云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字圖書(shū)館的建設(shè)發(fā)展研究

王 瑩

(鄭州大學(xué)外語(yǔ)學(xué)院資料室，河南 鄭州 450001)

1 云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字圖書(shū)館的發(fā)展概況

1.1 云計(jì)算環(huán)境下國(guó)外數(shù)字圖書(shū)館的發(fā)展現(xiàn)狀

自O(shè)CLC宣布推出“Web級(jí)協(xié)作型圖書(shū)館管理服務(wù)”以來(lái)，圖書(shū)館的信息技術(shù)應(yīng)用也進(jìn)入了“云”時(shí)代：世界上的一些公共圖書(shū)館、高校圖書(shū)館紛紛協(xié)力通過(guò)云計(jì)算技術(shù)來(lái)提高數(shù)字圖書(shū)館的建設(shè)和工作效率，這成為圖書(shū)館界引入云計(jì)算的重要開(kāi)端。2009年7月，與美國(guó)國(guó)立農(nóng)業(yè)圖書(shū)館(National Agricultural Library，NAL)、美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書(shū)館(The National Library of Medicine，NLM)并稱(chēng)為“美國(guó)三大國(guó)家圖書(shū)館”的美國(guó)國(guó)會(huì)圖書(shū)館(National Library of Congress，NLC)所開(kāi)展的 NDIIPP(National Digital Information Infrastructure and Preservation Program，國(guó)家數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施與保存項(xiàng)目)與DuraSpace公司宣布，他們將聯(lián)手發(fā)起一個(gè)為期一年的試驗(yàn)計(jì)劃，以檢驗(yàn)利用云技術(shù)進(jìn)行數(shù)字內(nèi)容永久存取的情況［1］。2010年以來(lái)，哥倫比亞特區(qū)公共圖書(shū)館(District of Columbia Public Library，DCPL)開(kāi)始使用 Amazon 彈性計(jì)算云(Amazon EC2)服務(wù)托管網(wǎng)站和S3服務(wù)備份圖書(shū)館集成系統(tǒng)。Amazon EC2服務(wù)將彈性計(jì)算云建立在公司內(nèi)部的大規(guī)模集群計(jì)算的平臺(tái)之上，用戶可以通過(guò)彈性計(jì)算云的網(wǎng)絡(luò)界面去操作在云計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行的各個(gè)實(shí)例，付費(fèi)方式也由用戶的使用狀況來(lái)決定［2］。

1.2 云計(jì)算環(huán)境下國(guó)內(nèi)數(shù)字圖書(shū)館的發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)內(nèi)，云計(jì)算技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用目前還處于理論探討階段。2009年7月，在華中科技大學(xué)舉行的“2009第六屆數(shù)字環(huán)境下圖書(shū)館前沿問(wèn)題研討會(huì)”對(duì)云計(jì)算給予了高度關(guān)注［3］，正如上海圖書(shū)館數(shù)字圖書(shū)館研究所劉煒?biāo)L(zhǎng)所說(shuō)，云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)字圖書(shū)館既是云計(jì)算的受益者，也是云計(jì)算的提供者。2009年9月，以“云計(jì)算與圖書(shū)館”為主題的“2009圖書(shū)館前沿技術(shù)論壇”在華東交通大學(xué)舉行，與會(huì)專(zhuān)家學(xué)者對(duì)云計(jì)算這一理念進(jìn)行了深刻地研討［4］，會(huì)議得出了“云計(jì)算對(duì)于數(shù)字圖書(shū)館發(fā)展來(lái)說(shuō)是個(gè)不可回避的問(wèn)題”這一結(jié)論。

2 云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字的圖書(shū)館體系結(jié)構(gòu)

2.1 應(yīng)用層

云環(huán)境下的數(shù)字圖書(shū)館最接近用戶，向用戶提供用戶交互接口以及各種軟件服務(wù)的是應(yīng)用層，也是整個(gè)數(shù)字圖書(shū)館結(jié)構(gòu)的最高層。用戶可以通過(guò)登錄提供數(shù)字圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)門(mén)戶網(wǎng)站，連入云服務(wù)平臺(tái)后即可獲得所需的服務(wù)。應(yīng)用層為用戶提供統(tǒng)一的登錄(退出)系統(tǒng)，將各種業(yè)務(wù)功能以統(tǒng)一的操作界面展現(xiàn)在用戶面前，數(shù)字圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)界面均采用網(wǎng)頁(yè)形式，向云服務(wù)平臺(tái)用戶提供服務(wù)界面，并根據(jù)不同用戶的注冊(cè)、接口等進(jìn)行統(tǒng)一的管理服務(wù)。

2.2 管理平臺(tái)層

管理平臺(tái)層是數(shù)字圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)的一個(gè)重要組成部分，管理平臺(tái)層通過(guò)對(duì)各類(lèi)分散資源進(jìn)程管理、資源分配部署、信息存儲(chǔ)、安全性能和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的管理，并向用戶提供應(yīng)用程序、資源管理、維護(hù)所需要的各類(lèi)資源。管理平臺(tái)提供的核心服務(wù)則是分布式的數(shù)字圖書(shū)館計(jì)算集群。此外，還包括開(kāi)發(fā)環(huán)境、程序設(shè)計(jì)、海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)管理以及實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的其他系統(tǒng)管理工具的管理維護(hù)，如數(shù)字圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)中實(shí)施資源分配、監(jiān)管、維護(hù)的準(zhǔn)則等。

