基于云計算的數字圖書館平臺構想

梁轉琴，夏聰玲

(1.渭南師范學院圖書館，陜西渭南714000;2.西安電子科技大學 圖書館，西安710000)

云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源.云是網絡、互聯網的一種比喻說法.過去在圖中往往用云來表示電信網，后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象.狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源;廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務.這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關，也可以是其他服務.它意味著計算能力也可以作為一種商品通過互聯網進行流通［1］.

云計算是繼1980年大型計算機到客戶端—服務器的大轉變之后的又一種巨變.云計算的出現并非偶然，早在20世紀60年代，麥卡錫就提出了把計算能力作為一種像水和電一樣的公用事業提供給用戶的理念，這成為云計算思想的起源.在20世紀80年代網格計算、90年代公用計算，21世紀初虛擬化技術、SOA、SaaS應用的支撐下，云計算作為一種新興的資源使用和交付模式逐漸為學界和產業界所認知.

云計算可依靠虛擬化技術，使“云”的擴展性達到最好，還可隨時擴展，它的計算和存儲能力屬巨無霸型，無與倫比，能滿足隨時變化的應用需求;還不受用戶主機性能的限制，并能實現按需服務、按需付費，可提供包括信息搜集、在線文檔、科學計算、數據存儲、數據挖掘等等“云”服務，達到高效率低成本的目的［2］.

1 意義

1.1 云計算對各個高等學校圖書館的讀者實時共享

云計算對各個高校圖書館資料共享提供了極大的便利，使用戶的信息需求得到滿足，可以幫助高校圖書館在更大程度上進行信息資源共享.

1.2 基于云計算的數字圖書館將大大增強其按需變化的業務處理能力

無論是其更多的網絡帶寬和計算能力使用戶在訪問高峰時可隨時獲得，還是在訪問峰谷時可以將其歸還而體現出的業務動態管理特點.

1.3 基于云計算的數字圖書館對用戶提供的個性化的服務將更加完善

在尊重人權，保護個人隱私的前提下，云計算利用其龐大的數據資源和計算能力，對用戶的借閱、瀏覽、訪問頁面、檢索記錄等信息通過其行為模式進行統計分析來實現.

1.4 云計算可為數字圖書館節約費用

數字圖書館在云計算環境下不再需要進行大規模的IT投資，實現按服務付費.各個圖書館的技術人員再也不會為日常維護、升級和更新終端、服務器而傷神費力，圖書館也只需為租用云計算的網絡接入、檢索及數據存儲等服務付出較少的開支.從而降低了數字圖書館的建設和維護費用［3］.

2 任務

不受時間空間約束，高效、便捷、智能檢索，可跨庫無縫鏈接是基于云計算的數字圖書館平臺的基本特點.實現對多媒體信息超時空、無障礙式傳播，最大限度降低構建成本是其目標任務.

2.1 共享性

建設基于云計算的數字圖書館平臺，其首要目標任務就是能滿足具有各種建設項目的共同需求的各種類型數字圖書館，即共享性.對數字圖書館構建的共性需求進行分析，按獨立的最小功能單元做抽象處理是數字圖書館云平臺建設的首要任務［4］.

2.2 擴展性

建設基于云計算的數字圖書館云平臺，可以通過某種機制規范平臺的特征，以適應具有特殊應用環境的特殊用戶，盡可能滿足用戶需求.

2.3 技術性

對資源的表現、資源的元數據信息的描述、資源的編輯以及資源的瀏覽方式等構成了數字圖書館云平臺的基礎技術任務.

2.4 開放性

通過一定的通訊機制相互進行信息獲取和瀏覽，是基于云計算的數字圖書館之間相互聯系的突出特點，其統一的系統登錄入口是通過各館提供的系統擴展應用接口來實現的.

3 系統網絡結構

構建在云計算環境下的數字圖書館平臺對用戶的透明性，以相應的接口提供差異化的用戶服務界面(為不同的終端用戶)，支持數字圖書館云平臺開發的應用程序，其系統網絡結構圖如圖1所示.

圖1 基于云計算環境的數字圖書館平臺系統網絡結構圖

3.1 用戶界面與開放應用接口應用說明

平臺的用戶界面是為普通用戶直接訪問使用平臺所設計，平臺的開放應用接口是為專業用戶實現各種功能單元服務使用平臺而設計的.平臺的透明性保證了不同的用戶對其功能實現都能做到心中有數，用戶只要選用為用戶提供需要服務的不同的平臺功能單元，使提交給平臺需要服務的任務形式多樣，進入平臺自動去執行程序，以至達到用戶需求目標.至于平臺的存儲能力與計算能力及其功能的實現，用戶就無需了解和考慮了.

3.2 系統管理及系統安全應用說明

開放應用接口和用戶界面兩種形式提供的服務是為實現數字圖書館平臺內部功能模塊而設計的，從保障平臺的安全，為所有外部程序都可見的服務——此項服務開放應用接口來完成，此時開放應用接口的調用只能通過平臺的系統用戶界面來完成，是針對涉及到系統管理等系統安全權限的使用的情況，因為系統的設計同時把調用應用接口來實現外部程序的服務功能賦予了用戶界面［5］.

