基于云計(jì)算的數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用探析

摘 要:云計(jì)算是當(dāng)前信息領(lǐng)域的又一個(gè)熱點(diǎn)。它的出現(xiàn)宣告了低成本提供超級(jí)計(jì)算時(shí)代的到來(lái)。本文在介紹云計(jì)算概念、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)階段數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用中面臨的問(wèn)題，分析了云計(jì)算技術(shù)給數(shù)字圖書(shū)館帶來(lái)的變革以及圖書(shū)館應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:云計(jì)算 數(shù)字圖書(shū)館 云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用 數(shù)據(jù)安全

中圖分類號(hào):G250.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)01(b)-0207-02

云計(jì)算(Cloud Computing)，是一種動(dòng)態(tài)的、易擴(kuò)展的且通常是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化資源的計(jì)算方式，用戶不需要了解“云”內(nèi)部的細(xì)節(jié)，也不必具有“云”內(nèi)部的專業(yè)知識(shí)或直接控制基礎(chǔ)設(shè)施，便能使用其相關(guān)資源。

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及以及用戶計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的提高，圖書(shū)館作為信息資源的中心之一，在數(shù)字圖書(shū)館的應(yīng)用與推廣中面臨著一些困境和挑戰(zhàn)。昂貴的硬件設(shè)施、頻繁的保養(yǎng)與升級(jí)及服務(wù)器的安全問(wèn)題日趨突出。如何利用合理的投資解決圖書(shū)館所面臨的上述問(wèn)題，是數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)亟待解決的難題，而云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑為上述問(wèn)題的解決提供了一種嶄新的、較為理想的方法。

1 云計(jì)算概述

1.1 概念與原理

目前來(lái)說(shuō)，云計(jì)算還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一權(quán)威的定義。云計(jì)算是一種基于Internet的服務(wù)，通過(guò)把原來(lái)由個(gè)人計(jì)算機(jī)和私有數(shù)據(jù)中心執(zhí)行的任務(wù)轉(zhuǎn)移給分布在Internet上由全體用戶共享的大型計(jì)算中心來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)硬件、軟件等計(jì)算資源及對(duì)這些計(jì)算資源進(jìn)行安裝、配置與維護(hù)等服務(wù)資源的充分共享。

本質(zhì)上講，云計(jì)算是并行計(jì)算(Parallel Computing)、分布式計(jì)算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)的發(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)。云計(jì)算是虛擬化(Virtualization)、效用計(jì)算(Utility Computing)、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺(tái)即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

云計(jì)算的基本原理是通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。

云計(jì)算的主要應(yīng)用類型如表1所示。

1.2 特點(diǎn)

1)安全可靠。云計(jì)算提供了最可靠安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性，數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)從而更容易實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)。

2)經(jīng)濟(jì)方便。云計(jì)算對(duì)用戶端的設(shè)備要求很低，使用起來(lái)也最方便。企業(yè)無(wú)需再投入昂貴的硬件購(gòu)置成本，只需花少量的錢(qián)來(lái)租用云服務(wù)商所提供的相關(guān)服務(wù)即可，具體的硬件配置和更新都由云服務(wù)提供商來(lái)提供。

3)數(shù)據(jù)共享。云計(jì)算可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。眾多用戶分享資源，避免單一用戶承擔(dān)較高的費(fèi)用或者有限的資源無(wú)法被充分利用。

4)無(wú)限可能。云計(jì)算為我們使用網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)提供了幾乎無(wú)限多的空間和可能。個(gè)人和單個(gè)設(shè)備的能力有限，但在“云”端由數(shù)千臺(tái)、數(shù)萬(wàn)臺(tái)甚至更多服務(wù)器組成的龐大的集群的潛力卻幾乎是無(wú)限的。

2 目前數(shù)字圖書(shū)館發(fā)展面臨的困境

2.1 軟硬件設(shè)備價(jià)格昂貴，系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用高、難度大

為了搭建數(shù)字圖書(shū)館平臺(tái)，其經(jīng)費(fèi)預(yù)算一般都在幾十萬(wàn)到幾千萬(wàn)元之間。部分圖書(shū)館因經(jīng)費(fèi)不足無(wú)法采購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，從而使其自動(dòng)化無(wú)法實(shí)施;而部分有能力采購(gòu)硬件資源的圖書(shū)館卻要面臨硬件落后被淘汰的困境。同時(shí)，系統(tǒng)維護(hù)人員需要不斷對(duì)圖書(shū)館的計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等終端設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、升級(jí)和更新。

