基于服務關系統計的數字圖書館云服務模式研究

〔摘 要〕云計算環境下，數字圖書館云服務平臺系統要求具有更高的可擴展性、可靠性和可用性。隨著數字圖書館云服務平臺與云服務模式的發展，讀者對云閱讀服務的需求不斷增多。本文首先分析了云計算環境下數字圖書館云服務模式與風險問題。然后，提出了基于服務關系統計的數字圖書館云服務模式。

〔關鍵詞〕云計算；數字圖書館；云服務模式

〔中圖分類號〕G250.76 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821（2012）10-0042-04

隨著云計算技術的發展與成熟，將云計算技術融入到數字圖書館建設、讀者個性化閱讀服務、圖書館運營和維護活動中，建設與數字圖書館生命周期發展規律相符合的安全、高效、經濟、可靠的云圖書館，實現讀者云閱讀服務的自動、智能化管理，為讀者提供云資源隨時獲取、按需分配的云個性化閱讀服務，已成為云計算環境下數字圖書館建設的主要內容和趨勢。

云計算環境下，從云服務對象和云技術應用層面劃分，數字圖書館云計算服務可分為IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）、SaaS（軟件即服務）3種基本云服務模式。如何加強圖書館用戶云服務模式有效性和服務方式可靠性建設，不斷提高圖書館用戶云服務保障能力和讀者云閱讀活動滿意度，是關系云圖書館市場競爭力和未來發展的重要問題[1]。

1 云圖書館用戶服務模式內容與面臨風險

云計算環境下，數字圖書館基礎設施資源組織結構、數字圖書館運營支撐技術、讀者數字化閱讀需求、用戶數字閱讀活動滿意度評定標準與傳統環境下有較大不同，因此，面向用戶需求和個性化服務成為云圖書館用戶服務模式的主要決定因素。在云圖書館讀者服務模式構建中，應將圖書館基礎設施結構、讀者群閱讀特點、讀者閱讀需求、閱讀服務技術保障能力相結合，才能確保圖書館云服務模式安全、有效、經濟、可擴展。

1.1 圖書館用戶云服務模式

1.1.1 IaaS（基礎設施即服務）模式

IaaS是指云服務提供商將由服務器集群組成的云基礎設施物理資源，通過虛擬化技術劃分為一個大的資源池（主要為超級計算資源、存儲資源、內存、I/O設備等）統一管理，用戶根據云應用需求量租用資源并支付相應費用，通過Internet網絡以遠程訪問的形式獲取、使用資源，而不需要負責IaaS平臺的建設、管理、維護和升級。

在圖書館主要3種用戶云服務模式結構中，IaaS服務模式是SaaS與PaaS服務模式的底層架構與運營基礎。云圖書館采取向云服務提供商租用IaaS服務的方式，來構建圖書館云應用程序編寫與支持軟件運行的云應用系統環境，并提供SaaS與PaaS服務平臺所需要的云系統資源，實現面向讀者需求的云個性化服務。

云計算環境下，圖書館讀者云個性化服務具有讀者群體數量龐大、閱讀方式多樣、云資源需求即時與動態、服務質量要求高的特點，因此，為提高IaaS服務模式保障效率與使用經濟性，圖書館通常以租賃云服務提供商IaaS平臺服務的方式實現IaaS云服務，具有安全、高效、經濟、便捷的優點[2]。

