图书馆云计算的应用研究与实践构想

●冯永财（西安科技大学 图书馆，西安 710054）

1 云计算的概念

云计算是一个基于网格技术理念并在其基础上发展而来的新互联网计算模型。在云计算模型下，互联网服务商利用“云”（超级计算机群）为用户提供安全、快捷的信息存储服务和网络服务。从广义上来看，云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务；从狭义上来看，云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。云计算是分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（Parallel Computing） 和网格计算（Grid Computing）的发展。云计算的基本原理是：通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，数据中心的运行将更与互联网相似。[1]这使得用户能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。这些数据中心正常运转的管理和维护则由提供云计算服务的企业负责，并由他们来保证足够强的计算能力和足够大的存储空间来供用户使用。在任何时间和任何地点，用户都可以任意连接至互联网的终端设备。同时，用户终端的功能将会被大大简化，而诸多复杂的功能都将转移到终端背后的网络上去完成。

2 图书馆云计算的特点

2.1 服务能力强

通过一定的协调调度策略，图书馆云计算模式可以通过数万乃至百万的普通计算机之间的联合来提供超强的、可以与超级计算机相抗衡的计算能力，使用户完成单台计算机根云计算（CloudComputing）。利用高速互联网的传输能力，将数据的处理过程从个人计算机或服务器移到互联网上的计算机集群中。这些计算机都是很普通的工业标准服务器，由一个大型的数据处理中心管理，数据中心按客户的需要分配计算资源，达到与超级计算机同样的效果。在云计算模式中，人们不是从自己的计算机上，也不是从某个指定的服务器上，而是从互联网络上，通过各种设备（如移动终端等）获得所需的信息，因此其速度得到了质的飞跃。[2]在图书馆“云”（计算机群）中，当用户在互联网上提交一个查询请求时，图书馆云计算模式将调用云中的成千上万台计算机在为他同时搜索众多的数据库，并运用各种不同的方法提供尽可能完备的搜索结果。

2.2 运行成本低

为了使用某个最新的操作系统或某个应用软件的最新版本，各图书馆必须不断升级自己的电脑硬件。云计算服务提供商的存储成本、带宽成本、计算处理成本等加起来也只有机构自身运营数据中心成本的几分之一，这将有助于图书馆以比较低廉的架构成本进行运作。实施云计算不需要舍弃原有的IT基础设施资源，云计算的本质就是通过整合、共享和动态的供应来实现IT投资的利用率最大化，包括了新的投资和已有的资源。图书馆云计算中，图书馆只需花少量的钱来租用相关的云服务商所提供的相关服务即可。它可以让各图书馆利用很少的投资获得较大的回报，同时不必担心自己所购买的IT产品被淘汰，因为具体的硬件的配置和更新都是由云服务提供商来提供的。图书馆用户所需做的只是通过各种设备（如移动终端等）享受云服务所提供的信息、知识、服务等。

2.3 界面友好

虽然在“云”里有成千上万台计算机为其提供服务，但对于“云”外的用户来说，他看到的只是一个统一的“服务”（或接口）界面，用户使用云服务就如通过互联网使用本地计算机一样的方便。[3]用户在使用时，通过Web云接入，实现“无处不在”的访问，同时也和Web云上的用户共享流量和计算能力，可以动态地提供请求和反馈信息。对于用户而言，所有的数据存储和管理都由“云”来完成，图书馆不再需要关心如何获取和管理数据，只需要关心如何使用这些数据即可。[4]

2.4 安全性高

在云计算模式中，数据集中存储，因而更容易实现安全监测。依托云计算模式中的一个或者若干个数据中心，数据中心的管理者对数据进行统一管理、分配资源、均衡负载、部署软件、控制安全，并进行可靠的安全实时监测，从而可使用户的数据安全得到最大限度的保证。[5]云计算为图书馆用户提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等问题。因为与现今流行的网络硬盘相比，云服务端有专业的团队来管理信息，有先进的数据中心来保存数据。数据可以自动同步传递，并可通过Web在所有的设备上使用，避免了用户将数据存放在个人电脑上而出现的数据丢失或感染病毒等问题。

在现行的图书馆中，数据都集中在馆内的服务器上，而一旦服务器出现故障，轻则使图书馆无法进行正常的工作，不能给用户提供正常的服务，重则将导致重要数据（如借阅记录等）的丢失。在云计算模式中，因为“云”中有百万台服务器，因此即使“云”中的某台服务器出现故障，“云”中的服务器也可以在极短时间内，快速利用克隆技术将某台服务器中的数据完全拷贝到别的服务器上，并启动新的服务器来提供服务，从而使图书馆真正实现无间断的安全服务。

为了防止病毒造成图书馆管理系统瘫痪，图书馆还必须反复安装杀毒软件和防火墙软件。而在云计算时代，所有这些都无需用户自己动手，因为在云服务端有专业的IT人员帮用户维护硬件、安装和升级软件、防范病毒和各类网络攻击，而用户只需在浏览器中键入URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符），登录后即可在浏览器中完成在个人电脑上所能进行的一切工作。用户不需要安装和升级电脑上的各种应用软件，只需要具有网络浏览器就可以方便、快捷地使用云计算提供的各种服务。

