根據(jù)用戶(hù)的請(qǐng)求指令，準(zhǔn)確地進(jìn)行翻譯，使用規(guī)范化的描述語(yǔ)言對(duì)用戶(hù)需求信息進(jìn)行描述；（2）信息資源發(fā)現(xiàn)，用戶(hù)將所需求的信息發(fā)送給云服務(wù)平臺(tái)，云服務(wù)平臺(tái)則根據(jù)用戶(hù)的需求進(jìn)行搜索發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息；（3）信息資源匹配，高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)對(duì)用戶(hù)發(fā)送的資源請(qǐng)求服務(wù)分析處理后，調(diào)取各節(jié)點(diǎn)資源進(jìn)行信息的搜索、采集，根據(jù)節(jié)點(diǎn)平臺(tái)數(shù)據(jù)所提供的信息資源尋找與用戶(hù)需求向相匹配的信息資源；（4）信息資源調(diào)度，為了確保用戶(hù)所需要的信息資源的有效存取和并行存取，高校圖書(shū)館平臺(tái)提供了信息資源調(diào)度機(jī)制；（5）信息資源發(fā)布，運(yùn)行在“云”中的節(jié)點(diǎn)將所匹配到的信息進(jìn)行合理地安排調(diào)度，及時(shí)響應(yīng)用戶(hù)的請(qǐng)求服務(wù)，將用戶(hù)所需的信息及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)布出去。

6.2高校圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)運(yùn)行管理機(jī)制

高校圖書(shū)館信息資源共享體系十分復(fù)雜，組織協(xié)調(diào)困難，必須建立完善的運(yùn)行管理機(jī)制確保其正常運(yùn)行。（1）科學(xué)決策機(jī)制，高校圖書(shū)館在開(kāi)展云計(jì)算資源信息共享建設(shè)前，應(yīng)對(duì)本館經(jīng)費(fèi)來(lái)源、業(yè)務(wù)能力、用戶(hù)群體及技術(shù)力量進(jìn)行全面分析和評(píng)估，廣泛開(kāi)展市場(chǎng)調(diào)研，科學(xué)確定建設(shè)模式、共享資源規(guī)模、建設(shè)步驟及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)等，形成較為完整的方案；（2）利益平衡機(jī)制，利益平衡機(jī)制是通過(guò)調(diào)整各信息資源共享體系下的高校圖書(shū)館的利益關(guān)系，使各館間的利益分配趨于平衡，并充分發(fā)揮和調(diào)動(dòng)各館參與建設(shè)的積極性和源動(dòng)力；（3）分工協(xié)調(diào)機(jī)制，由于每個(gè)高校圖書(shū)館所擅長(zhǎng)的業(yè)務(wù)范圍不一致，并且各圖書(shū)館的技術(shù)力量、人才配置、管理經(jīng)驗(yàn)、服務(wù)水平以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也不在同一起點(diǎn)上，要在共享體系下發(fā)揮每一個(gè)圖書(shū)館成員的作用和優(yōu)勢(shì)，必須建立科學(xué)的分工協(xié)調(diào)機(jī)制；（4）服務(wù)評(píng)價(jià)機(jī)制，用戶(hù)對(duì)信息資源服務(wù)的評(píng)價(jià)是高校圖書(shū)館信息資源共享建設(shè)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此，在信息資源共享建設(shè)的時(shí)候必須完善服務(wù)評(píng)價(jià)機(jī)制，及時(shí)了解用戶(hù)對(duì)云服務(wù)平臺(tái)的意見(jiàn)和建議，以促進(jìn)云服務(wù)平臺(tái)朝著更好地為用戶(hù)服務(wù)的方向發(fā)展[8]。

7 云計(jì)算環(huán)境下高校圖書(shū)館的未來(lái)展望

近年來(lái)，隨著數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖書(shū)館保存的資源不再局限于手寫(xiě)和印刷版本的紙質(zhì)文獻(xiàn)，以數(shù)字化形式存在的其他各種載體形式的資源也成為圖書(shū)館的重要保存對(duì)象。在這種情況下，存儲(chǔ)空間、訪問(wèn)速度以及檢索結(jié)果質(zhì)量都成為圖書(shū)館發(fā)展的重要難題，而云計(jì)算的出現(xiàn)使得這些難題得以解決。但是云計(jì)算的出現(xiàn)雖然解決了當(dāng)前的難題，隨之而來(lái)的圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)的信息安全問(wèn)題也日漸凸顯[9]。

針對(duì)云服務(wù)平臺(tái)的云端信息存儲(chǔ)的信息安全問(wèn)題，IT工作者們也提出了相應(yīng)的云數(shù)據(jù)訪問(wèn)安全策略。云計(jì)算訪問(wèn)安全策略主要是指分級(jí)訪問(wèn)權(quán)限控制，這種權(quán)限控制策略依據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)分類(lèi)和人員職責(zé)設(shè)立，盡量保證用戶(hù)權(quán)限的最小化，做到管理員、用戶(hù)以及業(yè)務(wù)等角色相互分離，并盡可能避免將多角色權(quán)限分配給同一用戶(hù)，形成分級(jí)訪問(wèn)權(quán)限控制列表[7]。

雖然云計(jì)算環(huán)境的高校圖書(shū)館發(fā)展中還存在著諸多的問(wèn)題，但是我們也應(yīng)看到云計(jì)算給高校圖書(shū)館平臺(tái)建設(shè)帶來(lái)的方便、快捷、高效與共享等優(yōu)勢(shì)。隨著云計(jì)算的發(fā)展，勢(shì)必會(huì)將高校圖書(shū)館的建設(shè)帶來(lái)巨大的變革，推動(dòng)著高校圖書(shū)館向前發(fā)展。

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