貴州數字圖書館聯盟云服務平臺建設策略研究

崔忠偉　左羽　韋萍萍　熊偉程　楊昌順

摘 要： 針對數字圖書館普遍存在網絡服務質量差、信息安全堪憂、資源建設同質化等嚴重問題，提出基于云計算的圖書館數字資源共享服務平臺可以有效解決這些問題。介紹了云計算的概念，分析了云計算的架構和特點，借鑒校園網建設的三種模式，提出了貴州數字圖書館聯盟云服務平臺建設策略，為今后的數字圖書館建設思路提供參考。

關鍵詞： 數字圖書館聯盟； 資源共享； 云服務平臺； 建設策略

中圖分類號：G250.7 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）03-70-02

0 引言

在傳統模式下，圖書館需自行購買服務器并搭建局域網，以完成個人計算機無法勝任的數據密集型業務，系統管理和維護成本高昂。由于多用戶的并發操作，常常會導致負載的急劇上升，造成系統資源不足甚至崩潰。

“云”還沒有一個標準的定義，但在云計算環境下，用戶只需租用云服務，無須進行系統管理和維護，因此，云計算受到廣泛關注。越來越多的研究人員致力于將云計算應用于數字圖書館聯盟建設，以實現云計算平臺上的大規模學術資源共享[1-5]。構建云計算平臺的方式和技術多樣，研發成本和難度各不相同，本文在研究云計算技術和貴州圖書館數字資源建設及共享現狀的基礎上，提出了貴州數字圖書館聯盟云服務平臺建設策略，希望為今后的建設工作提供一定的參考。

1 云計算

1.1 云計算的概念及特點

云計算通常以由成百上千處理器組成的大數據中心為基礎，大數據中心具有軟硬件高度統一、網絡帶寬高、動態調節負載等優勢，能夠確保所提供服務的質量[6-7]。云計算具有如下特點。

⑴ 按需使用。云服務提供商負責維護軟、硬件，用戶可根據需求，方便地增加或釋放各種資源，如處理、存儲、管理軟件或應用服務等。

⑵ 數量龐大的計算機群。云通常由大量價格低廉的計算機組成以實現并行計算，因此云服務提供商能方便地提升計算能力或快速更換損壞的機器。

⑶ 資源自動管理。許多云都提供自動備份功能，能轉移數據、均衡計算負載以提高系統響應。

⑷ 虛擬化。硬件資源在云中通常是虛擬的，如若干負載較輕的邏輯資源能被相同的物理資源所支持，便于用戶共享硬件資源，提高效率。

⑸ 系統資源利用率高。Evdemon等估計，在傳統情況下，數據中心的資源利用率維持在15%至20%[8]；Vogels等指出云計算通過多用戶的優勢平滑資源利用率的波峰和波谷，其數據中心的資源利用率可達40%[9]。

⑹ 有效降低服務器功耗。Belady等估計服務器負載過重時的功耗總和至少與其購置價格相當[10]。云服務提供商采用電壓轉換管理、合理降溫措施，并將數據中心建設在電費低廉的區域，有效地降低功耗，減少成本。

1.2 云計算資源共享平臺

傳統模式下的圖書館數字資源共享平臺架構如圖1所示。最底層是硬件資源，包括服務器、存儲器、硬盤和網絡設備等；這些硬件資源通常由一個操作系統（如Linux等）管理；數據庫管理系統和數字資源庫等則為上層應用提供數據；各種應用服務滿足不同用戶的需求，如文獻檢索、資源下載等。

[各種應用服務＼&數據庫管理系統、數字資源庫等＼&操作系統＼&硬件＼&]

圖1 傳統模式下圖書館數字資源共享平臺架構

在云計算環境下，圖書館數字資源共享平臺的典型架構如圖2所示。

[各種應用服務＼&數據庫管理系統、數字資源庫等＼&][云計算服務API＼&操作系統＼&硬件＼&]

圖2 云計算環境下圖書館數字資源共享平臺架構

云服務提供商向用戶提供計算服務、存儲服務和其他高層次服務，用戶按需付費、成本很低。用戶通過云計算服務API（Application Programming Interface）訪問底層服務，只需專注于特定應用而不必關心底層細節，免去了自行維護的煩惱。針對數據保密性，用戶可有選擇地構建公有云或私有云。

2 貴州圖書館數字資源建設及共享現狀

貴州省主要圖書館及數字資源幾乎都集中在高等院校中。貴州省現有各類高等院校48所，其中，普通高校41所，成人高校4所，民辦高校3所。隨著投入的不斷加大，各高校圖書館的軟硬件、網絡等基礎設施建設取得一定的成效，圖書館學術資源的數字化、網絡化初步實現資源的共享，但還存在以下幾個方面的問題。

⑴ 貴州各高校發展不平衡。普通高校相對成人高校和民辦高校更容易獲得政府資助，較之省直高校，地州高校缺乏經費和政策支持。而各省直普通高校也存在較大差異，目前只有貴州大學是211高校，其數字圖書館建設是其他高校無法比擬的。

⑵ 經費投入不足，網絡服務質量差。貴州高校發展長期處于經費投入不足的狀態，數字圖書館建設滯后。由于專業技術人員缺乏，軟硬件及網絡維護不到位，校園網帶寬有限以及NAT、防火墻、多出口等多種因素的影響，導致在教育網外獲取數字資源的用戶體驗感非常差，資源利用率較低。

⑶ 數字圖書館的安全問題堪憂。由于信息基礎設施落后，各高校數字圖書館的信息安全問題突出。例如，很多門戶網站服務器中潛伏了大量的木馬和病毒，某高校圖書館就曾因服務器中毒而系統崩潰，導致數據丟失。如何防止網絡病毒泛濫和黑客惡意攻擊，已經成為迫切需要解決的問題。

