貴州數(shù)字圖書館聯(lián)盟云服務(wù)平臺建設(shè)策略研究

崔忠偉　左羽　韋萍萍　熊偉程　楊昌順

摘 要： 針對數(shù)字圖書館普遍存在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量差、信息安全堪憂、資源建設(shè)同質(zhì)化等嚴(yán)重問題，提出基于云計算的圖書館數(shù)字資源共享服務(wù)平臺可以有效解決這些問題。介紹了云計算的概念，分析了云計算的架構(gòu)和特點，借鑒校園網(wǎng)建設(shè)的三種模式，提出了貴州數(shù)字圖書館聯(lián)盟云服務(wù)平臺建設(shè)策略，為今后的數(shù)字圖書館建設(shè)思路提供參考。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字圖書館聯(lián)盟； 資源共享； 云服務(wù)平臺； 建設(shè)策略

中圖分類號：G250.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）03-70-02

0 引言

在傳統(tǒng)模式下，圖書館需自行購買服務(wù)器并搭建局域網(wǎng)，以完成個人計算機(jī)無法勝任的數(shù)據(jù)密集型業(yè)務(wù)，系統(tǒng)管理和維護(hù)成本高昂。由于多用戶的并發(fā)操作，常常會導(dǎo)致負(fù)載的急劇上升，造成系統(tǒng)資源不足甚至崩潰。

“云”還沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的定義，但在云計算環(huán)境下，用戶只需租用云服務(wù)，無須進(jìn)行系統(tǒng)管理和維護(hù)，因此，云計算受到廣泛關(guān)注。越來越多的研究人員致力于將云計算應(yīng)用于數(shù)字圖書館聯(lián)盟建設(shè)，以實現(xiàn)云計算平臺上的大規(guī)模學(xué)術(shù)資源共享[1-5]。構(gòu)建云計算平臺的方式和技術(shù)多樣，研發(fā)成本和難度各不相同，本文在研究云計算技術(shù)和貴州圖書館數(shù)字資源建設(shè)及共享現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了貴州數(shù)字圖書館聯(lián)盟云服務(wù)平臺建設(shè)策略，希望為今后的建設(shè)工作提供一定的參考。

1 云計算

1.1 云計算的概念及特點

云計算通常以由成百上千處理器組成的大數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)中心具有軟硬件高度統(tǒng)一、網(wǎng)絡(luò)帶寬高、動態(tài)調(diào)節(jié)負(fù)載等優(yōu)勢，能夠確保所提供服務(wù)的質(zhì)量[6-7]。云計算具有如下特點。

⑴ 按需使用。云服務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護(hù)軟、硬件，用戶可根據(jù)需求，方便地增加或釋放各種資源，如處理、存儲、管理軟件或應(yīng)用服務(wù)等。

⑵ 數(shù)量龐大的計算機(jī)群。云通常由大量價格低廉的計算機(jī)組成以實現(xiàn)并行計算，因此云服務(wù)提供商能方便地提升計算能力或快速更換損壞的機(jī)器。

⑶ 資源自動管理。許多云都提供自動備份功能，能轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)、均衡計算負(fù)載以提高系統(tǒng)響應(yīng)。

⑷ 虛擬化。硬件資源在云中通常是虛擬的，如若干負(fù)載較輕的邏輯資源能被相同的物理資源所支持，便于用戶共享硬件資源，提高效率。

⑸ 系統(tǒng)資源利用率高。Evdemon等估計，在傳統(tǒng)情況下，數(shù)據(jù)中心的資源利用率維持在15%至20%[8]；Vogels等指出云計算通過多用戶的優(yōu)勢平滑資源利用率的波峰和波谷，其數(shù)據(jù)中心的資源利用率可達(dá)40%[9]。

⑹ 有效降低服務(wù)器功耗。Belady等估計服務(wù)器負(fù)載過重時的功耗總和至少與其購置價格相當(dāng)[10]。云服務(wù)提供商采用電壓轉(zhuǎn)換管理、合理降溫措施，并將數(shù)據(jù)中心建設(shè)在電費低廉的區(qū)域，有效地降低功耗，減少成本。