1.1.2 PaaS（平臺即服務）模式

PaaS服務模式是指將一個完整的應用軟件開發平臺（包括應用設計、應用開發、應用測試和應用托管等服務）作為一種服務模式提供給用戶，為用戶提供軟件開發所需要的開發環境、編程語言、編譯程序、測試工具和部署機制。用戶不需要購買硬件和系統軟件，也不用負責平臺的構建與維護，僅通過租賃PaaS平臺服務的方式，就可實現云圖書館管理與用戶服務軟件的創建、測試、部署和應用服務。PaaS平臺的建設、維護、擴展與升級由服務商負責。系統管理與應用軟件開發商、云圖書館管理員、應用軟件開發愛好者是PaaS平臺的主要用戶。PaaS模式構建于IaaS平臺服務之上，以服務租賃的方式降低了使用者在軟件開發、布署環境上的限制。同時，提供了強大的應用軟件開發功能并免去了平臺使用的前期投入，實現了PaaS平臺產品多元化和用戶的定制化服務，提高了軟件的開發效率和冗余、擴展性能。此外，支持不同用戶在同一個PaaS平臺上進行開發活動，在加快SaaS服務模式應用開發速度的同時，提高了所開發軟件在同一云系統平臺運行的兼容性和可重組能力，有效地推動了SaaS服務模式的應用與發展[3]。

1.1.3 軟件即服務（SaaS）模式

SaaS服務模式是用戶獲取軟件服務的一種新模式。云服務提供商將數字圖書館應用軟件部署在自己的服務器上，讀者根據云閱讀活動需求并依據某種服務水平協議（SLA），通過Internet網絡向云服務商租賃應用軟件，并支付相應的使用費用。SaaS云服務提供商根據讀者云閱讀活動需求定購、管理、維護、升級應用軟件，針對特定讀者群體閱讀特點進行SaaS云服務平臺與云服務模式的建設與服務，具有較強的用戶個性化服務與應用定制水平。同時，龐大的讀者群體數量大幅降低了單一讀者云閱讀活動的使用成本，具有較高的SaaS云服務平臺投資收益率。

此外，SaaS模式還可根據云圖書館管理、服務活動特點，緊密結合云圖書館基礎設施規模、讀者群數量、管理與服務需求、管理與服務平臺現狀而提供相應的管理與服務軟件。云圖書館僅需根據軟件功能、應用效率、資源使用量、使用時間支付相應費用，而不需要進行專門的軟件定制、開發、管理與維護。

根據圖書館管理與讀者服務需求，圖書館SaaS云服務模式主要由讀者云服務業務管理、用戶信息與數據管理、視頻監控與視頻會議、郵件服務、讀者云閱讀服務、在線視頻、客戶閱讀終端在線安全與管理等服務與應用組成。

1.2 圖書館云服務模式構建面臨的風險

1.2.1 云服務模式構建的成本、技術、安全問題

云計算環境下，數字圖書館通常以云遷移的方式將傳統數字圖書館遷移到云計算環境，云計算技術可用性、安全性、云服務模式構建與服務投資收益率、讀者滿意度等因素成為決定圖書館云服務模式的關鍵因素。其中，云服務提供商的信譽度、技術實力、可靠性和云環境的安全性，成為影響云圖書館有效運營和讀者使用滿意度的核心因素。此外，如何利用法律制度與云計算標準規范、協調云服務供應商行為，保證云服務提供商、云圖書館、讀者之間的信息對稱與數據傳輸流暢，也是提高云服務安全、可靠性的重要問題。

1.2.2 提高網絡對云服務模式的技術保障能力

網絡是數字圖書館云計算服務與云資源傳輸、共享的載體。云服務模式在應用部署、遷移、用戶服務和功能擴展中，網絡對云服務模式需求發現、服務匯聚、資源調度、優化配置活動的支撐能力，是云服務模式依據用戶數量與需求、云資源量、并發用戶數、云服務平臺特點進行用戶定制化服務的基礎。此外，能否通過虛擬化技術保證不同云服務模式的支撐網絡在邏輯上獨立、隔離，也是提高網絡運營效率和安全、可靠性的關鍵[4]。

