基于云計(jì)算的高校圖書(shū)館建設(shè)

　　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。

　　《圖書(shū)館雜志》(月刊)創(chuàng)刊于1982年，由上海市圖書(shū)館學(xué)會(huì)與上海圖書(shū)館合辦，在《圖書(shū)館雜志》二十四年來(lái)的編輯出版歷程中，堅(jiān)持站在學(xué)科發(fā)展的前沿，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)踐的辦刊宗旨，形成了前瞻探索與現(xiàn)實(shí)研究并重，理論學(xué)術(shù)與實(shí)踐操作共舉的特色。

　　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。基礎(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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