基于云计算的高校图书馆建设

向荣

摘要：随着大数据技术的迅速发展，高校图书馆的数据量急剧增加，出现了比较严重的信息冗余和过载情况，由此给高校图书馆平臺的数据存储服务、管理服务以及数据安全性服务等带来更高的要求。利用云计算的强大计算能力与数据处理能力整合信息资源建设高校图书馆，将极大地改善高校图书馆的困境。

关键词：高校图书馆；云计算；模式架构；云服务平台；图书馆建设

中图分类号：G252 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）04-0145-03

The University Library Construction Based on Cloud Computing

XIANG Rong

（Huainan Vocational Technical College， Huainan 232001， China）

Abstract： With the development of big data， the amount of data in University Libraries increase rapidly， there is a serious data redundancy and overload. Thus， the data storage service， management service and data security service of the university library platform are higher. The use of cloud computing technology and data processing capabilities to integrate information resources to build university libraries， will greatly improve the plight of university libraries.

Key words： university library； cloud technology； schema architecture； cloud service platform； library construction

1 引言

在全球信息化和网络化的迅猛发展之下，许多领域都开始拓展新的方向，高校图书馆也不例外，对于高校图书馆基础设施的建设以及工作模式的转换都在发生着巨大的变化，服务理念以及技术手段也在不断更新。但目前我国各大高校图书馆科学数据共享平台却还是自行管理以及独立运行的模式，对于用户而言，每个平台的功能和信息量太过孤立，有时为了寻找所需的信息则需要访问多个资源共享平台，因此传统模式下的高校图书馆科学数据共享模式还有很多需要改进的地方 [1]。尤其在高校图书馆平台的数据存储服务、管理服务以及数据安全性服务方面的要求严重制约着高校图书馆的发展与建设。随着互联网技术的发展——云计算技术的出现，为高校图书馆的建设提供了诸多的便利，基于云计算的云技术具有强大的计算能力与数据处理能力，利用云计算可以很好地解决大数据环境下资源共享平台的各种技术难题，因此建立基于云计算的高校图书馆尤为重要[2]。

2 云计算的概念

云计算最早由IBM公司与2007年的“云计算计划”报告中提出的，此后，许多软件公司都紧随着IBM的脚步投入到云计算这一商业领域，提供商业服务，如微软、Google、雅虎等。云计算技术是应多媒体技术、互联网技术等技术的发展要求而产生的，云计算是分布式处理、并行处理以及网格计算的新发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现[3]。云计算主要是服务的提供方和使用方的形式，用户可以通过“云”按照某种方式得到自己所需要的服务。该技术的核心是把所有连接到网络的各种资源统一运用和处理，形成一个资源管理库，对每个用户提供个性化的服务。

云计算由广义和狭义两种定义。狭义的云是针对基础设施而言，主要指通过网络采取分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心模式使用所需的基础设施资源，即基础设施的使用模式。提供资源的网络被称为云。云中的资源规模庞大，“云”能赋予用户前所未有的计算能力，并且可以按使用量付费、任意获取、高通用性、随时扩展。广义的云则是指通过建立网络服务器群，向各种类型的客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等服务，这种服务是和互联网技术、软件技术相关的，也可以是任意其他的服务[4]。

3 云计算的特点

3.1快捷高效性

在云计算的环境下，可以实现互联网资源的互联，用户不需要对终端的各种系统和软件资源进行配置，降低了用户IT专业知识的依赖，其只需要通过客户端发送服务请求，继而访问云端的各种资源，实现资源的方便、快捷、高效地利用，从而可以更好地为用户对各种资源的需求服务。

3.2强大的运算能力

云计算是将分布在各个服务器的资源进行统一调度，这些服务器数量庞大，分布在全球各个地区，为云计算提供了强大的运算处理能力，同时也为云存储提供了强大的后备存储能力。

3.3海量的数据存储

在云计算中，数据存储在云中，用户不必为数据存储空间而烦恼，只需要在使用时发送请求服务即可。同时云计算服务商也提供了安全的存储中心，有着专业人员对用户的数据进行管理。

3.4 高可靠性

云计算由处于各个节点上的分布式服务器通过网络提供服务，每一台服务器可视为一个数据中心，云计算使用的多副本容错、计算节点同构互换等措施可以自动检测并排除失效节点，保证用户的需求得到及时快速地响应。

3.5 按需付费

在云计算环境下，用户只需要通过云端庞大的资源库搜索所需要的服务，按照使用量支付一定的费用，不必花费大量的资金购买软硬件，就像水、电以及煤气一样的方式计费。

4 高校图书馆云服务的可行性

随着互联网技术的发展以及图书馆学科研究的不断深入的情况下，新技术在高校圖书馆服务平台中的应用也逐渐加强，从技术、安全以及管理等三方面来看，高校图书馆的云服务是具有可行性的。