1.2.3 加強云服務模式保障的云資源動態分配效率

圖書館云服務模式具有用戶群數量龐大、云資源需求動態變化、云服務與資源利用效率高、云服務平臺結構復雜的特點。因此，如何根據圖書館云服務模式的用戶需求、云服務任務優先級、云資源總量、云平臺運營實際情況，實現云平臺對資源、任務、信息、服務的封裝，確保云服務平臺功能與結構的動態組合、目標與任務的自動匹配、云資源與服務優化配置、云服務模式QoS（服務質量標準）的有效管理。此外，在降低平臺結構復雜度和管理難度的同時，實現云服務模式保障的云資源動態分配與匹配，確保云服務平臺與服務模式的安全、高效、經濟、智能、靈活與個性化。

1.2.4 云服務模式的個性化定制需求

數字圖書館云服務模式是以用戶需求為中心，為用戶提供基于虛擬化技術的云資源管理、分配、調度與優化服務，并通過云計算環境下的定制服務來滿足讀者云個性化閱讀需求。因此，用戶個性化定制服務將貫穿云平臺設計、云服務模式制定、云服務封裝與提供、云應用服務更新等生命周期活動的全過程，并以安全、高效、標準、透明的方式交付讀者。同時，依據讀者需求和云技術進步而不斷變革、更新，其發展具有極大的不確定性和易變性[5]。

2 圖書館云服務模式構建策略

2.1 注重IaaS服務模式功能性和可控性建設

IaaS服務模式是PaaS、SaaS模式服務構建與運營的基礎平臺，IaaS模式的安全性、運營效率、使用成本和運營可控性，決定了PaaS、SaaS服務模式的服務能力和用戶滿意度。IaaS服務模式主要涉及如何高效調度和管理云基礎設施物理資源、對資源分配與使用效率進行監控、負載管理、數據安全管理、用戶IaaS資源使用計費管理等方面的內容。IaaS服務模式的綜合管理與使用效率，決定了PaaS平臺應用軟件開發效率和SaaS平臺系統整體服務能力。

因此，在IaaS服務模式構建中，應重點突出對上層服務平臺與用戶的高性能計算、處理、存儲、網絡的云資源交付能力?；A設施平臺應根據消費者云應用需求，自主部署和運行任意操作系統與應用軟件平臺、數據庫和內容分發網絡，且根據平臺應用安全需求自動采取相應的安全措施。其次，應根據云圖書館服務對象、內容與應用特點，加強硬件與應用托管安全性、資源整合效率、數據傳輸網絡整合、數據庫統一檢索與全局資源調度、讀者云閱讀活動行為挖掘能力的建設，確保以用戶需求和使用滿意度為依據，指導IaaS云服務模式的發展與變革。第三，在IaaS平臺建設與應用服務中，應堅持資源分配與使用夠用、經濟的原則，從用戶需求的角度出發智能、動態地進行資源管理與調度，大幅降低平臺建設和用戶資源使用成本[6]。

2.2 確保PaaS服務模式運營的安全、高效

云計算環境下，多用戶以共享方式使用同一個PaaS平臺，進行軟件編寫、文件測試和應用系統部署。多用戶共享云服務平臺和資源的方式，會對云服務模式的安全性與運營效率產生較大影響。

因此，在確保PaaS平臺網絡和存儲系統具有較高可靠性的前提下，應采取有效的安全防范策略和安全設施，保證PaaS平臺符合相關國際安全標準和云計算技術安全規范。并根據平臺運行時間和安全需求變化，提供動態、可伸縮的安全保護。其次，應緊密結合云圖書館管理與讀者服務系統應用軟件開發需求，確保PaaS平臺具有友好的用戶開發界面，能夠為用戶提供功能強大的本地開發、測試工具，并以API的形式將各種服務提供給上層服務平臺使用。第三，PaaS平臺能夠實現對云資源的自動分配、調試，并對PaaS服務模式進行精細化的資源管理與監控，實現平臺系統的負載均衡與低碳運行。同時，用戶還可根據應用需求對PaaS平臺進行環境配置和應用部署。

