云計算技術(shù)及其在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用*

張小芳，祝新艷

（重慶文理學(xué)院圖書館，重慶 永川 402160）

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字圖書館正在經(jīng)歷翻天覆地的互聯(lián)網(wǎng)時代，加快引入新技術(shù)提高自身服務(wù)水平，加速嘗試新的服務(wù)模式應(yīng)用，才能在日新月異的高科技革命中立于不敗之地。而作為一種新興的、備受贊譽的技術(shù)，云計算一經(jīng)推出就得到了業(yè)界人士的推崇。圖書館歷來是信息技術(shù)應(yīng)用的重鎮(zhèn)，面對云計算這一互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新趨勢，數(shù)字圖書館應(yīng)該抓住機遇，積極面對。云計算技術(shù)的應(yīng)用必將會成為數(shù)字圖書館發(fā)展的一個新契機。

1 云計算概述

1.1 云計算的定義

目前，云計算還沒有一個統(tǒng)一的定義。Wikipedia，Google，Microsoft，Gartner和 Forrester以及瑞星等若干研究組織和相關(guān)廠家，依據(jù)各自的利益和各自不同的研究視角給出了對云計算的定義和理解。目前，關(guān)于云計算的定義已有二十多種。但比較普遍的定義為：云計算 （Cloud Computing） 是分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網(wǎng)格計算（Grid Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲和大型數(shù)據(jù)中心的進一步發(fā)展和商業(yè)實現(xiàn)。其基本原理是使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機軟硬件資源和存儲系統(tǒng)。

1.2 云計算的特點

云計算以用戶為中心，提供安全、快速、便捷的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使互聯(lián)網(wǎng)成為每一個用戶的數(shù)據(jù)中心和計算中心，使用戶從以桌面為核心使用的各項應(yīng)用轉(zhuǎn)移到以Web為核心進行的各種活動。云計算的特點主要表現(xiàn)在：①諸多技術(shù)的集合體。云計算是在網(wǎng)格計算發(fā)展的基礎(chǔ)上融合了虛擬技術(shù)、IaaS（Infrastructure as a Service， 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 即 服 務(wù) ）、Web2.0、分布式計算、公用計算等技術(shù)的集合體。其中虛擬技術(shù)是云計算技術(shù)的核心。虛擬技術(shù)將處于網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器、存儲器虛擬成一個資源池，統(tǒng)一靈活調(diào)配，每一個應(yīng)用部署的環(huán)境與物理平臺無關(guān)，而是通過虛擬平臺進行管理以實現(xiàn)對應(yīng)用的擴展、遷移和備份。②安全可靠的數(shù)據(jù)存儲。云計算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等煩惱。因為在“云”的另一端，有全世界最專業(yè)的團隊幫助用戶管理信息，有全世界最先進的數(shù)據(jù)中心幫助用戶保存數(shù)據(jù)。同時，嚴格的權(quán)限管理策略可以幫助用戶放心地與用戶指定的人共享數(shù)據(jù)。③方便、快捷的云服務(wù)。云計算時代，用戶不需要安裝和升級電腦上的各種應(yīng)用軟件，只需要具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就可以方便、快捷地使用云計算提供的各種服務(wù)。④無限可能。云計算為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無限多的可能，為存儲和管理數(shù)據(jù)提供了幾乎無限多的空間，也為我們完成各類應(yīng)用提供了幾乎無限強大的計算能力。