⑷ 各信息孤島相互隔絕，資源重復建設難以控制。貴州各高校在數字資源建設和管理方面各自為政，還談不上標準化和規范化，各系統之間無法實現互聯互通，形成了一個個信息孤島。由于缺乏統一的數字資源建設和管理機構，加上數字資源提供商為了自身利益，導致各高校重復購買數字資源（如知網、萬方等數據庫），資源建設同質化問題嚴重，造成資源的極大浪費。

3 貴州數字圖書館聯盟云服務平臺建設策略

成立貴州數字圖書館聯盟，聯盟由省教育廳、省科技廳、高等院校、科研院所等單位組成，云服務平臺依托于貴安新區大學城。聯盟理事會由各單位領導、專家、顧問等組成，其主要職責是：討論并確認聯盟發展規劃、工作方針、年度工作計劃；審議聯盟工作報告和財務報告等重大事項。聯盟管理委員會由各單位抽調工作人員組成，負責工作計劃的制定、聯盟的日常管理工作，并定期向聯盟理事會匯報工作情況。聯盟具體工作策略如下。

⑴ 調研已實際應用的教育云計算系統。我國已經規劃或正在建設的教育云不勝枚舉，例如，教育部的“中國學術會議在線”、“基于網絡的雙課堂教學應用試點示范”項目，廣東省佛山市建設基于“云計算”技術的智能教育信息網絡服務體系，但多數實際上是一種傳統的基于網絡的遠程應用，且缺乏統一標準。目前，華東師范大學、華中師范大學、上海華師京城高新技術有限公司共同成立華師教育云研究院，研究院將設計智慧教育云服務平臺與技術標準，開發示范性應用，策劃面向教師的遠程學習系統，探索利用現代信息通信技術為在職教師，尤其是邊遠地區教師提供持續專業支持的創新模式。因此，聯盟可以與華師教育云研究院合作，共同建設云服務平臺。

⑵ 掌握貴州各高校圖書館硬件資源、網絡設施和數字資源現狀。從校園網建設經驗來看，主要有三種建設模式，即自主建設模式、供應商建設模式、和與供應商合作建設模式。三種建設模式具有各自特點，可以為數字圖書館聯盟云服務平臺建設提供借鑒，但不論采用哪種模式，首先應該掌握貴州各高校現有資源情況，為決策提供支持。

⑶ 數字圖書館聯盟云服務平臺建設模式。當前，云計算平臺的構建以租用云服務提供商提供的平臺為主，自主建設為輔，從貴州省各高校校園網的建設情況來看，建議采用與供應商合作建設模式來構建云服務平臺，由供應商和聯盟共同對云服務平臺進行全面、深入的分析研究，提出總體規劃、設計方案，編制詳細的需求任務書，由聯盟技術人員按照系統設計的要求進行建設。合作建設模式的優勢在于：①云服務平臺可依托于新建的貴安新區大學城，大學城的網絡基礎設施完善，各大高校圖書館都擁有服務器，平臺建設具有較好的硬件和網絡基礎；②文獻數據庫的更新量大且迅速，從Google公司公布的云存儲價格體系來看，租用云服務平臺的費用較高；③聯盟成員可參與到自主建設的工作中，實際感受和學習云計算技術，有助于貴州科研水平的提升。

4 結束語

云計算技術已經進入了我們的生活，并取得了成功，因此，在云計算背景下，數字圖書館的建設應該與時俱進，樹立以服務為中心的觀念，借助云計算的海量存儲和超強計算能力，為讀者、科研人員提供更好、更完善的服務。本文在分析貴州數字圖書館建設和數字資源共享現狀的基礎上，借鑒校園網的三種建設模式，提出了貴州數字圖書館聯盟云服務平臺建設策略。從實際調研和反饋結果來看，建設策略的針對性和可操作性較強，具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1] 張凌超.基于“云計算”的數字圖書館建設模式初探[J].圖書館學研究

（理論版），2010.11：39-42

[2] 王秀秀，武和平.基于“云計算”的數字學術資源整合策略與服務模式

研究[J].電化教育研究，2012.6：72-74

[3] 劉麗艷.基于云計算搭建文化共享工程資源建設平臺的技術性探討[J].

圖書館工作與研究，2012.10：41-43

[4] 王劍.云環境下圖書館機構庫開放共享的研究[J].現代情報，2013.33

（2）：59-62

[5] 王平.云計算關鍵技術在數字圖書館中的應用研究[J].情報資料工

作，2010：52-56

[6] 陳康，鄭緯民.云計算：系統實例與研究現狀[J].軟件學報，2009.20（5）：

1337-1348

[7] 馮征，楊壽保，陳華平.基于Portlet 框架面向服務的網絡Portal實現[J].

計算機工程，2004.30（14）：91-92

[8] Evdemon J， Liptaak C. Internet Scale Computing： MSDN Blog，

Oct 17， 2007. Available at： http：//blogs.msdn.com/jevdemon/archive/2007/10/24/internet-scale-computing.aspx.

[9] Vogels W. Beyond Server Consolidation. Queue 2008，pp.20-26.

Available at： http：//portal.acm.org/citation.cfm？id=1348590&coll

=Portal&dl=ACM&CFID=78225754&CFTOKEN=19192256&ret

=1#Fulltext.

[10] Belady CL. In the data center， power and cooling costs more than

the IT equipment it supports. Electronics Cooling 2007. Availabl at： http：//electronics-cooling.com/articles/2007/feb/a3/.

[11] 陳洪波.貴州高校圖書館數字信息資源建設的調查與分析[J].農業

網絡信息，2007.10：117-120

[12] 鐘文一.貴州省高校數字資源建設的現狀與對策[J].大學圖書館學

報，2007.5：80-86