基于云計算的高校圖書館建設

　　隨著大數據技術的迅速發展，高校圖書館的數據量急劇增加，出現了比較嚴重的信息冗余和過載情況，由此給高校圖書館平臺的數據存儲服務、管理服務以及數據安全性服務等帶來更高的要求。利用云計算的強大計算能力與數據處理能力整合信息資源建設高校圖書館，將極大地改善高校圖書館的困境。

　　《圖書館雜志》(月刊)創刊于1982年，由上海市圖書館學會與上海圖書館合辦，在《圖書館雜志》二十四年來的編輯出版歷程中，堅持站在學科發展的前沿，堅持理論聯系實踐的辦刊宗旨，形成了前瞻探索與現實研究并重，理論學術與實踐操作共舉的特色。

　　1 引言

　　在全球信息化和網絡化的迅猛發展之下，許多領域都開始拓展新的方向，高校圖書館也不例外，對于高校圖書館基礎設施的建設以及工作模式的轉換都在發生著巨大的變化，服務理念以及技術手段也在不斷更新。但目前我國各大高校圖書館科學數據共享平臺卻還是自行管理以及獨立運行的模式，對于用戶而言，每個平臺的功能和信息量太過孤立，有時為了尋找所需的信息則需要訪問多個資源共享平臺，因此傳統模式下的高校圖書館科學數據共享模式還有很多需要改進的地方 [1]。尤其在高校圖書館平臺的數據存儲服務、管理服務以及數據安全性服務方面的要求嚴重制約著高校圖書館的發展與建設。隨著互聯網+技術的發展——云計算技術的出現，為高校圖書館的建設提供了諸多的便利，基于云計算的云技術具有強大的計算能力與數據處理能力，利用云計算可以很好地解決大數據環境下資源共享平臺的各種技術難題，因此建立基于云計算的高校圖書館尤為重要[2]。

　　2 云計算的概念

　　云計算最早由IBM公司與2007年的“云計算計劃”報告中提出的，此后，許多軟件公司都緊隨著IBM的腳步投入到云計算這一商業領域，提供商業服務，如微軟、Google、雅虎等。云計算技術是應多媒體技術、互聯網技術等技術的發展要求而產生的，云計算是分布式處理、并行處理以及網格計算的新發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現[3]。云計算主要是服務的提供方和使用方的形式，用戶可以通過“云”按照某種方式得到自己所需要的服務。該技術的核心是把所有連接到網絡的各種資源統一運用和處理，形成一個資源管理庫，對每個用戶提供個性化的服務。

　　云計算由廣義和狹義兩種定義。狹義的云是針對基礎設施而言，主要指通過網絡采取分布式計算和虛擬化技術搭建數據中心模式使用所需的基礎設施資源，即基礎設施的使用模式。提供資源的網絡被稱為云。云中的資源規模龐大，“云”能賦予用戶前所未有的計算能力，并且可以按使用量付費、任意獲取、高通用性、隨時擴展。廣義的云則是指通過建立網絡服務器群，向各種類型的客戶提供在線軟件服務、硬件租借、數據存儲、計算分析等服務，這種服務是和互聯網技術、軟件技術相關的，也可以是任意其他的服務[4]。

　　3 云計算的特點

　　3.1快捷高效性

　　在云計算的環境下，可以實現互聯網資源的互聯，用戶不需要對終端的各種系統和軟件資源進行配置，降低了用戶IT專業知識的依賴，其只需要通過客戶端發送服務請求，繼而訪問云端的各種資源，實現資源的方便、快捷、高效地利用，從而可以更好地為用戶對各種資源的需求服務。

　　3.2強大的運算能力

　　云計算是將分布在各個服務器的資源進行統一調度，這些服務器數量龐大，分布在全球各個地區，為云計算提供了強大的運算處理能力，同時也為云存儲提供了強大的后備存儲能力。

　　3.3海量的數據存儲

　　在云計算中，數據存儲在云中，用戶不必為數據存儲空間而煩惱，只需要在使用時發送請求服務即可。同時云計算服務商也提供了安全的存儲中心，有著專業人員對用戶的數據進行管理。

　　3.4 高可靠性

　　云計算由處于各個節點上的分布式服務器通過網絡提供服務，每一臺服務器可視為一個數據中心，云計算使用的多副本容錯、計算節點同構互換等措施可以自動檢測并排除失效節點，保證用戶的需求得到及時快速地響應。

　　3.5 按需付費

　　在云計算環境下，用戶只需要通過云端龐大的資源庫搜索所需要的服務，按照使用量支付一定的費用，不必花費大量的資金購買軟硬件，就像水、電以及煤氣一樣的方式計費。

　　4 高校圖書館云服務的可行性

　　隨著互聯網技術的發展以及圖書館學科研究的不斷深入的情況下，新技術在高校圖書館服務平臺中的應用也逐漸加強，從技術、安全以及管理等三方面來看，高校圖書館的云服務是具有可行性的。