2.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是利用數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬化技術(shù)和媒介節(jié)點(diǎn)技術(shù)將云圖書(shū)館中的不同的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，形成一個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)，并按需向用戶提供服務(wù)，主要任務(wù)是數(shù)據(jù)調(diào)遣，數(shù)據(jù)分發(fā)，數(shù)據(jù)去重和數(shù)據(jù)備份等。數(shù)據(jù)虛擬化技術(shù)通過(guò)對(duì)元數(shù)據(jù)采集、更新數(shù)據(jù)信息等來(lái)提高云環(huán)境下數(shù)字圖書(shū)館的工作效率和服務(wù)質(zhì)量。在云圖書(shū)館中，用戶只需通過(guò)應(yīng)用層web操作界面的服務(wù)接口，提出服務(wù)請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行分析、規(guī)范化處理后傳送給媒介節(jié)點(diǎn)，媒介節(jié)點(diǎn)從海量的虛擬化的數(shù)據(jù)集群中獲取、整合、分析后將滿足用戶需求的信息服務(wù)提供給用戶。媒介節(jié)點(diǎn)技術(shù)是數(shù)據(jù)層的核心應(yīng)用技術(shù)，它構(gòu)成的數(shù)字圖書(shū)館云服務(wù)平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)的管理。

2.4 基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化層

虛擬化是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化的重要方法之一。虛擬化可以使企業(yè)、區(qū)域、國(guó)家乃至整個(gè)世界共享各類(lèi)資源，以滿足用戶日益增長(zhǎng)的信息需求與服務(wù)?；A(chǔ)設(shè)施虛擬化層的運(yùn)作原理與數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)虛擬化相似，它是整個(gè)架構(gòu)的基礎(chǔ)層，并決定著數(shù)字圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量與服務(wù)層次?；A(chǔ)設(shè)施虛擬化包括各類(lèi)電腦主機(jī)、工作站、機(jī)群系統(tǒng)，以及大型存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)等其他硬件資源虛擬化?；A(chǔ)設(shè)施虛擬化層實(shí)現(xiàn)各類(lèi)硬件、網(wǎng)絡(luò)資源的全面虛擬化，它使來(lái)自不同國(guó)家和地區(qū)的硬件、網(wǎng)絡(luò)資源成為構(gòu)成超級(jí)計(jì)算機(jī)的零部件，這就使得其中的每個(gè)成員可以充分共享這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算、存儲(chǔ)等各種資源。

3 云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字圖書(shū)館的發(fā)展模式

3.1 云圖書(shū)館“點(diǎn)”的發(fā)展階段

“點(diǎn)”發(fā)展階段又可稱(chēng)為部分采用云計(jì)算技術(shù)階段。首先，受到經(jīng)濟(jì)原因的影響，經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的圖書(shū)館可以通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)以及軟件的開(kāi)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)自身較為完備的云圖書(shū)館系統(tǒng)。而規(guī)模較小的中小型圖書(shū)館由于受到經(jīng)費(fèi)的制約，并不能在原有圖書(shū)館基礎(chǔ)上開(kāi)展云技術(shù)的應(yīng)用，更不用說(shuō)建成較具規(guī)模的云圖書(shū)館系統(tǒng)來(lái)開(kāi)展云圖書(shū)館服務(wù)。其次，部分圖書(shū)館由于受到技術(shù)因素的影響，只注重云圖書(shū)館的初期建設(shè)，卻忽略了建成后運(yùn)營(yíng)時(shí)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素，從而導(dǎo)致云圖書(shū)館建設(shè)虎頭蛇尾，甚至導(dǎo)致前期的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等資源投入閑置，造成資源浪費(fèi)。因此，部分采用云計(jì)算的圖書(shū)館建設(shè)就應(yīng)運(yùn)而生。在云圖書(shū)館建設(shè)過(guò)程中，云圖書(shū)館各個(gè)部分可采用云計(jì)算技術(shù)或者以租賃的形式向較具規(guī)模的云圖書(shū)館租用某一部分的云計(jì)算技術(shù)，比如中小型圖書(shū)館可以向較具規(guī)模的云圖書(shū)館租用數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件等，中小型圖書(shū)館在租用云技術(shù)組件的基礎(chǔ)上，開(kāi)展自身的云圖書(shū)館的建設(shè);或者中小型圖書(shū)館可以根據(jù)自身的需求同其他中小型圖書(shū)館結(jié)成“云圖書(shū)館聯(lián)盟”，將自身部分的云計(jì)算技術(shù)與其他成員共享，一個(gè)或幾個(gè)成員提供一種云圖書(shū)館的組件，構(gòu)成一個(gè)完整的較具規(guī)模的云圖書(shū)館，并各自維護(hù)管理好自己的相關(guān)工作。只有這樣，云圖書(shū)館建設(shè)才能將成本、運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)降低，從而使得云圖書(shū)館朝著規(guī)?；?、規(guī)范化的方向發(fā)展。

