基于云計算的數字圖書館建設構想——以數字圖書館推廣工程為背景

鄧小燕

（江蘇食品職業技術學院圖文信息中心，江蘇 淮安 223003）

在信息化、數字化、網絡化加速發展的新形勢下，我國數字圖書館建設事業蓬勃發展，數字圖書館建設和各類型數字資源庫的建設有序開展，在公共文化服務體系中發揮著越來越大的作用。 為了較好地推動全國范圍內各級數字圖書館的建設，2011 年5 月，文化部、財政部聯合印發《關于實施“數字圖書館推廣工程”的通知》，決定在“十二五”期間在全國實施數字圖書館推廣工程。 通過建設分布式公共文化資源庫群，搭建以各級數字圖書館為節點的數字圖書館虛擬網，建設優秀中華文化集中展示平臺、開放式信息服務平臺和國際文化交流平臺，打造基于新媒體的公共文化服務新業態，最終實現數字圖書館的服務惠及全民，切實保障公共文化服務的公益性、基本性、均等性、便利性，最大限度地發揮數字圖書館在文化建設中引導社會、教育人民和推動發展的功能。 作為一種通過Internet 以服務的方式提供動態的可伸縮的虛擬化的資源的計算模式，云計算的出現為數字圖書館虛擬網建設提供了新的思路，為數字圖書館推廣工程的有效實施帶來了契機。

1 數字圖書館的源起與發展

“數字圖書館”的概念源于美國數字圖書館創始工程，它是一個完整的系統，由分布式的、大規模的和有組織的數據庫和知識庫組成，讀者可以通過統一的檢索界面，對系統內的數據庫和知識庫進行一致性的訪問，以獲取自己所需的資料。 如圖1 所示，美國于1993 年就開始數字圖書館的研究和建設。 2009年，世界數字圖書館建成，為全球讀者免費提供珍貴的圖書、地圖、手抄本、影片與照片等服務。

圖1 國內外數字圖書館發展比較圖

我國于1995 年才開始關注數字圖書館的研究，經過二十多年的發展，我國在數字圖書館理論研究、資源建設、標準體系、技術研發和數字圖書館服務等方面取得了較大的進展。我國目前已建立了國家數字圖書館、國家科技數字圖書館、中國高等教育數字圖書館等國家級數字圖書館。

2 數字圖書館推廣工程開展情況

數字圖書館推廣工程的建設目標是構建以國家數字圖書館為中心、 各省市級數字圖書館為節點、覆蓋全國范圍的數字圖書館VPN，建設各級分布式的數字圖書館數字資源庫群，以internet、廣電網、電信網為通道，以數字電視、移動電視、手機等新的媒體設備為終端，面向公眾提供專業化、多樣性、多層次的服務，從而全面提升全國各級圖書館的信息服務與信息保障能力，形成圖書館信息化時代服務的新業態。經過兩年多的推廣，很多省級與地市級圖書館加入了數字圖書館推廣工程。

圖2 數字圖書館推廣工程區域開展現狀

經過統計調研，截止到2012 年底，東部地區有4 省43 個市加入了數字圖書館推廣工程；中部地區有5 省41 個市加入了數字圖書館推廣工程； 西部地區有9 省49 個市加入了數字圖書館推廣工程。 由圖2可知，各級圖書館逐步重視數字圖書館的建設工程，并且各級區域圖書館在數字圖書館建設工作上也取得了卓有成效的進展：(1)部分省級圖書館的網絡已經接入寬帶達到千兆，并建成了省內VPN，使得基礎設施條件不斷提高。 （2）各級數字圖書館建設已經覆蓋了internet、廣電網、移動通信網等；服務終端已包含了電腦、手機、電視、ipad、觸摸屏、手持閱讀器等終端，使得圖書館在數字化時代的服務領域不斷得到拓展。 （3）部分圖書館的數字資源建設已初具規模，不僅具備了較高的數字資源的技術加工能力，也建成了大批具有地方科技、文化特色的專題數據庫，推進了地方的經濟與文化建設。 （4）各級圖書館已經積極探索擴大服務范圍，針對青少年、殘疾人等群體開設服務，使得圖書館的公共文化服務能力與日俱增。

3 云計算對數字圖書館建設帶來的挑戰與機遇

3.1 挑戰

數字圖書館是一種能夠對海量數字資源進行存取的資料庫，擁有多種媒體形式的數字化資源。目前，我國數字圖書館建設還存在一些問題，主要有：基礎設施的建設費用偏高；數字資源存儲量的與日俱增，圖書館數據存儲管理力不夠；數字資源的重復建設、數字資源共享度差等。如何引入云計算，利用合理、較少的投入解決圖書館當前所面臨的這些問題，更好地提升圖書館在服務和資源建設等方面的能力，讓各級圖書館所擁有的數字資源能實現充分利用和共享，降低各館服務和管理的成本，是圖書館界無法回避的問題。