1.2 云計算資源共享平臺

傳統(tǒng)模式下的圖書館數(shù)字資源共享平臺架構(gòu)如圖1所示。最底層是硬件資源，包括服務(wù)器、存儲器、硬盤和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等；這些硬件資源通常由一個操作系統(tǒng)（如Linux等）管理；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)字資源庫等則為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)；各種應(yīng)用服務(wù)滿足不同用戶的需求，如文獻(xiàn)檢索、資源下載等。

[各種應(yīng)用服務(wù)＼&數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)字資源庫等＼&操作系統(tǒng)＼&硬件＼&]

圖1 傳統(tǒng)模式下圖書館數(shù)字資源共享平臺架構(gòu)

在云計算環(huán)境下，圖書館數(shù)字資源共享平臺的典型架構(gòu)如圖2所示。

[各種應(yīng)用服務(wù)＼&數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)字資源庫等＼&][云計算服務(wù)API＼&操作系統(tǒng)＼&硬件＼&]

圖2 云計算環(huán)境下圖書館數(shù)字資源共享平臺架構(gòu)

云服務(wù)提供商向用戶提供計算服務(wù)、存儲服務(wù)和其他高層次服務(wù)，用戶按需付費、成本很低。用戶通過云計算服務(wù)API（Application Programming Interface）訪問底層服務(wù)，只需專注于特定應(yīng)用而不必關(guān)心底層細(xì)節(jié)，免去了自行維護(hù)的煩惱。針對數(shù)據(jù)保密性，用戶可有選擇地構(gòu)建公有云或私有云。

2 貴州圖書館數(shù)字資源建設(shè)及共享現(xiàn)狀

貴州省主要圖書館及數(shù)字資源幾乎都集中在高等院校中。貴州省現(xiàn)有各類高等院校48所，其中，普通高校41所，成人高校4所，民辦高校3所。隨著投入的不斷加大，各高校圖書館的軟硬件、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得一定的成效，圖書館學(xué)術(shù)資源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化初步實現(xiàn)資源的共享，但還存在以下幾個方面的問題。

⑴ 貴州各高校發(fā)展不平衡。普通高校相對成人高校和民辦高校更容易獲得政府資助，較之省直高校，地州高校缺乏經(jīng)費和政策支持。而各省直普通高校也存在較大差異，目前只有貴州大學(xué)是211高校，其數(shù)字圖書館建設(shè)是其他高校無法比擬的。

⑵ 經(jīng)費投入不足，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量差。貴州高校發(fā)展長期處于經(jīng)費投入不足的狀態(tài)，數(shù)字圖書館建設(shè)滯后。由于專業(yè)技術(shù)人員缺乏，軟硬件及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)不到位，校園網(wǎng)帶寬有限以及NAT、防火墻、多出口等多種因素的影響，導(dǎo)致在教育網(wǎng)外獲取數(shù)字資源的用戶體驗感非常差，資源利用率較低。

⑶ 數(shù)字圖書館的安全問題堪憂。由于信息基礎(chǔ)設(shè)施落后，各高校數(shù)字圖書館的信息安全問題突出。例如，很多門戶網(wǎng)站服務(wù)器中潛伏了大量的木馬和病毒，某高校圖書館就曾因服務(wù)器中毒而系統(tǒng)崩潰，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。如何防止網(wǎng)絡(luò)病毒泛濫和黑客惡意攻擊，已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。

⑷ 各信息孤島相互隔絕，資源重復(fù)建設(shè)難以控制。貴州各高校在數(shù)字資源建設(shè)和管理方面各自為政，還談不上標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，各系統(tǒng)之間無法實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成了一個個信息孤島。由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)字資源建設(shè)和管理機(jī)構(gòu)，加上數(shù)字資源提供商為了自身利益，導(dǎo)致各高校重復(fù)購買數(shù)字資源（如知網(wǎng)、萬方等數(shù)據(jù)庫），資源建設(shè)同質(zhì)化問題嚴(yán)重，造成資源的極大浪費。

