云計算環境下數字圖書館的建設發展研究

王 瑩

(鄭州大學外語學院資料室，河南 鄭州 450001)

1 云計算環境下數字圖書館的發展概況

1.1 云計算環境下國外數字圖書館的發展現狀

自OCLC宣布推出“Web級協作型圖書館管理服務”以來，圖書館的信息技術應用也進入了“云”時代：世界上的一些公共圖書館、高校圖書館紛紛協力通過云計算技術來提高數字圖書館的建設和工作效率，這成為圖書館界引入云計算的重要開端。2009年7月，與美國國立農業圖書館(National Agricultural Library，NAL)、美國國家醫學圖書館(The National Library of Medicine，NLM)并稱為“美國三大國家圖書館”的美國國會圖書館(National Library of Congress，NLC)所開展的 NDIIPP(National Digital Information Infrastructure and Preservation Program，國家數字信息基礎設施與保存項目)與DuraSpace公司宣布，他們將聯手發起一個為期一年的試驗計劃，以檢驗利用云技術進行數字內容永久存取的情況［1］。2010年以來，哥倫比亞特區公共圖書館(District of Columbia Public Library，DCPL)開始使用 Amazon 彈性計算云(Amazon EC2)服務托管網站和S3服務備份圖書館集成系統。Amazon EC2服務將彈性計算云建立在公司內部的大規模集群計算的平臺之上，用戶可以通過彈性計算云的網絡界面去操作在云計算平臺上運行的各個實例，付費方式也由用戶的使用狀況來決定［2］。

1.2 云計算環境下國內數字圖書館的發展現狀

在國內，云計算技術在圖書館領域的應用目前還處于理論探討階段。2009年7月，在華中科技大學舉行的“2009第六屆數字環境下圖書館前沿問題研討會”對云計算給予了高度關注［3］，正如上海圖書館數字圖書館研究所劉煒所長所說，云計算環境下的數字圖書館既是云計算的受益者，也是云計算的提供者。2009年9月，以“云計算與圖書館”為主題的“2009圖書館前沿技術論壇”在華東交通大學舉行，與會專家學者對云計算這一理念進行了深刻地研討［4］，會議得出了“云計算對于數字圖書館發展來說是個不可回避的問題”這一結論。

2 云計算環境下數字的圖書館體系結構

2.1 應用層

云環境下的數字圖書館最接近用戶，向用戶提供用戶交互接口以及各種軟件服務的是應用層，也是整個數字圖書館結構的最高層。用戶可以通過登錄提供數字圖書館云服務平臺門戶網站，連入云服務平臺后即可獲得所需的服務。應用層為用戶提供統一的登錄(退出)系統，將各種業務功能以統一的操作界面展現在用戶面前，數字圖書館云服務平臺界面均采用網頁形式，向云服務平臺用戶提供服務界面，并根據不同用戶的注冊、接口等進行統一的管理服務。

2.2 管理平臺層

管理平臺層是數字圖書館云服務平臺的一個重要組成部分，管理平臺層通過對各類分散資源進程管理、資源分配部署、信息存儲、安全性能和服務標準進行的管理，并向用戶提供應用程序、資源管理、維護所需要的各類資源。管理平臺提供的核心服務則是分布式的數字圖書館計算集群。此外，還包括開發環境、程序設計、海量數據的分布式存儲管理以及實現云計算的其他系統管理工具的管理維護，如數字圖書館云服務平臺中實施資源分配、監管、維護的準則等。

2.3 數據層

數據層是利用數據庫虛擬化技術和媒介節點技術將云圖書館中的不同的數據資源進行整合，形成一個巨大的數據庫，并按需向用戶提供服務，主要任務是數據調遣，數據分發，數據去重和數據備份等。數據虛擬化技術通過對元數據采集、更新數據信息等來提高云環境下數字圖書館的工作效率和服務質量。在云圖書館中，用戶只需通過應用層web操作界面的服務接口，提出服務請求，經過對請求進行分析、規范化處理后傳送給媒介節點，媒介節點從海量的虛擬化的數據集群中獲取、整合、分析后將滿足用戶需求的信息服務提供給用戶。媒介節點技術是數據層的核心應用技術，它構成的數字圖書館云服務平臺對數據信息進行動態的管理。

2.4 基礎設施虛擬化層

虛擬化是實現規模化、標準化的重要方法之一。虛擬化可以使企業、區域、國家乃至整個世界共享各類資源，以滿足用戶日益增長的信息需求與服務。基礎設施虛擬化層的運作原理與數據層的數據虛擬化相似，它是整個架構的基礎層，并決定著數字圖書館的服務質量與服務層次。基礎設施虛擬化包括各類電腦主機、工作站、機群系統，以及大型存儲設備、數據庫等其他硬件資源虛擬化。基礎設施虛擬化層實現各類硬件、網絡資源的全面虛擬化，它使來自不同國家和地區的硬件、網絡資源成為構成超級計算機的零部件，這就使得其中的每個成員可以充分共享這臺超級計算機的計算、存儲等各種資源。