3.2 云圖書(shū)館“線”的發(fā)展階段

“線”發(fā)展階段也可稱(chēng)作區(qū)域云圖書(shū)館階段。隨著中小型“云圖書(shū)館聯(lián)盟”的發(fā)展，各個(gè)中小型在共享成員云計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)上，將自身的云圖書(shū)館構(gòu)建的越來(lái)越完備，使得中小型圖書(shū)館成長(zhǎng)為較具規(guī)模的云圖書(shū)館，與此同時(shí)，這些云圖書(shū)館之間還存在一種聯(lián)盟的關(guān)系，這就使得其共同成為某一區(qū)域云圖書(shū)館的子集。此時(shí)，這些云圖書(shū)館的地位將逐步弱化，區(qū)域性云圖書(shū)館的地位將越來(lái)越重要。區(qū)域性云圖書(shū)館囊括了子集的各項(xiàng)功能，在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面的能力也逐步完善，漸而形成區(qū)域性完備的云圖書(shū)館，構(gòu)成自主、多元化虛擬圖書(shū)館社區(qū)，并將各種資源整合在區(qū)域云圖書(shū)館的“云”端。每個(gè)區(qū)域成員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)即可享受到區(qū)域云圖書(shū)館的計(jì)算、處理、存儲(chǔ)等服務(wù)，而不必拘泥于特定的管理者，這將打破云圖書(shū)館部分發(fā)展的界限，形成云圖書(shū)館線性發(fā)展規(guī)模。

3.3 云圖書(shū)館“面”的發(fā)展階段

“面”發(fā)展階段亦可稱(chēng)為完全基于互聯(lián)網(wǎng)的云圖書(shū)館階段。在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)時(shí)期，區(qū)域云圖書(shū)館發(fā)展已完全建成，傳統(tǒng)的出版者、信息資源集成商、圖書(shū)館和讀者的四層服務(wù)模式將進(jìn)一步弱化，所有的資源整合、處理和分配徹底由完備的云圖書(shū)館取代，并且這一過(guò)程在完備的“云”端都得以解決。讀者可以不必考慮這一過(guò)程，他們只要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)就能獲取到所需的資源和服務(wù)，按需付費(fèi)即可。在此發(fā)展階段，資源擁有者則專(zhuān)注于資源的建設(shè)，只要按照讀者的需求來(lái)完備自己的信息即可獲取效益;管理平臺(tái)只要專(zhuān)心開(kāi)發(fā)需求者訪問(wèn)的互聯(lián)網(wǎng)即可。這樣一來(lái)，將形成產(chǎn)業(yè)分工明確、多方協(xié)同工作的服務(wù)模式，進(jìn)而發(fā)展為世界范圍內(nèi)所有資源、技術(shù)高度整合的超級(jí)云端計(jì)算機(jī)：世界上任何有互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的地方，讀者都可以獲取到自己所需的資源和服務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

可以看到，云計(jì)算技術(shù)為數(shù)字圖書(shū)館的建設(shè)和發(fā)展帶來(lái)了非常多的機(jī)遇，但我們也不得不面對(duì)由此帶來(lái)的諸多負(fù)面影響：云計(jì)算技術(shù)給數(shù)字圖書(shū)館帶來(lái)的安全、版權(quán)、標(biāo)準(zhǔn)、成本等方面的挑戰(zhàn)值得我們?nèi)フJ(rèn)真思考，這也將是今后學(xué)術(shù)界同仁共同努力的方向。總之，利用好這朵“云”將給人類(lèi)發(fā)展帶來(lái)福音，如果利用不好，這朵“云”可能將會(huì)變成一朵“烏云”，隨時(shí)帶來(lái)狂風(fēng)暴雨。而我們有理由相信，只要各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的學(xué)術(shù)界、企業(yè)界共同努力，緊密合作，在不久的將來(lái)，云計(jì)算將會(huì)在數(shù)字圖書(shū)館上空盛開(kāi)朵朵美麗“祥云”。

［1］Library of Congress.Library of Congress and Dura Cloud Launch Pilot Program Using Cloud Technologies to Test Perpetual Access to Digital Content［EB/OL］.［2013-01-02］.http：//www.loc.gov/today/pr/2009/09-140.html/.

［2］陳康，鄭緯民.實(shí)例分析：亞馬遜的彈性計(jì)算云［EB/OL］.［2013-04-02］.http：//www.topoint.com.cn/html/article/2008/05/209301.html/

［3］張文華等.云計(jì)算及其在圖書(shū)館中的應(yīng)用現(xiàn)狀和面臨的障礙［J］.圖書(shū)情報(bào)工作，2010(4)：42-45.

［4］上海市圖書(shū)館學(xué)會(huì).2009圖書(shū)館前沿技術(shù)論壇：云計(jì)算與圖書(shū)館［EB/OL］.［2013-05-01］.http：//www.libnet.sh.cn/tsgxh/list/list.aspx?id=6011/.