　　4.1技術方面

　　三類云服務提供商為高校圖書館實現云服務提供了技術方面的可行性，這三類云服務提供商分別為數據庫生產商、技術開發商以及系統開發商。數據庫生產商在組建云服務器時，可以同步上傳各類數字資源，并且在云端進行數據的維護、更新等操作，省去了高校圖書館購買存儲設備以及建設數據庫的費用。技術開發商提供的服務系統，能夠對高校圖書館的各類資源進行計算、存儲與處理，并上傳至云服務器，這樣客戶端不用存儲任何信息，降低了對用戶所持終端設備的要求。系統開發商可以根據高校圖書館云服務的需求，結合圖書館的業務流程，開發與高校圖書館各項功能需求相匹配的軟件，并將這些軟件上傳至云端，以供高校圖書館下載使用[5]。

　　4.2 安全方面

　　云計算數據存儲方面提供了身份認證、訪問控制、加密、安全刪除、完整性檢測以及數據屏蔽等技術，基于以上方面的安全性技術控制，可以保證用戶在使用云計算獲取“云”中的各類資源不受到安全方面的威脅。

　　4.3管理可行性

　　近年來，高學歷高層次的技術人才逐漸加入高校圖書館工作中，他們有著專業的知識和技術，各大高校圖書館陸續設立服務部、技術部、網絡部等職能部門來管理有關技術的實施，同時更有國內外先進的管理經驗可以借鑒引用。

　　5 高校圖書館云服務平臺架構

　　基于云計算技術的高校圖書館云服務模式的架構，以圖書館資源和軟硬件為基礎，充分利用分布式技術、集群技術以及虛擬化技術等技術作為技術支撐，對數據和信息資源的統一調度和分配。高校圖書館的建設包括信息資源、存儲空間、計算資源、應用系統以及操作界面等[6]。根據云技術的特點結合當前構建高校圖書館的需求情況，可以將高校圖書館的體系結構自下而上劃分為基礎設施層、數據層、管理平臺層以及應用層等4個層次，如圖1所示。

　　5.1 基礎設施層(Iaas)

　　基礎設施層是整個云服務平臺體系的基礎層，即基礎設施即服務(Infrastructure as a service， Iaas)，它決定了高校圖書館的服務水平與服務范圍。基礎設施層對分布節點的硬件資源進行虛擬化(如虛擬主機、存儲設備、數據庫管理以及網絡等資源)，使其成為一個配置有安全管理模塊的邏輯資源，這類服務可以由第三方服務商提供，也可以由自己的云服務平臺提供。基礎設施層通過嵌入式云端技術及虛擬化技術，將分布在各個節點上的資源接入到網絡中，進行統一調度管理及集中處理，實現各類節點資源的全面互聯，從而實現各類資源的共享服務及優化配置，以滿足不同用戶的各類需求服務。

　　5.2 數據層(Daas)

　　數據層利用數據即服務(Data as a service， Daas)來構建和整合文獻資源數據，其主要功能是對分布于各節點的圖書館數據資源進行統一調度管理與分配、壓縮數據、刪除重復數據、及數據的加密與備份等。數據層利用數據庫的虛擬化技術及中間件技術等將分布于不同節點的云圖書館元數據進行采集，并定期檢測更新表單數據信息，從而保證用戶所取的數據的準確性及新穎性。用戶首先通過客戶端的Web頁面發送服務請求，云服務平臺接收到用戶的服務請求后對用戶的請求進行分析、處理，并在高校圖書館平臺的節點上檢索用戶所需的信息，將檢索到的信息再進行合理地組織排列，最后應答用戶的請求，將滿足用戶需求的信息反饋給用戶。

　　5.3 管理平臺層(Paas)

　　管理平臺層利用平臺即服務(Platform as a service， Paas)來構建高校圖書館的云服務平臺的應用環境。該平臺層是高校圖書館云服務平臺的核心部分，其主要負責節點圖書館資源的訪問、認證、遠程管理、監控管理、并發控制以及服務質量管理等，對云服務中各節點資源負載進行動態平衡，并監控各節點運行情況，當某個節點出現故障，將立即被恢復或暫時過濾。管理平臺層也提供開發環境、結構化數據的分布式存儲管理系統以及應用云計算的其他系統工具，如高校圖書館云服務平臺中資源的部署和分配等。

　　5.4 應用層(Saas)

　　應用層利用云計算技術的軟件即服務(Software as a service， Saas)來構建高校云圖書館的關系系統、信息檢索平臺以及其他應用軟件。應用層是整個平臺的最高層，該層直接面向用戶，向用戶提供操作簡單、美觀的應用界面，用戶可以根據自己的喜好設置個性化的應用服務軟件的外觀，用戶在這里可以進行注冊、登陸與登出等操作。高校圖書館云服務平臺以Web形式向用戶提供服務界面，并可以應用云計算技術向不同用戶提供與服務相對應的鏈接接口、數字化管理、權限管理、安全性驗證等管理服務[6-7]。