4.1技术方面

三类云服务提供商为高校图书馆实现云服务提供了技术方面的可行性，这三类云服务提供商分别为数据库生产商、技术开发商以及系统开发商。数据库生产商在组建云服务器时，可以同步上传各类数字资源，并且在云端进行数据的维护、更新等操作，省去了高校图书馆购买存储设备以及建设数据库的费用。技术开发商提供的服务系统，能够对高校图书馆的各类资源进行计算、存储与处理，并上传至云服务器，这样客户端不用存储任何信息，降低了对用户所持终端设备的要求。系统开发商可以根据高校图书馆云服务的需求，结合图书馆的业务流程，开发与高校图书馆各项功能需求相匹配的软件，并将这些软件上传至云端，以供高校图书馆下载使用[5]。

4.2 安全方面

云计算数据存储方面提供了身份认证、访问控制、加密、安全删除、完整性检测以及数据屏蔽等技术，基于以上方面的安全性技术控制，可以保证用户在使用云计算获取“云”中的各类资源不受到安全方面的威胁。

4.3管理可行性

近年来，高学历高层次的技术人才逐渐加入高校图书馆工作中，他们有着专业的知识和技术，各大高校图书馆陆续设立服务部、技术部、网络部等职能部门来管理有关技术的实施，同时更有国内外先进的管理经验可以借鉴引用。

5 高校图书馆云服务平台架构

基于云计算技术的高校图书馆云服务模式的架构，以图书馆资源和软硬件为基础，充分利用分布式技术、集群技术以及虚拟化技术等技术作为技术支撑，对数据和信息资源的统一调度和分配。高校图书馆的建设包括信息资源、存储空间、计算资源、应用系统以及操作界面等[6]。根据云技术的特点结合当前构建高校图书馆的需求情况，可以将高校图书馆的体系结构自下而上划分为基础设施层、数据层、管理平台层以及应用层等4个层次，如图1所示。

5.1 基础设施层（Iaas）

基础设施层是整个云服务平台体系的基础层，即基础设施即服务（Infrastructure as a service， Iaas），它决定了高校图书馆的服务水平与服务范围。基础设施层对分布节点的硬件资源进行虚拟化（如虚拟主机、存储设备、数据库管理以及网络等资源），使其成为一个配置有安全管理模块的逻辑资源，这类服务可以由第三方服务商提供，也可以由自己的云服务平台提供。基础设施层通过嵌入式云端技术及虚拟化技术，将分布在各个节点上的资源接入到网络中，进行统一调度管理及集中处理，实现各类节点资源的全面互联，从而实现各类资源的共享服务及优化配置，以满足不同用户的各类需求服务。

5.2 数据层（Daas）

数据层利用数据即服务（Data as a service， Daas）来构建和整合文献资源数据，其主要功能是对分布于各节点的图书馆数据资源进行统一调度管理与分配、压缩数据、删除重复数据、及数据的加密与备份等。数据层利用数据库的虚拟化技术及中间件技术等将分布于不同节点的云图书馆元数据进行采集，并定期检测更新表单数据信息，从而保证用户所取的数据的准确性及新颖性。用户首先通过客户端的Web页面发送服务请求，云服务平台接收到用户的服务请求后对用户的请求进行分析、处理，并在高校图书馆平台的节点上检索用户所需的信息，将检索到的信息再进行合理地组织排列，最后应答用户的请求，将满足用户需求的信息反馈给用户。

5.3 管理平台层（Paas）

管理平台层利用平台即服务（Platform as a service， Paas）来构建高校图书馆的云服务平台的应用环境。该平台层是高校图书馆云服务平台的核心部分，其主要负责节点图书馆资源的访问、认证、远程管理、监控管理、并发控制以及服务质量管理等，对云服务中各节点资源负载进行动态平衡，并监控各节点运行情况，当某个节点出现故障，将立即被恢复或暂时过滤。管理平台层也提供开发环境、结构化数据的分布式存储管理系统以及应用云计算的其他系统工具，如高校图书馆云服务平台中资源的部署和分配等。

5.4 应用层（Saas）

应用层利用云计算技术的软件即服务（Software as a service， Saas）来构建高校云图书馆的关系系统、信息检索平台以及其他应用软件。应用层是整个平台的最高层，该层直接面向用户，向用户提供操作简单、美观的应用界面，用户可以根据自己的喜好设置个性化的应用服务软件的外观，用户在这里可以进行注册、登陆与登出等操作。高校图书馆云服务平台以Web形式向用户提供服务界面，并可以应用云计算技术向不同用户提供与服务相对应的链接接口、数字化管理、权限管理、安全性验证等管理服务[6-7]。