3.2 機遇

云計算以公開的標準和服務為基礎，以互聯網為中心，提供安全、快捷的網絡計算和數據存儲服務。與傳統的數字存取相比較，云計算具有許多優點。利用云端服務器，可以直接通過internet 獲取信息，就如同云狀的廣域網與互聯網一樣。云計算在數字圖書館中的應用，為數字圖書館建設帶來了良好的機遇，云數字圖書館應運而生。 云數字圖書館是指引入了云計算技術的數字圖書館，能將分布式的圖書館的資源和服務整合為一個整體， 通過對各種服務進行動態管理和分配以滿足不同規模的數字圖書館的需求，支持透明的館際協作和服務獲取，支持各館用戶的聚合和參與，支持多館協作的社會化網絡環境的構建，支持多個館之間資源的共享與共建。

4 云數字圖書館平臺架構

4.1 云數字圖書館的結構體系

云數字圖書館的建設涉及數據信息資源、服務器、網絡設施、門戶網站、檢索平臺以及開展各種服務的應用軟件等。 根據云計算所能提供的服務能力以及各級圖書館、數字圖書館推廣工程現有的軟硬件條件，云數字圖書館的結構體系大致上可劃分為應用層、平臺層、數據層、基礎設施層和硬件虛擬化層。云計算所能提供的服務與云數字圖書館的建設對應關系如圖3 所示。

圖3 云數字圖書館平臺架構設計

由圖3 可知，云數字圖書館的每一層都可以使用相應的云計算服務來構建，并能實現數字圖書館所提供的相應服務。如利用云計算技術的軟件即服務(SaaS)來構建云數字圖書館的跨庫檢索平臺、自動化集成管理系統以及其他應用軟件；利用平臺即服務(PaaS)來構建云數字圖書館的數據庫服務以及開發應用服務平臺；利用數據即服務(DaaS)來構建和整合文獻數據庫資源；利用基礎設施即服務(IaaS)構建云數字圖書館的存儲及數據中心的應用程序；利用硬件即服務(HaaS)來構建服務器機群，形成高效的彈性計算能力，最后形成基于互聯網平臺的云數字圖書館。 同時，可以建設數字圖書館門戶網站，實現相應服務欄目的管理和提供，提供云數字圖書館各項服務的對應鏈接。

4.2 模塊設計

云數字圖書館的建設，實現了數字資源的加工處理、數字資源的發布與管理、版權信息的管理等功能。通過調研分析，云數字圖書館建設初期預計可建成以下功能模塊：（1）統一用戶管理模塊。該模塊將實現讀者訪問本區域資源的單點登錄，本館讀者可以自由地訪問其他館的數字資源，在為各圖書館間接增加資源量的同時，也提高了各圖書館數字資源的利用率。 （2）數字資源組織模塊。 數字資源組織模塊是數字圖書館建設的核心，實現對數字圖書館數字資源的組織與集中管理。 它將圖書館內部自建和外部獲得的數據進行收集和整合，形成規范的、有序的數據資源庫。（3）文獻數字化加工模塊。文獻數字化加工是利用拍照、掃描、水印等技術手段將傳統紙質文獻資源轉化為數字資源，并進行深度加工，生成元數據，之后進行關聯保存，同時提供數字成品管理功能。 （4）網絡文檔獲取模塊。 將網絡文檔保存為符合ISO 28500-2009 標準的文檔，實現了網絡資源的長期保存。 同時該模塊集網絡資源的采集、保存、編目和發布與服務功能于一體，為圖書館員提供了一個流暢的網絡資源采編存閱的一體化平臺。 （5）資源發布與服務模塊。數字資源發布與服務模塊具有服務讀者、揭示資源功能，是用于數字信息資源管理調度和揭示的功能模塊。 該模塊對視頻、音頻、文本、圖書等多種資源進行綜合調度，使讀者以最少的操作、最短的時間獲得需要的資源服務。（6）版權信息管理模塊。版權信息管理模塊作為配套服務模塊貫穿數字資源的整個生命周期，通過對各類數字資源著作權信息的建設、維護和管理，提高數字圖書館的著作權管理水平，為整個社會在保護和使用版權方面做出重要的示范作用。

5 結束語

云計算具有成本低、綠色節能等優勢，用戶無需負擔逐漸增加的數據管理中心的高額成本，也無需投入較多的資金來建設基礎設施。在處理海量數據時，云計算以PC 集群分布式處理方式來代替小型機加盤陣的集中處理方式，極大地降低了數據處理的成本。在云計算的環境下，數字圖書館的數字資源被存儲在云端的數以萬臺的服務器中，云用戶可以在全球范圍內隨時隨地地獲取數字圖書館的數字資源，實現圖書館間的數字資源的高度共享，滿足了云用戶的信息需求。館與館之間的數字資源不再是孤立的，而是可以互相共享的。云計算還提供了對終端設備的多樣化、跨平臺支持，只要internet 通暢，云用戶就可以自由選擇、隨時訪問、按需付費，為資源共享帶來了得天獨厚的優勢。云數字圖書館的建成，必將推動圖書館服務的歷史性變革，也將加快我國數字圖書館虛擬網的建設步伐。

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