基于云計算的數字圖書館設計與實現

曾慶秋 廣東花城工商技工學校

1.引言

云計算是一種在互聯網上將分布式處理、并行處理和網格計算結合起來的超級計算模式,它將計算和存取集中于網絡中的集群服務器中。Google、微軟、亞馬遜和雅虎等大公司是云計算的先行者。我國的云計算發展也非常快,基于云計算架構的數字圖書館可以稱為“云圖書館”。

2 云計算的關鍵技術

2.1 并行編程技術

云計算采用并行編程模式。在并行編程模式下，并發處理、容錯、數據分布、負載均衡等細節都被抽象到一個函數庫中，通過統一接口，用戶大尺度的計算任務被自動并發和分布執行，即將一個任務自動分成多個子任務，并行地處理海量數據。

2.2 海量數據分布存儲技術

信息系統仿真系統在大多數情況下會處在多節點并發執行環境中，要保證系統狀態的正確性，必須保證分布數據的一致性。云計算系統由大量服務器組成，同時為大量用戶服務，因此云計算系統采用分布式存儲的方式存儲數據，用冗余存儲的方式保證數據的可靠性。

2.3 虛擬化技術

云計算的虛擬化技術不同于傳統的單一虛擬化，它是涵蓋整個IT架構的，包括資源、網絡、應用和桌面在內的全系統虛擬化，它的優勢在于能夠把所有硬件設備、軟件應用和數據隔離開來，打破硬件配置、軟件部署和數據分布的界限，實現IT架構的動態化，實現資源集中管理，使應用能夠動態地使用虛擬資源和物理資源，提高系統適應需求和環境的能力。虛擬化技術根據對象可分成存儲虛擬化、計算虛擬化、網絡虛擬化等，計算虛擬化又分為系統級虛擬化、應用級虛擬化和桌面虛擬化。

3.基于云計算的數字圖書館的體系架構

基于云計算的數字圖書館，需要構建一個云計算系統，平臺通過利用分布式技術、虛擬化、并行計算等技術擴展硬件設備和軟件設施的功能,將異地操作平臺不相同的數字圖書館軟硬件資源有效結合在一起。即把一組資源和應用服務的集合在一起，共分為基礎設施層、平臺層和應用層三個層次。

4.云計算實施階段

私有云服務：數字圖書館私有云服務是由一組軟件構成,可以在私有云中使用,提供的基本服務包括統一權限認證服務、計時付費服務、支付服務、全文檢索服務、信息管理服務、信息發布服務、數字對象存儲和下載服務、元數據聯合編目服務、全局資源調度服務等等。上述服務既可以直接面向數字圖書館,也可以通過一組提供給圖書館。

公共云服務：數字圖書館公共云服務是用于實現數字圖書館聯盟統一的服務集成。公共云服務平臺可以將不同的成員館的本地服務平臺、本區域數字圖書館公共服務平臺以及第三方公共服務集成起來,以統一的界面和操作方式對外提供抽象化的應用服務,保證區域數字圖書館系統的高度集成和靈活性。此外,該平臺也能對成員館的妙提供托管服務。

混合云服務：數字圖書館混合云服務平臺用于為成員館和用戶提供云服務,數字圖書館本地服務平臺,它包括本地應用基礎平臺和本地應用系統兩部分。本地應用基礎平臺具有統一服務注冊和管理、統一監控和日志管理、單點登錄、公共服務發布、外部服務訂閱等核,。功能同時還可以提供負載管理、狀態管理等實時服務,提供簡化和自動化的部署和管理方式,保證服務的可獲得性和靈活性。而本地應用系統,則主要用于為數字圖書館提供具體的業務功能。

5. 云計算環境下數字圖書館信息資源共享系統的構建

共享系統機制：數字圖書館信息資源共享系統應該包含管理、運行和保障3個機制。圖書館信息資源共享系統的核心部分就是運行機制，該機制的主要內容有技術、資源等。在運行機制中，運行技術與存儲資源的目的都是為了提供信息服務，運用先進的技術可以為信息資源的存儲和使用提供支撐；管理機制是信息資源共享系統的統籌和管理者，系統各項運行機制的協調和調度等都是在該機制下進行的；而保障機制能夠保障系統的安全穩定運行，并為信息資源共享提供正確的發展方向。

應用標準化封裝技術：當前很多圖書館應用的封裝技術缺乏統一標準，容易導致信息數據庫出現異構等狀況，這也影響到圖書館信息資源共享系統的構建。因此，在構建過程中需要選擇標準化的封裝技術，減少信息資源共享過程中出現的各種故障。

建立數據與應用中心：建立一個相對獨立的數據與應用中心，可以保障信息資源的共享。該中心可以選擇第三方機構，也可以應用現有的云服務平臺，由云服務供應商負責信息資源共享服務，以降低成本并簡化系統構建程序。同時可以建立云服務中心用以共享信息資源，維持信息資源管理系統的整體性。

構建云技術接入平臺：要想構建云計算信息資源共享平臺，首先需要構建云技術接入平臺，讓不同部門或者個人能夠隨時隨地進入共享“云”中。這個接入平臺首先應該方便接入，用戶的注冊、登錄和訪問等操作盡量簡化，這樣不同的單位或個人就可以隨時獲取共享信息資源。同時該接入平臺應該有較高的安全性，能夠避免非法入侵，并對用戶的身份進行有效識別，以保障信息資源的安全共享。

6.小結

本文以基于云計算的數字圖書館建設為研究對象與目標, 驗證云計算應用于數字圖書館的可行性和前瞻性。構建一個成功的基于云計算的數字圖書館服務系統是一項長期而艱巨的任務。需要致力于數字圖書館發展的從業人員和研究人員在第三代互聯網時代,發揮自身優勢把我先進信息發展技術,不斷學習,不斷探索,才有可能適應新的形勢對數字圖書館發展的需要。