　　6 高校圖書館云服務平臺運行流程與管理機制

　　6.1高校圖書館云服務平臺運行流程

　　高校圖書館云服務平臺用戶使用該服務平臺獲得需求的信息資源的過程可以簡單概括為以下幾個步驟，如圖2所示：(1)信息資源描述，高校圖書館云服務平臺根據用戶的請求指令，準確地進行翻譯，使用規范化的描述語言對用戶需求信息進行描述;(2)信息資源發現，用戶將所需求的信息發送給云服務平臺，云服務平臺則根據用戶的需求進行搜索發現相關信息;(3)信息資源匹配，高校圖書館云服務平臺對用戶發送的資源請求服務分析處理后，調取各節點資源進行信息的搜索、采集，根據節點平臺數據所提供的信息資源尋找與用戶需求向相匹配的信息資源;(4)信息資源調度，為了確保用戶所需要的信息資源的有效存取和并行存取，高校圖書館平臺提供了信息資源調度機制;(5)信息資源發布，運行在“云”中的節點將所匹配到的信息進行合理地安排調度，及時響應用戶的請求服務，將用戶所需的信息及時準確地發布出去。

　　6.2高校圖書館云服務平臺運行管理機制

　　高校圖書館信息資源共享體系十分復雜，組織協調困難，必須建立完善的運行管理機制確保其正常運行。(1)科學決策機制，高校圖書館在開展云計算資源信息共享建設前，應對本館經費來源、業務能力、用戶群體及技術力量進行全面分析和評估，廣泛開展市場調研，科學確定建設模式、共享資源規模、建設步驟及實現目標等，形成較為完整的方案;(2)利益平衡機制，利益平衡機制是通過調整各信息資源共享體系下的高校圖書館的利益關系，使各館間的利益分配趨于平衡，并充分發揮和調動各館參與建設的積極性和源動力;(3)分工協調機制，由于每個高校圖書館所擅長的業務范圍不一致，并且各圖書館的技術力量、人才配置、管理經驗、服務水平以及基礎設施建設也不在同一起點上，要在共享體系下發揮每一個圖書館成員的作用和優勢，必須建立科學的分工協調機制;(4)服務評價機制，用戶對信息資源服務的評價是高校圖書館信息資源共享建設的唯一標準，因此，在信息資源共享建設的時候必須完善服務評價機制，及時了解用戶對云服務平臺的意見和建議，以促進云服務平臺朝著更好地為用戶服務的方向發展[8]。

　　7 云計算環境下高校圖書館的未來展望

　　近年來，隨著數字技術和網絡技術的迅猛發展，圖書館保存的資源不再局限于手寫和印刷版本的紙質文獻，以數字化形式存在的其他各種載體形式的資源也成為圖書館的重要保存對象。在這種情況下，存儲空間、訪問速度以及檢索結果質量都成為圖書館發展的重要難題，而云計算的出現使得這些難題得以解決。但是云計算的出現雖然解決了當前的難題，隨之而來的圖書館云服務平臺的信息安全問題也日漸凸顯[9]。

　　針對云服務平臺的云端信息存儲的信息安全問題，IT工作者們也提出了相應的云數據訪問安全策略。云計算訪問安全策略主要是指分級訪問權限控制，這種權限控制策略依據業務系統分類和人員職責設立，盡量保證用戶權限的最小化，做到管理員、用戶以及業務等角色相互分離，并盡可能避免將多角色權限分配給同一用戶，形成分級訪問權限控制列表[7]。

　　雖然云計算環境的高校圖書館發展中還存在著諸多的問題，但是我們也應看到云計算給高校圖書館平臺建設帶來的方便、快捷、高效與共享等優勢。隨著云計算的發展，勢必會將高校圖書館的建設帶來巨大的變革，推動著高校圖書館向前發展。

　　參考文獻：

　　[1] 陳明.數據密集型科研第四范式[J].計算機教育，2013(9)：103-106.

　　[2] 孫仙閣.云環境下高校圖書館科學數據集成與共享服務平臺研究[J].圖書館學刊，2016(5)：133-135.

　　[3]郭金婷.云計算環境下圖書館云服務模式構建[D].遼寧師范大學，2012.

　　[4]李蘭.基于云計算的圖書館數字參考咨詢服務模式研究[D].華中師范大學，2013.

　　[5]李梅珍.數字圖書館“云服務”模式的構建[J].圖書館學刊，2016(1)：91-93.

　　[6]王佳.云計算技術在數字圖書館的應用及云服務平臺的構建策略[J].嶺南師范學院學報，2015，3(3)：163-166.

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　　[9]馬麗萍.云計算環境下圖書館之機遇、挑戰與未來展望[J].圖書館工作與研究，2016(5)：29-33.