3 貴州數(shù)字圖書館聯(lián)盟云服務(wù)平臺建設(shè)策略

成立貴州數(shù)字圖書館聯(lián)盟，聯(lián)盟由省教育廳、省科技廳、高等院校、科研院所等單位組成，云服務(wù)平臺依托于貴安新區(qū)大學(xué)城。聯(lián)盟理事會由各單位領(lǐng)導(dǎo)、專家、顧問等組成，其主要職責(zé)是：討論并確認(rèn)聯(lián)盟發(fā)展規(guī)劃、工作方針、年度工作計劃；審議聯(lián)盟工作報告和財務(wù)報告等重大事項。聯(lián)盟管理委員會由各單位抽調(diào)工作人員組成，負(fù)責(zé)工作計劃的制定、聯(lián)盟的日常管理工作，并定期向聯(lián)盟理事會匯報工作情況。聯(lián)盟具體工作策略如下。

⑴ 調(diào)研已實際應(yīng)用的教育云計算系統(tǒng)。我國已經(jīng)規(guī)劃或正在建設(shè)的教育云不勝枚舉，例如，教育部的“中國學(xué)術(shù)會議在線”、“基于網(wǎng)絡(luò)的雙課堂教學(xué)應(yīng)用試點示范”項目，廣東省佛山市建設(shè)基于“云計算”技術(shù)的智能教育信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系，但多數(shù)實際上是一種傳統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程應(yīng)用，且缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前，華東師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、上海華師京城高新技術(shù)有限公司共同成立華師教育云研究院，研究院將設(shè)計智慧教育云服務(wù)平臺與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)示范性應(yīng)用，策劃面向教師的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，探索利用現(xiàn)代信息通信技術(shù)為在職教師，尤其是邊遠(yuǎn)地區(qū)教師提供持續(xù)專業(yè)支持的創(chuàng)新模式。因此，聯(lián)盟可以與華師教育云研究院合作，共同建設(shè)云服務(wù)平臺。

⑵ 掌握貴州各高校圖書館硬件資源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和數(shù)字資源現(xiàn)狀。從校園網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗來看，主要有三種建設(shè)模式，即自主建設(shè)模式、供應(yīng)商建設(shè)模式、和與供應(yīng)商合作建設(shè)模式。三種建設(shè)模式具有各自特點，可以為數(shù)字圖書館聯(lián)盟云服務(wù)平臺建設(shè)提供借鑒，但不論采用哪種模式，首先應(yīng)該掌握貴州各高?，F(xiàn)有資源情況，為決策提供支持。

⑶ 數(shù)字圖書館聯(lián)盟云服務(wù)平臺建設(shè)模式。當(dāng)前，云計算平臺的構(gòu)建以租用云服務(wù)提供商提供的平臺為主，自主建設(shè)為輔，從貴州省各高校校園網(wǎng)的建設(shè)情況來看，建議采用與供應(yīng)商合作建設(shè)模式來構(gòu)建云服務(wù)平臺，由供應(yīng)商和聯(lián)盟共同對云服務(wù)平臺進(jìn)行全面、深入的分析研究，提出總體規(guī)劃、設(shè)計方案，編制詳細(xì)的需求任務(wù)書，由聯(lián)盟技術(shù)人員按照系統(tǒng)設(shè)計的要求進(jìn)行建設(shè)。合作建設(shè)模式的優(yōu)勢在于：①云服務(wù)平臺可依托于新建的貴安新區(qū)大學(xué)城，大學(xué)城的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施完善，各大高校圖書館都擁有服務(wù)器，平臺建設(shè)具有較好的硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；②文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的更新量大且迅速，從Google公司公布的云存儲價格體系來看，租用云服務(wù)平臺的費用較高；③聯(lián)盟成員可參與到自主建設(shè)的工作中，實際感受和學(xué)習(xí)云計算技術(shù)，有助于貴州科研水平的提升。

4 結(jié)束語

云計算技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活，并取得了成功，因此，在云計算背景下，數(shù)字圖書館的建設(shè)應(yīng)該與時俱進(jìn)，樹立以服務(wù)為中心的觀念，借助云計算的海量存儲和超強計算能力，為讀者、科研人員提供更好、更完善的服務(wù)。本文在分析貴州數(shù)字圖書館建設(shè)和數(shù)字資源共享現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，借鑒校園網(wǎng)的三種建設(shè)模式，提出了貴州數(shù)字圖書館聯(lián)盟云服務(wù)平臺建設(shè)策略。從實際調(diào)研和反饋結(jié)果來看，建設(shè)策略的針對性和可操作性較強，具有一定的參考價值。

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