2.2 自動(dòng)化集成系統(tǒng)互操作性不強(qiáng)，C/S模式不能適應(yīng)需求

目前國(guó)內(nèi)的圖書(shū)館自動(dòng)化軟件大多將各功能模塊集成在一個(gè)產(chǎn)品內(nèi)，圖書(shū)館無(wú)法按需購(gòu)買(mǎi)，且各自動(dòng)化系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)大多只限于本系統(tǒng)內(nèi)使用，與其他系統(tǒng)連接時(shí)轉(zhuǎn)換復(fù)雜。另外，現(xiàn)行的C/S模式系統(tǒng)已經(jīng)不能完全適應(yīng)整個(gè)形勢(shì)的發(fā)展，B/S模式系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展還不夠完善。

2.3 系統(tǒng)運(yùn)行安全問(wèn)題

在現(xiàn)行的圖書(shū)館中，各種數(shù)據(jù)資源都集中在館內(nèi)的服務(wù)器上，而一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障，輕則使圖書(shū)館無(wú)法進(jìn)行正常的工作，不能給用戶提供正常的服務(wù)，重則將導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)(如借閱記錄等)的丟失，系統(tǒng)運(yùn)行安全難以保證。

2.4 數(shù)字資源重復(fù)率高，資源共享有局限性

目前館與館之間的數(shù)字資源和紙質(zhì)資源都是相對(duì)獨(dú)立的，重復(fù)建設(shè)所花費(fèi)的人力、財(cái)力過(guò)多。另外各館購(gòu)買(mǎi)的各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間也存在重復(fù)資源，資源重復(fù)率較高，同一地區(qū)各館資源不能實(shí)現(xiàn)完全共享，造成資金、資源的極大浪費(fèi)。

3 云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用的變革

作為一種新興的、倍受贊譽(yù)的技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)一經(jīng)推出，就備受推崇，未來(lái)圖書(shū)館也必將在云時(shí)代中獲益。結(jié)合云計(jì)算的特點(diǎn)及圖書(shū)館工作的實(shí)際，云計(jì)算技術(shù)將給圖書(shū)館的工作帶來(lái)以下深刻的變革。

3.1 降低運(yùn)行成本，提高工作效率

云計(jì)算環(huán)境下，一般的中小型圖書(shū)館無(wú)需購(gòu)買(mǎi)價(jià)格高昂的硬件設(shè)備，而是從云計(jì)算供應(yīng)商那里租用計(jì)算能力，作為終端用戶使用軟件系統(tǒng)，館內(nèi)的計(jì)算機(jī)設(shè)備也無(wú)需安裝應(yīng)用系統(tǒng)軟件，只要連接到互聯(lián)網(wǎng)就可以使用應(yīng)用軟件系統(tǒng)。軟件的升級(jí)、維護(hù)也可由云服務(wù)提供商直接在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行操作，圖書(shū)館在不知不覺(jué)中享用最新版本的軟件系統(tǒng)。在避免了硬件投資的同時(shí)，系統(tǒng)維護(hù)部門(mén)也無(wú)須為忙亂不堪的技術(shù)維護(hù)而頭痛，節(jié)省下來(lái)的時(shí)間可以進(jìn)行更多的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

3.2 確保服務(wù)器的可靠運(yùn)行，最大限度地降低服務(wù)器出錯(cuò)概率

在云計(jì)算模式中，我們不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩，因?yàn)椤霸啤敝杏邪偃f(wàn)臺(tái)服務(wù)器，因此即使“云”中的某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，“云”中的服務(wù)器也可以在極短時(shí)間內(nèi)，快速利用克隆技術(shù)將某臺(tái)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)完全拷貝到別的服務(wù)器上，并啟動(dòng)新的服務(wù)器來(lái)提供服務(wù)，給圖書(shū)館提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。

3.3 減少重復(fù)投入，在更大程度上進(jìn)行信息資源共享

云計(jì)算模式讓圖書(shū)館之間可以共筑信息共享空間，共享由大量系統(tǒng)連接在一起而形成的基礎(chǔ)設(shè)施，而不必各自購(gòu)買(mǎi)相關(guān)的硬件，運(yùn)行成本大幅降低而效率卻大幅提高。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，圖書(shū)館可以實(shí)時(shí)地獲得其他圖書(shū)館藏資料，使用戶的信息需求獲得極大的滿足。圖書(shū)館的相關(guān)電子資源存儲(chǔ)在“云”中成百上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器中，而不是存儲(chǔ)在某臺(tái)計(jì)算機(jī)中，相關(guān)信息可以全球存取，也可以由某些圖書(shū)館群共享，或單由本館用戶使用，在最大程度上實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。