6 高校图书馆云服务平台运行流程与管理机制

6.1高校图书馆云服务平台运行流程

高校图书馆云服务平台用户使用该服务平台获得需求的信息资源的过程可以简单概括为以下几个步骤，如图2所示：（1）信息资源描述，高校图书馆云服务平台根据用户的请求指令，准确地进行翻译，使用规范化的描述语言对用户需求信息进行描述；（2）信息资源发现，用户将所需求的信息发送给云服务平台，云服务平台则根据用户的需求进行搜索发现相关信息；（3）信息资源匹配，高校图书馆云服务平台对用户发送的资源请求服务分析处理后，调取各节点资源进行信息的搜索、采集，根据节点平台数据所提供的信息资源寻找与用户需求向相匹配的信息资源；（4）信息资源调度，为了确保用户所需要的信息资源的有效存取和并行存取，高校图书馆平台提供了信息资源调度机制；（5）信息资源发布，运行在“云”中的节点将所匹配到的信息进行合理地安排调度，及时响应用户的请求服务，将用户所需的信息及时准确地发布出去。

6.2高校图书馆云服务平台运行管理机制

高校图书馆信息資源共享体系十分复杂，组织协调困难，必须建立完善的运行管理机制确保其正常运行。（1）科学决策机制，高校图书馆在开展云计算资源信息共享建设前，应对本馆经费来源、业务能力、用户群体及技术力量进行全面分析和评估，广泛开展市场调研，科学确定建设模式、共享资源规模、建设步骤及实现目标等，形成较为完整的方案；（2）利益平衡机制，利益平衡机制是通过调整各信息资源共享体系下的高校图书馆的利益关系，使各馆间的利益分配趋于平衡，并充分发挥和调动各馆参与建设的积极性和源动力；（3）分工协调机制，由于每个高校图书馆所擅长的业务范围不一致，并且各图书馆的技术力量、人才配置、管理经验、服务水平以及基础设施建设也不在同一起点上，要在共享体系下发挥每一个图书馆成员的作用和优势，必须建立科学的分工协调机制；（4）服务评价机制，用户对信息资源服务的评价是高校图书馆信息资源共享建设的唯一标准，因此，在信息资源共享建设的时候必须完善服务评价机制，及时了解用户对云服务平台的意见和建议，以促进云服务平台朝着更好地为用户服务的方向发展[8]。

7 云计算环境下高校图书馆的未来展望

近年来，随着数字技术和网络技术的迅猛发展，图书馆保存的资源不再局限于手写和印刷版本的纸质文献，以数字化形式存在的其他各种载体形式的资源也成为图书馆的重要保存对象。在这种情况下，存储空间、访问速度以及检索结果质量都成为图书馆发展的重要难题，而云计算的出现使得这些难题得以解决。但是云计算的出现虽然解决了当前的难题，随之而来的图书馆云服务平台的信息安全问题也日渐凸显[9]。

针对云服务平台的云端信息存储的信息安全问题，IT工作者们也提出了相应的云数据访问安全策略。云计算访问安全策略主要是指分级访问权限控制，这种权限控制策略依据业务系统分类和人员职责设立，尽量保证用户权限的最小化，做到管理员、用户以及业务等角色相互分离，并尽可能避免将多角色权限分配给同一用户，形成分级访问权限控制列表[7]。

虽然云计算环境的高校图书馆发展中还存在着诸多的问题，但是我们也应看到云计算给高校图书馆平台建设带来的方便、快捷、高效与共享等优势。随着云计算的发展，势必会将高校图书馆的建设带来巨大的变革，推动着高校图书馆向前发展。

参考文献：

[1] 陈明.数据密集型科研第四范式[J].计算机教育，2013（9）：103-106.

[2] 孙仙阁.云环境下高校图书馆科学数据集成与共享服务平台研究[J].图书馆学刊，2016（5）：133-135.

[3]郭金婷.云计算环境下图书馆云服务模式构建[D].辽宁师范大学，2012.

[4]李兰.基于云计算的图书馆数字参考咨询服务模式研究[D].华中师范大学，2013.

[5]李梅珍.数字图书馆“云服务”模式的构建[J].图书馆学刊，2016（1）：91-93.

[6]王佳.云计算技术在数字图书馆的应用及云服务平台的构建策略[J].岭南师范学院学报，2015，3（3）：163-166.

[7]崇阳.基于云计算技术的数字图书馆云服务模式架构[J].电脑知识与技术，2015，11（12）：3-7.

[8]董燕.云计算环境下公共图书馆信息资源共享模式与运行机制研究[D].山东大学，2014.

[9]马丽萍.云计算环境下图书馆之机遇、挑战与未来展望[J].图书馆工作与研究，2016（5）：29-33.