2 云計算技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

作為一項新興的、顛覆性的技術(shù)，云計算技術(shù)一經(jīng)推出便在業(yè)內(nèi)引起廣泛響應(yīng)，主要的IT廠商，如Google、IBM、Ama-zon、Microsoft和 Yahoo 等，已經(jīng)相繼開展了研究工作，并推出自己的云計算產(chǎn)品和服務(wù)。最早推出云計算服務(wù)的是亞馬遜 （Ama-zon）。早在2006年，它就推出了彈性計算云 （Elastic Computer Cloud ES2）服務(wù)，讓中小企業(yè)能夠按其需要購買亞馬遜數(shù)據(jù)中心的計算能力，以EC2為基礎(chǔ)的云存儲S3（Simple StorageService）不到一年時間里就已存儲了50億個對象。亞馬遜的云名為亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（A-mazon Web Services），目前主要由4塊核心服務(wù)組成：簡單存儲服務(wù)（Simple StorageService，S3）；彈性計算云（Elastic ComputeCloud，EC2）；簡單排列服務(wù)（Simple Queu-ing Service）以及尚處于測試階段的Sim-pleDB。換句話說，亞馬遜現(xiàn)在提供的是可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問的存儲、計算機處理、信息排隊和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)接入式服務(wù)。Google于2008年4月推出App Engine云計算平臺，它是一個由Python應(yīng)用服務(wù)器群、BigTable（Google的一個內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫訪問及Google File Sys-tem（GFS）數(shù)據(jù)儲存服務(wù)組成的平臺，能為開發(fā)者提供一體化的主機服務(wù)器及可自動升級的在線應(yīng)用服務(wù)。同年10月，微軟推出WindowsAzure操作系統(tǒng)，是微軟繼Windows取代DOS之后，又一次顛覆性轉(zhuǎn)變——讓W(xué)indows真正由PC延伸到“云”上。惠普公司于2009年6月推出了最新的精簡型、節(jié)能的模塊化計算系統(tǒng)，主要針對擁有支持云計算環(huán)境的數(shù)據(jù)中心的企業(yè)用戶。最新的HP ProLiant SL服務(wù)器產(chǎn)品線是面向擴展計算的ExSO產(chǎn)品組合的新成員，它由一個開放式2U機架構(gòu)成，其中包括風(fēng)扇、電源和任務(wù)特定的服務(wù)器節(jié)點（可直接接入硬件的滑軌中）。ProLiantSL機架可匹配來自惠普或者第三方的任何一種標準機架?；萜?、英特爾和雅虎在2008年公布了一項名為Open Cirrus的云計算測試，以在全球范圍內(nèi)的商業(yè)、政府機構(gòu)和大學(xué)進行推廣。目前有50多個研究項目與Open Cirrus接軌。該項目建成后，將為推廣和發(fā)展云計算科技提供測試與研究環(huán)境。在我國，云計算發(fā)展也非常迅猛。IBM于2007年11月先在上海推出了 “藍云（Blue Cloud）”計劃，包含了一系列的云計算產(chǎn)品。2008年5月，IBM在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國第一個云計算中心投入運營。同年6月，IBM在北京IBM中國創(chuàng)新中心成立了第二家中國的云計算中心——IBM大中華區(qū)云計算中心；2009年阿里巴巴集團在南京開始建立國內(nèi)第一個 “電子商務(wù)云計算中心”。另外中國移動研究院做云計算的探索起步較早，他們認為云計算和互聯(lián)網(wǎng)的移動化是未來發(fā)展方向，目前已經(jīng)完成了云計算中心試驗。

3 云計算技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用展望

3.1 確保數(shù)字圖書館服務(wù)器的可靠運行，克服服務(wù)器訪問限制的瓶頸

3.1.1 確保服務(wù)器的可靠運行，最大限度降低服務(wù)器出錯概率。目前圖書館的數(shù)據(jù)都集中在館內(nèi)的服務(wù)器上，而一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障，輕則使圖書館無法進行正常工作，不能給用戶提供正常的服務(wù)，重則將導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)(如借閱記錄等)的丟失，從而給圖書館造成嚴重的不可挽回的后果。通過云計算技術(shù)，可以解決以上可能出現(xiàn)的問題，在“云”中有成千上萬臺服務(wù)器，即使其中的某臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，“云”中的服務(wù)器也可以在極短時間內(nèi)快速利用克隆技術(shù)將某臺服務(wù)器中的數(shù)據(jù)完全拷貝到別的服務(wù)器中，并啟動新的服務(wù)器以提供服務(wù)，從而使圖書館真正實現(xiàn)無間斷的安全服務(wù)。

3.1.2 以極低的成本投入獲得極高的運算能力，克服服務(wù)器訪問限制的瓶頸。為確保服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)資源的安全性及服務(wù)器的可靠運行，圖書館對服務(wù)器的最大服務(wù)響應(yīng)數(shù)量及接入終端數(shù)量等都進行了一定的限制，若有數(shù)萬用戶同時使用圖書館的數(shù)字資源，其中一些用戶的訪問將出于安全的需要而不被響應(yīng)。如果圖書館想滿足這部分被限制用戶的請求，就必須花費大量的資金配置更高級別的服務(wù)器。而應(yīng)用云計算技術(shù)，通過支付少量的費用，圖書館就可獲得云模式中成千上萬臺服務(wù)器提供的服務(wù)，用戶的請求便可在毫秒的時間內(nèi)獲得響應(yīng)，從而使圖書館以較低的成本獲得較高的效益，與花數(shù)萬元購買專用的服務(wù)器相比，使用云服務(wù)顯然更實惠。