3 云計算環境下數字圖書館的發展模式

3.1 云圖書館“點”的發展階段

“點”發展階段又可稱為部分采用云計算技術階段。首先，受到經濟原因的影響，經濟實力較強的圖書館可以通過構建數據庫、網絡存儲以及軟件的開發來實現自身較為完備的云圖書館系統。而規模較小的中小型圖書館由于受到經費的制約，并不能在原有圖書館基礎上開展云技術的應用，更不用說建成較具規模的云圖書館系統來開展云圖書館服務。其次，部分圖書館由于受到技術因素的影響，只注重云圖書館的初期建設，卻忽略了建成后運營時的技術、經濟等因素，從而導致云圖書館建設虎頭蛇尾，甚至導致前期的技術、經濟等資源投入閑置，造成資源浪費。因此，部分采用云計算的圖書館建設就應運而生。在云圖書館建設過程中，云圖書館各個部分可采用云計算技術或者以租賃的形式向較具規模的云圖書館租用某一部分的云計算技術，比如中小型圖書館可以向較具規模的云圖書館租用數據庫、軟件等，中小型圖書館在租用云技術組件的基礎上，開展自身的云圖書館的建設;或者中小型圖書館可以根據自身的需求同其他中小型圖書館結成“云圖書館聯盟”，將自身部分的云計算技術與其他成員共享，一個或幾個成員提供一種云圖書館的組件，構成一個完整的較具規模的云圖書館，并各自維護管理好自己的相關工作。只有這樣，云圖書館建設才能將成本、運作風險降低，從而使得云圖書館朝著規模化、規范化的方向發展。

3.2 云圖書館“線”的發展階段

“線”發展階段也可稱作區域云圖書館階段。隨著中小型“云圖書館聯盟”的發展，各個中小型在共享成員云計算技術的基礎上，將自身的云圖書館構建的越來越完備，使得中小型圖書館成長為較具規模的云圖書館，與此同時，這些云圖書館之間還存在一種聯盟的關系，這就使得其共同成為某一區域云圖書館的子集。此時，這些云圖書館的地位將逐步弱化，區域性云圖書館的地位將越來越重要。區域性云圖書館囊括了子集的各項功能，在經濟、技術等方面的能力也逐步完善，漸而形成區域性完備的云圖書館，構成自主、多元化虛擬圖書館社區，并將各種資源整合在區域云圖書館的“云”端。每個區域成員通過互聯網即可享受到區域云圖書館的計算、處理、存儲等服務，而不必拘泥于特定的管理者，這將打破云圖書館部分發展的界限，形成云圖書館線性發展規模。

3.3 云圖書館“面”的發展階段

“面”發展階段亦可稱為完全基于互聯網的云圖書館階段。在互聯網高度發達時期，區域云圖書館發展已完全建成，傳統的出版者、信息資源集成商、圖書館和讀者的四層服務模式將進一步弱化，所有的資源整合、處理和分配徹底由完備的云圖書館取代，并且這一過程在完備的“云”端都得以解決。讀者可以不必考慮這一過程，他們只要通過互聯網就能獲取到所需的資源和服務，按需付費即可。在此發展階段，資源擁有者則專注于資源的建設，只要按照讀者的需求來完備自己的信息即可獲取效益;管理平臺只要專心開發需求者訪問的互聯網即可。這樣一來，將形成產業分工明確、多方協同工作的服務模式，進而發展為世界范圍內所有資源、技術高度整合的超級云端計算機：世界上任何有互聯網覆蓋的地方，讀者都可以獲取到自己所需的資源和服務。

4 結語

可以看到，云計算技術為數字圖書館的建設和發展帶來了非常多的機遇，但我們也不得不面對由此帶來的諸多負面影響：云計算技術給數字圖書館帶來的安全、版權、標準、成本等方面的挑戰值得我們去認真思考，這也將是今后學術界同仁共同努力的方向。總之，利用好這朵“云”將給人類發展帶來福音，如果利用不好，這朵“云”可能將會變成一朵“烏云”，隨時帶來狂風暴雨。而我們有理由相信，只要各個國家和地區的學術界、企業界共同努力，緊密合作，在不久的將來，云計算將會在數字圖書館上空盛開朵朵美麗“祥云”。

［1］Library of Congress.Library of Congress and Dura Cloud Launch Pilot Program Using Cloud Technologies to Test Perpetual Access to Digital Content［EB/OL］.［2013-01-02］.http：//www.loc.gov/today/pr/2009/09-140.html/.

［2］陳康，鄭緯民.實例分析：亞馬遜的彈性計算云［EB/OL］.［2013-04-02］.http：//www.topoint.com.cn/html/article/2008/05/209301.html/

［3］張文華等.云計算及其在圖書館中的應用現狀和面臨的障礙［J］.圖書情報工作，2010(4)：42-45.

［4］上海市圖書館學會.2009圖書館前沿技術論壇：云計算與圖書館［EB/OL］.［2013-05-01］.http：//www.libnet.sh.cn/tsgxh/list/list.aspx?id=6011/.