云計算在高校圖書館中的應用

云計算在高校圖書館中的應用

陳征

（湖北經濟學院圖書館，湖北武漢430205）

摘要：本文簡要介紹了云計算技術的內涵，特點以及核心技術等方面的問題。闡述了高校圖書館云計算運用的各種方式，分析了各種應用方式的特點及運用云計算給高校圖書館帶來的好處，最后介紹了CALIS云服務與高校圖書館的應用問題。

關鍵詞：云計算；高校圖書館；應用；CALIS

云計算是最新的IT技術，其價值體現在實際的應用中。高校圖書館利用云計算這種最新的IT技術，主要是如何使用這項技術來提高高校圖書館的管理和服務水平，改進與用戶互動的方式，提升資源利用的水平和服務效率，降低高校圖書館的運行成本。

一、云計算是什么

云計算由一系列可以動態升級和被虛擬化的資源組成，這些資源被所有云計算的用戶共享并且可以方便地通過網絡訪問，用戶無需掌握云計算的技術，只需要按照個人或者團體的需要租賃云計算的資源。云計算是繼1980年代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，早在上世紀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。中國云發展創新產業聯盟評價云計算為“信息時代商業模式上的創新”。

云計算（Cloud Computing）是分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）等傳統計算機和網絡技術發展融合的產物。

（一）云計算的定義

美國國家標準與技術研究院（NIST）定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。

（二）云計算的服務方式

云計算是整合資源以即方式提供服務，它主要在三個層面體現技術和服務。

一個是硬件基礎設施層面（IAAS），讓硬件資源以即方式提供服務；（客戶要硬件環境資源，登錄資源池自己定制、然后交錢、最后獲取資源，用多少付多少錢；付費對象是：應用開發者，企業IT管理者，應用平臺供應商等）。

一個是應用平臺層面（PaaS），讓應用平臺以即方式提供服務；（供應商提高軟件平臺，平臺可以開發、部署、管理、監控應用，提供開放的類APP商店；付費對象是：應用開發者。）

一個是應用層面（SaaS），讓應用以即方式提供服務；應用開放商，把應用部署在應用平臺，用戶可以去使用這些應用，按即方式享受服務和付費；付費對象是：終端消費者。）

即方式服務：像水電一樣，從你開始使用到你結束使用進行度量，你登錄應用入口就可以直接使用應用，甚至不用在你本地安裝應用，就像打開水龍頭就可以用水一樣，然后付費，它本質是一種推的服務、盈利模式。

二、云計算的特點

（一）核心技術

云計算系統核心技術：并行計算。并行計算（Parallel Computing）是指同時使用多種計算資源解決計算問題的過程，是提高計算機系統計算速度和處理能力的一種有效手段。它的基本思想是用多個處理器來協同求解同一問題，即將被求解的問題分解成若干個部分，各部分均由一個獨立的處理機來并行計算。并行計算系統既可以是專門設計的、含有多個處理器的超級計算機，也可以是以某種方式互連的若干臺的獨立計算機構成的集群。通過并行計算集群完成數據的處理，再將處理的結果返回給用戶。

（二）云計算的特征

1.資源配置動態化。根據消費者的需求動態劃分或釋放不同的物理和虛擬資源，當增加一個需求時，可通過增加可用的資源進行匹配，實現資源的快速彈性提供；如果用戶不再使用這部分資源時，可釋放這些資源。云計算為客戶提供的這種能力是無限的，實現了IT資源利用的可擴展性。

2.需求服務自助化。云計算為客戶提供自助化的資源服務，用戶無需同提供商交互就可自動得到自助的計算資源能力。同時云系統為客戶提供一定的應用服務目錄，客戶可采用自助方式選擇滿足自身需求的服務項目和內容。

3.以網絡為中心。云計算的組件和整體構架由網絡連接在一起并存在于網絡中，同時通過網絡向用戶提供服務。而客戶可借助不同的終端設備，通過標準的應用實現對網絡的訪問，從而使得云計算的服務無處不在。

4.資源的池化和透明化。對云服務的提供者而言，各種底層資源（計算、儲存、網絡、資源邏輯等）的異構性（如果存在某種異構性）被屏蔽，邊界被打破，所有的資源可以被統一管

理和調度，成為所謂的“資源池”，從而為用戶提供按需服務；對用戶而言，這些資源是透明的，無限大的，用戶無須了解內部結構，只關心自己的需求是否得到滿足即可。

三、高校圖書館云計算的應用方式

（一）IaaS層次的應用

1.構建自己本館私有云（Private Cloud）。構建本館私有云就是利用虛擬機技術，整合圖書館現有的或新購IT設備，組成IT設備資源池。將現有或新購的各種異構的存儲設備整合成云存儲，利用云平臺管理軟件統一調度和分配資源，供圖書館的各種應用來使用。圖書館構建私有云的有湖北省圖書館和福建少兒圖書館等。以湖北省圖書館為例，該館使用VMware虛擬機管理軟件和PowerVM構成PC服務器資源池和Unix服務器資源池。該圖書館的存儲資源池由存儲系統和存儲虛擬化組件構成。將各種架構的存儲設備虛擬成一個能提供在線存儲量不少于350T的容量的一個存儲資源池。這些資源池不僅供該館的使用，同時可以提供給該館的地市縣級的圖書館使用。這種私有云的云計算方式能提高業務系統的穩定性，降低的維護運營費用。