3 云计算在图书馆的应用构想

在图书馆领域，云计算为新的图书馆服务模式提供了新的发展思路：云计算服务器中的大型存储器为日益丰富的数字图书资源的聚合奠定了坚实的基础，它实现了C/S（Client/Server，客户机/服务器） 结构向B/S（Browser/Server，浏览器/服务器） 结构真正意义上的转变，这使得对使用者终端硬件的要求大幅降低，用户只需一台支持浏览器技术的移动设备，如手机、PDA（Personal Digital Assistant，个人数码助理）等即可享受图书馆的服务。图书馆如何使用云计算服务呢？举例来说，如果想建立一个网上图书馆，让人们登录到你的网站后，利用图书馆的网站获取知识和信息，那么首先要开发这一网上软件，然后在自己的服务器上运行，或在其他公司的托管服务器和设定空间上运行，为用户服务。这种方式的潜在问题是服务的资源是恒定的，但每个图书馆的读者流量是变化的。读者少时资源可能浪费，读者多时资源可能不够。利用云计算，图书馆为读者提供服务的资源可随时根据读者流量减少或增加，大大提高服务能力和服务质量，而不需要投资新的基础设施，开展新的培训或者购买新的软件许可证。云计算最适合希望将数据中心基础设施全部外包的中小型图书馆，或者希望不用花费高额成本建立更大的数据中心就可获得更高负荷能力的大型图书馆。各图书馆不必拥有云中的基础设施、软件或平台，因此降低了前期成本、资本支出和运营成本。

如何在现有的技术水平条件下，利用较少的、合理的投资解决图书馆所面临的种种问题，是当今图书馆在网络环境下所面临的又一课题，而云计算技术的出现无疑为这些问题的解决提供了一种崭新的、较为理想的方法。

3.1 图书馆资源协调发展和共享共建

云计算有利于数字图书馆的信息集成。在云计算中信息资源是个超大的联合体，它将不同地域的信息资源集成在一起，避免了资源重复，同时形成资源互补。而且云计算中资源更新速度快，其更新频率将以天或更小的时间间隔为单位，频繁的更新丰富了数字图书馆中的信息资源。通过云计算模式，有关的图书馆可以共同构筑信息共享空间，在其的运行成本大大降低的同时效率却得到大幅度提高。对于参加合作的图书馆来说，在“图书馆云”中，通过云计算技术，他们可以实时地获得其他图书馆的资料，使用户的信息需求获得极大的满足。

云计算技术的实施，实现了多种资源的全面共享，进而极大地提高了数字图书馆资源的利用效率。随着3G时代的到来，通过手机接入云计算服务已成为可能。不管信息用户在何时何地，只要能连入互联网，就能享受到数字图书馆的服务。作为网格运算模式的发展和改进，云计算提供了更强的管理机制、自动化的部署功能和高层次的虚拟化技术，将实现网络环境下最大化的资源共享和协同。

云计算还处于萌芽阶段，它的众多优点会对整个社会，尤其是对图书馆的发展将产生深刻的影响。笔者认为：云计算技术以其强大的功能已在我国的一些商业领域得到了初步的应用。在不久的将来，云计算技术也可能在图书馆中得到大规模的普及应用。

3.2 解决我国基层图书馆技术设备障碍

对于我国图书馆事业发展不均衡的现状以及广大农村及城市社区图书馆资源的匮乏，云计算特别有价值。新建图书馆以及网络服务基础设施较差的小型图书馆如果要提供网络服务，通常需要购买一定的服务器等硬件设备和软件，甚至还要招聘管理设备的信息技术人员。这对于图书馆而言是一笔不小的资金。同时，为了要适应网络条件的变化和图书馆管理软件的不断升级换代，各图书馆都必须不断更新和扩充技术设备，培训技术信息管理人员，在一定程度上让图书馆工作陷入以计算机技术为主导、图书馆信息管理和知识服务完全受各馆技术水平和设备条件限制的被动状态中。如果利用云计算服务，图书馆可以花费较少的资金从云计算服务商那里获得所需的网络资源，按照图书馆业务的发展和性质，决定是否逐步增加租用云计算服务，甚至设立自己的数据中心。如果设备需要更新，不存在丢弃现有设备，另起炉灶，从而风险相对小一些。

对于互联网环境下的图书馆来说，云计算的兴起既是机会，也是挑战。无论是大型图书馆还是中小图书馆，都应该结合自己的实际情况，根据读者的需要，积极开发和实践“图书馆云计算”，在图书信息资源管理中提供具有创造力和技术含量的服务，在信息竞争中立于不败之地。

[1] 葛慧.云计算的信息安全[J].硅谷，2009（2）：42－43.

[2] 李开复.云计算[J].中国教育网络，2008（6）：34.

[3] 卢军.云计算离企业应用有多远？[J].信息系统工程，2008（7）：31－33.

[4] 富益群.泛谈云计算的发展之路[J].程序员，2008 （11）：43.

[5] 杨新民.关于云安全的分析[J].信息安全与通信保密，2009（9）：45－47.