4 設計架構

設計架構基于云計算的數字圖書館平臺，為云計算平臺提供相應的應用接口的是結構數據層，提供用戶界面和開放的應用接口的是表現應用層，用戶共享平臺的異構數據集時可以調用開放應用接口，調用平臺提供的運算方法，然后將它們集成應用到自己開發的應用系統中，這種共享性、開放性及自下而上每層都為上層提供透明服務的平臺特點得以凸現［6］，如圖2所示.

圖2 基于云計算的數字圖書館平臺架構圖

4.1 第一層(結構數據)

它由異構數據庫、異構關系數據層、對象關系映射和對象層構成.即異構數據通過異構數據庫形成異構關系數據層，然后被平臺內部功能邏輯映射而形成資源對象，再通過異構數據源的算法調用及其管理提供開發應用接口來實現目標任務.再細密一點它還可分為:(1)異構數據庫.異構數據庫是指由開源數據庫、商業數據庫等組成(一般是流行的、多廠家提供的)，有特定的驅動程序，SQL語言不同、訪問方式不同是其共同特點，還具有明顯的關系數據庫特征.基于云計算的數字圖書館構建，可以自由選用數據庫產品.(2)關系數據庫對象映射.異構數據通過異構數據庫形成異構關系數據層，然后被平臺內部功能邏輯映射而形成資源對象，具有對應的異構性特征，完成對象映射.(3)對象集.它是由元信息數據、資源文件，源數據目錄等數字圖書館存儲的各種資源對象構成.它可以是不同的數據庫表結構存儲，但其格式要符合固定要求，其對象要符合多態性與繼承性的特點，保證系統功能更具有獨立性、擴展性，以便順利完成目標任務.

4.2 第二層(控制算法)

資源搜索、資源瀏覽、建立索引、元信息管理、資源編目、資源創建以及圖書館管理服務構成了基于云計算的數字圖書館平臺提供的標準服務.它們分別由不同的應用場景組成，一系列相關事件組成了應用場景.第一層經過關系數據庫對象映射的異構數據對象成為第二層抽取的基本數據，對象操作由異構數據對象分別按組對應定義，創建、查找、刪除、更新數據對象等基本操作由每個對象操作來完成.

可以由多個模塊來實現的基于云計算的數字圖書館平臺內部控制算法集，設計每個模塊只需完成一種原子功能，其目的是保證模塊功能的重用性功能的實現.虛擬技術結構的采用在軟件編譯階段，只是定義功能接口，在平臺運行時調用功能模塊類的構造函數動態加載需要創建的對象，對平臺系統進行初始設置時平臺使用配置文件.可見，如果構建基于云計算的數字圖書館平臺也用配置文件，那么，無數個更符合實際情況的數字圖書館將被用戶創造出來.

4.3 第三層(表現應用)

它是對第一層和第二層的操作進行抽象的過程，把所有相關的數據源、操作運算辦法等定義成任務，提供應用接口，包括用戶認證、授權、使用以及系統維護等;使用Web方式創建數字圖書館時，普通用戶就可完成搜索數據、創建、編目和數字圖書館的相關管理工作.

平臺提供開發應用接口，是基于數字圖書館存儲的動態數據對象的資源，是一種應用程序，供用戶開發使用，通過它可以調用各種功能、使用各種服務(平臺提供的)，基于云計算數字圖書館平臺的優勢由此凸現.

5 結語

大家知道，云計算現在還處在應用探索時期，本文基于云計算數字圖書館平臺構想也是如此，旨在對數字圖書館服務實踐中的共性需求進行總結、萃取，以期降低讀者使用、管理、維護的成本.也對交互能力特別加強，尤其是資源間、資源與用戶間的交互，使用戶的體驗效果得以不斷提升，同樣，它還有待逐步完善，包括框架、規范、設計，用戶界面、相關算法，應用接口的開放性、適應性、實用性等都具有進一步開發的空間，使其不斷優化、完善，以期為未來的云計算數字圖書館平臺結構設計的實踐提供借鑒.

目前，雖然中國云計算有很大的潛在市場，但從云的構建到云計算的普及應用，實現云服務業務的快速增長還有相當一段路要走.用戶對于數據安全性和服務可靠性等方面有顧慮，尚存在缺少成熟的云服務平臺，云的經濟效果難以量化等諸多問題，中國云計算產業中，主要以云產業低價值服務為主.圖書館的云計算研究也只是處在起步階段，距離真正開展云計算平臺建設還有很大的距離.所以，圖書館界一方面對各種云計算服務的技術實質與應用價值要充分了解并掌握，做到胸有成竹，在引入圖書館領域時必須進行慎之又慎的選擇，保證圖書館的服務能力進一步提升;另一方面，對于云計算管理問題的研究要積極開展，保障圖書館實現云服務在思想、政策、解決方案以及管理規則等方面的理論需求.

［1］曹薇，張乃洲.基于云計算的圖書館IT應用探討［J］.情報探索，2010，(5):106-107.

［2］胡小菁，范并思.云計算給圖書館管理帶來挑戰［J］.大學圖書館學報，2009，(4):7-12.

［3］范并思.云計算與圖書館:為云計算研究辯護［J］.圖書情報工作，2009，53(21):5-9.

［4］章澤昂，鄔家煒.基于云計算的教育信息化平臺的研究［J］.中國遠程教育，2010，(6):66-69.

［5］陳珍珍.云計算及安全性分析［J］.電腦知識與技術，2010，6(22):6160-6162.

［6］馬瑞.云計算環境下圖書館自動化系統發展探索［J］.圖書館學研究，2009，(7):36-39.