2.將圖書館的應用部署到高校自己的信息中心。這種方式是將圖書館的所有應用都部署在高校的信息中心的云端。這實質上是學校的私有云。圖書館內將不再有服務器和存儲的物理設備，而只是有網絡設備和客戶端。所有的應用就是使用學校信息中心的服務器資源池和存儲資源池，圖書館按各種應用的需要申請計算的使用量。

這種方式的好處：（1）減少了圖書館對服務器和存儲設備的維護成本，提高了基礎設施的使用效率；（2）避免了學校對圖書館IT設備資金投入不足的問題；（3）提高了圖書館信息資源服務的可靠性。避免了由于IT設備老化而使圖書館的信息資源服務斷線的問題；（4）讓圖書館能將精力更專注于資源的建設和各項業務的管理，提升圖書館信息服務水平

湖北經濟學院圖書館近期就是采用這種方式實現了云計算技術在圖書館的應用。該館將圖書館的所有應用，包括圖書館集成管理系統，各種數據庫系統，門禁系統，自助復印打印系統，一卡通系統全部部署在學校信息網絡中心的虛擬機上，所有的數據也是放在云存儲上。通過一段時間的使用，取得了令人滿意的結果。

（二）SaaS層次的應用

這是一種通過Internet提供軟件服務的。廠商將軟件部署在自己的服務器上，用戶通過網絡定制適合自己的軟件。按定購使用的時長和服務的多少來付費。用戶不用再購買軟件并且無需對軟件進行維護，這些都由服務商來完成。服務商在向用戶提供網絡應用的同時，也可以向用戶提供離線操作和本地數據存儲。例如：廣州圖創計算機軟件開發有限公司的“Interlib圖書館集群管理系統”Internet托管平臺。在廠商的服務器上安裝管理軟件、由廠商負責維護，圖書館通過網絡瀏覽器實現業務的自動化管理。現主要面向中小型圖書館。再比如北京華夏網信科技有限公司，通過廣域性的網絡化運行環境創建智能化的信息交互平臺，建立的“中國專業圖書館網（CS LN）-基于WEB的集群圖書館管理系統”為圖書館（閱覽室）用戶輕松實現業務管理的全面自動化。

在國外的有基于訂購的托管服務Koha Ex press。Koha Express運行Koha正式版，是一個全功能的集成圖書館系統。在LibLime的云計算平臺上，通過軟件即服務方式分發，價格是299美元/年，含軟件安裝及托管。

（三）混合云的應用方式

這種方式是圖書館有自己的私有云，同時也使用公有云或社區云。利用公有云和社區云的SaaS服務或者PaaS服務。CALIS三期項目就是以混合云服務平臺的方式構成全國高校數字圖書館三級共建和共享服務以及多館服務協作的聯合體系。共同為高校師生提供全方位的文獻服務、咨詢服務、電子商務和個性化服務。

1.本地云平臺（圖書館私有云）。利用CALIS本地平臺（包括CALIS本地基礎平臺Main Server和應用系統App Server），圖書館能方便構建自己的數字圖書館云平臺,支持與第三方應用系統的集成。該本地云平臺可以安裝在本地IaaS/ HaaS/PaaS上,也可以部分安裝在遠程的公共PaaS/Haa/IaaS平臺上。這些圖書館云平臺能獲取和集成CALIS公共云所提供的各種服務。

圖書館私有云也可以開放部分服務，供CALIS云和CALIS云聯邦服務平臺和其它圖書館集成。實現各個館間的資源和服務的共享和集成。

2. CALIS公有云。利用CALIS公共服務平臺PaaS和SaaS服務平臺，CALIS各個中心能有效地構建高校數字圖書館公共云。這些公共云既可以架構在CALIS自己的云計算中心中的基礎環境（IaaS/PaaS）中，也可以將部分功能放在其他云計算中心提供的遠程公共基礎設施HaaS或基礎平臺PaaS上。

3.混合云。在CALIS國家級云中心,部署CALIS云聯邦服務平臺,能將CALIS各個公有云提供的OpenAPI以托管方式匯集起來,以統一、透明的方式對外服務,提供對各個公有云和私有云的整合方式,供圖書館進行深層次集成,從而形成數字圖書館混合云（hybrid/federated cloud）。

4. CALIS三期的SaaS服務。CALIS三期項目提供的SaaS服務部署在共享域中心，為成員館提供租用服務。

主要的SaaS系統有：統一認證系統SaaS版；館際互借與文獻傳遞系統SaaS版；虛擬參考系統SaaS版；學位論文本地服務系統SaaS版；教學參考信息服務系統SaaS版；特色庫著錄系統SaaS版；網路資源導航系統SaaS版

這些SaaS能即開即用，CALIS云服務平臺專注于業務管理和服務，能獲得全局性的資源共享、整合服務和規模效應，提升獲取外部文獻能力，彌補高校圖書館資金與資源之不足。還能將CALIS云服務與本館服務無縫集成，快速提高本館服務能力和資源利用率。CALIS提供的SaaS無需硬件設備投入，無需系統維護，優化業務流程，提高效率，解放人力。成員館利用這些軟件服務可以完成圖書館的各項資源建設，參考咨詢，文獻傳遞等的服務。

綜上所述，云計算技術在高校圖書館可以得到非常好的應用。高校圖書館可以利用云計算技術構建私有云。提高各種IT設備的使用效率，降低運維成本。也可以利用學校信息中心的私有云，圖書館只作為一個使用者。避免了圖書館IT設備更新和購買面臨的資金不足的尷尬，從而集中精力搞好資源建設，開發和進行有效的信息服務。還可以積極利用CALIS三期項目，將私有云與公有云結合起來，利用CALIS的云服

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