3.4 云計(jì)算對(duì)用戶的設(shè)備要求最低，使用起來(lái)也最方便

在傳統(tǒng)的圖書(shū)館服務(wù)模式下，用戶一般必須使用計(jì)算機(jī)才能利用圖書(shū)館的電子資源。為了使用某個(gè)操作系統(tǒng)或升級(jí)圖書(shū)館的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，必須不斷升級(jí)本館工作人員的電腦硬件;為了打開(kāi)各種不同格式的數(shù)據(jù)或文檔，我們不得不尋找并下載某個(gè)應(yīng)用軟件。而運(yùn)用云計(jì)算模式，用戶可以在瀏覽器中直接編輯存儲(chǔ)在“云”端的軟件或文檔，館與館之間可以隨時(shí)分享信息，而不必?fù)?dān)心軟件的版本及病毒的入侵。由于云計(jì)算模式提供了強(qiáng)大的無(wú)線接入功能，用戶還可以通過(guò)手機(jī)、PDA等設(shè)備使用圖書(shū)館提供的電子資源服務(wù)，從而使圖書(shū)館資源中心的作用得到最大限度的發(fā)揮。

4 運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)在數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)中應(yīng)注意的問(wèn)題

盡管云計(jì)算給數(shù)字圖書(shū)館的應(yīng)用帶來(lái)眾多的好處，可是作為一種新的技術(shù)它仍然存在一些問(wèn)題。Gartner公司的兩名分析師海舍爾和馬克共同撰寫(xiě)了《評(píng)估云計(jì)算的安全風(fēng)險(xiǎn)》，這份報(bào)告列出了云計(jì)算存在的七大安全風(fēng)險(xiǎn):特權(quán)用戶的接入、可審查性、數(shù)據(jù)位置、數(shù)據(jù)隔離、數(shù)據(jù)恢復(fù)、調(diào)查支持和長(zhǎng)期生存性。運(yùn)用云計(jì)算進(jìn)行數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

4.1 數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

圖書(shū)館對(duì)云計(jì)算最大的擔(dān)心在于數(shù)據(jù)的安全性，本館的數(shù)據(jù)、程序都不在本館機(jī)器上，而是保存在云計(jì)算數(shù)據(jù)處理中心，云計(jì)算的服務(wù)提供商也沒(méi)有對(duì)用戶具體說(shuō)明許多細(xì)節(jié)，如其所在地、員工情況、所采用的技術(shù)以及運(yùn)作方式等等。雖然每一家云計(jì)算服務(wù)提供商都強(qiáng)調(diào)使用加密技術(shù)(如SSL)來(lái)保護(hù)用戶數(shù)據(jù)，但即使數(shù)據(jù)采用SSL技術(shù)進(jìn)行加密，也僅僅是指數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上是加密傳輸?shù)模瑪?shù)據(jù)在處理和存儲(chǔ)時(shí)的保護(hù)仍然沒(méi)有解決。

4.2 數(shù)字資源的版權(quán)保護(hù)問(wèn)題

在云計(jì)算模式中，各個(gè)加入云模式的圖書(shū)館之間可以通過(guò)有關(guān)的協(xié)議共享彼此的信息資源，各圖書(shū)館利用云模式在方便用戶、提高信息資源共享自由度的同時(shí)，也帶來(lái)了版權(quán)糾紛問(wèn)題。針對(duì)云計(jì)算模式下的信息資源共享中可能引起的版權(quán)糾紛問(wèn)題仍需進(jìn)一步的研究，制定切實(shí)可行的方案，從而方便用戶使用各館信息資源。

4.3 接口問(wèn)題

云計(jì)算目前還沒(méi)有開(kāi)放的公共標(biāo)準(zhǔn)，用戶使用的由某公司的云計(jì)算編程模型開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序要遷移到另一家公司的云計(jì)算平臺(tái)上難度較大。各家圖書(shū)館的情況不同，所以服務(wù)器的配置和所使用的服務(wù)器操作系統(tǒng)也千差萬(wàn)別，為了能更好地適用云計(jì)算技術(shù)，圖書(shū)館應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注云服務(wù)提供商所針對(duì)不同的操作平臺(tái)開(kāi)發(fā)的接口軟件，或與有關(guān)單位合作，開(kāi)發(fā)適合本館具體情況的接口插件。

云計(jì)算模式的出現(xiàn)，給數(shù)字圖書(shū)館的應(yīng)用帶來(lái)了機(jī)遇，為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無(wú)限多的可能。雖然，目前云計(jì)算的應(yīng)用還處在探索階段，相信隨著云計(jì)算技術(shù)的日趨成熟，云計(jì)算技術(shù)給數(shù)字圖書(shū)館中的應(yīng)用將帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)與變革。

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