2.3 提高SaaS模式的服務定制水平

SaaS服務的主要用戶是云圖書館管理員和讀者。SaaS平臺協助管理員實現云圖書館的管理和讀者云閱讀活動保障任務，SaaS模式的服務定制水平與用戶使用滿意度評價，是平臺建設與服務模式革新的依據。因此，SaaS平臺用戶使用的安全性、高效性、便捷性、開放性是平臺建設的主要目標。

首先，SaaS模式應支持公開協議，保證讀者可以在任何地方、任何時間、以任何方式訪問服務。同時，確保數據在SaaS服務器端、數據傳輸網絡、用戶端具有較高的安全性，能夠支持海量讀者按照個性化定制服務要求共享SaaS平臺服務。其次，SaaS服務軟件應具備較強的在線使用、安全管理、權限控制、用戶共享能力，支持云圖書館管理與讀者閱讀活動的協同共享。第三，SaaS服務商能夠根據讀者云閱讀需求，進行SaaS軟件的個性化定制、靈活部署和應用平臺快速集成，實現SaaS服務的零代碼快速交付。

2.4 增強IaaS、PaaS、SaaS 3種服務模式的融合與擴展 隨著圖書館云服務模式的發展與變革，3種服務模式之間的界限將更加模糊，為用戶提供安全、高效、經濟、低碳的一體化服務，成為云計算環境下云服務模式融合、擴展的主要趨勢。

首先，應通過搭建統一的云服務平臺，降低云數據中心硬件設備的數量、基礎設施結構復雜度和能源消耗，實現統一服務平臺下的經濟、低碳化云服務。其次，應通過IaaS、PaaS、SaaS三種云服務模式的內部融合和向上、下兩端擴展，加強服務系統的集中管理運維效率與云服務能力，實現服務過程的云資源自動、智能化分配與調度，不斷提高云服務系統的綜合保障能力。第三，實現云圖書館建設的統一數據中心、整體運營維護、集中成本核算、用戶綜合服務，在保障圖書館云服務QOS的前提下，以降低云圖書館建設、運營、維護、升級成本的方式來減少讀者使用費用，提高云圖書館投資收益率和用戶使用效率[7]。

2.5 實現云資源與服務的科學共享、分配

數字圖書館云資源與云服務的科學共享、分配問題，是關系云平臺運營效率和用戶服務模式用戶滿意度的關鍵問題。云資源與云服務在共享、分配過程中，應將云資源與云服務的共享、分配活動，與用戶即時性需求、云服務模式業務流程相結合，并將資源的分配、共享、調度、使用融合到云服務業務鏈中，執行科學、適時、動態、可擴展的資源與服務管理，避免按照固定模式和數量進行分配。此外，應將資源實際狀態與云應用任務相結合，實現資源與任務在接口、功能、流程、語義、服務質量等方面的智能匹配，提高資源的可用性、可管性和應用效率。第三，應面向讀者需求實現云資源與云服務的有效封裝與用戶交付，保證云服務用戶交付、使用、釋放過程的高效與安全。

3 結 語

云計算環境下，云圖書館基礎設施結構、云服務模式、讀者云閱讀需求、云服務與用戶管理策略，和傳統IT環境中的數字圖書館有許多不同。在為用戶提供安全、高效、經濟、便捷云閱讀服務的同時，也存在著諸如云資源管理與系統運營效率、安全威脅、用戶閱讀需求轉變、云服務模式與用戶滿意度等方面的挑戰。其中，云服務模式的安全性、可控性、經濟性、便捷性是決定云平臺運營效率和用戶服務滿意度的關鍵因素。

因此，在云服務模式發展、變革過程中，應從云圖書館管理和讀者服務實際需求出發，堅持云計算技術與云服務模式結構相結合、云服務模式發展與讀者需求相結合、云平臺定制服務與用戶滿意度相結合、云系統運營與投資收益率相結合的原則，保證云服務平臺與云服務模式建設具有全面、統一、高效、優質的特點，能夠為用戶提供滿意的云個性化數字閱讀服務[8]。

參考文獻

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（本文責任編輯：王 涓）