3.2 有效地整合數(shù)字信息資源

隨著信息化的不斷深入，數(shù)字信息資源數(shù)量日益增長,形式更加多樣。多種多樣的異構(gòu)資源,給人們的使用帶來了許多不便。云計算能夠?qū)⒎植际酱鎯Φ臄?shù)據(jù)庫與一站式的檢索界面結(jié)合起來，通過對數(shù)字信息資源進行整合，讓讀者從一個入口進入即可對所有資源進行檢索，從而實現(xiàn)一站式服務(wù)。由于數(shù)字圖書館的建設(shè)往往都依托于某個特定的機構(gòu)，如政府機關(guān)或高校，因此，讀者必須通過該機構(gòu)的認可后才能進入其網(wǎng)站進行信息資源的搜索，這使得該機構(gòu)之外的許多讀者被拒之門外。而在云計算時代，由全世界范圍內(nèi)圖書館的數(shù)字信息資源將可能聚合到“云”端的存儲服務(wù)器中，圖書館館員只需對資源進行歸類、管理和制定相應(yīng)的訪問規(guī)則；用戶只需遵守服務(wù)端既定的訪問規(guī)則輸入關(guān)鍵詞即可獲取來自世界各地的數(shù)字信息資源。同時，在使用過程中，館員和用戶還可以在既定的規(guī)則下對既有的內(nèi)容進行補充和修改，從而不斷地完善資源庫。

3.3 實現(xiàn)數(shù)字圖書館信息資源共享

云計算技術(shù)屏蔽了信息資源的多樣性格式，它可以將網(wǎng)上所有資源連接在一起，能夠消除信息孤島，實現(xiàn)多種信息資源的全面共享，進而極大地提高數(shù)字圖書館資源的利用效率。云計算提供統(tǒng)一的信息資源平臺，使用者既不需要在固定的時間和空間獲取資源，也不需要在個人終端上安裝各種各樣的軟件。這有利于實現(xiàn)數(shù)字圖書館的資源共建共享。隨著3G時代的到來，圖書館通過云計算能最大限度共享圖書館信息資源,使得全國乃至全球連接在“云”另一端的用戶均可方便快捷的利用圖書館資源,使圖書館的信息資源被更合理地調(diào)配和更充分地利用,提高了圖書館信息資源的利用率與社會價值，同時使用戶的信息需求獲得極大的滿足。作為網(wǎng)格運算模式的發(fā)展和改進，云計算提供了更強的管理機制、自動化的部署功能和高層次的虛擬化技術(shù)，將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境下最大化的資源共享和協(xié)同。

3.4 實現(xiàn)數(shù)字參考咨詢服務(wù)

數(shù)字參考咨詢服務(wù)(Digital Reference Service,DRS)是指在數(shù)字化信息環(huán)境下，圖書館或其他信息機構(gòu)以網(wǎng)絡(luò)為依托，以本地圖書館和廣泛分布在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)字化信息資源為基礎(chǔ)，通過電子郵件或?qū)崟r聊天等形式，向用戶提供不受時間和空間限制的參考咨詢服務(wù)。在云計算服務(wù)中，有關(guān)圖書館的所有數(shù)據(jù)都存儲在成千上萬臺服務(wù)器里，用戶可以隨時隨地以最便捷、最快速、最安全的方式獲得云中的相關(guān)信息與服務(wù)。可是對于“云”外的用戶來說，他們看到的僅僅是一個統(tǒng)一的服務(wù)(或接口)界面，用戶使用云服務(wù)就像通過互聯(lián)網(wǎng)使用本地圖書館一樣的方便。而數(shù)字參考咨詢服務(wù)有效地超越了時空的限制，以“特殊的面對面”方式，使參考咨詢館員與服務(wù)對象無論在何時何地，都只需登錄提供咨詢服務(wù)的任一站點就可以進行交互式咨詢。同時，使咨詢解答的問題可以提供給更多的用戶參考，以便實現(xiàn)資源共享。另外，服務(wù)內(nèi)容也主要是針對各種不同數(shù)據(jù)庫、檢索工具等網(wǎng)絡(luò)信息資源的如何使用。

4 結(jié)語

云計算的應(yīng)用目前還處在探索發(fā)展階段，相信隨著圖書館界對云計算技術(shù)的關(guān)注以及云計算技術(shù)的日趨完善，它的眾多優(yōu)點會推動社會的進步，云計算將是未來數(shù)字圖書館的主要支撐平臺，也將推動數(shù)字圖書館的發(fā)展。

［1］ 張健.云計算概念和影響力解析［J］.電信網(wǎng)技術(shù)，2009(1)：15-18.

［2］ 孫劍華.未來計算在“云端”——淺談云計算和移動學(xué)習(xí)［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2009（8）：60-63

［3］ 葉曉勇.簡述云計算［J］.黑龍江科技信息，2009(24):72.

［4］ 周震剛.云計算在中國市場潛力巨大［N］.人民郵電，2008-07-22(08).

［5］ 李永先，欒旭倫，李森森.圖書館迎來“云時代”［J］.高校圖書情報論壇，2009(1)：59-61.

［6］ 楊明芳，袁曦臨.云計算環(huán)境下的數(shù)字圖書館［J］.圖書館建設(shè)，2009(9)：7-12.