云计算技术及其在数字图书馆中的应用*

张小芳，祝新艳

（重庆文理学院图书馆，重庆 永川 402160）

随着计算机网络技术、多媒体技术和数据库技术的迅猛发展，数字图书馆正在经历翻天覆地的互联网时代，加快引入新技术提高自身服务水平，加速尝试新的服务模式应用，才能在日新月异的高科技革命中立于不败之地。而作为一种新兴的、备受赞誉的技术，云计算一经推出就得到了业界人士的推崇。图书馆历来是信息技术应用的重镇，面对云计算这一互联网发展的新趋势，数字图书馆应该抓住机遇，积极面对。云计算技术的应用必将会成为数字图书馆发展的一个新契机。

1 云计算概述

1.1 云计算的定义

目前，云计算还没有一个统一的定义。Wikipedia，Google，Microsoft，Gartner和 Forrester以及瑞星等若干研究组织和相关厂家，依据各自的利益和各自不同的研究视角给出了对云计算的定义和理解。目前，关于云计算的定义已有二十多种。但比较普遍的定义为：云计算 （Cloud Computing） 是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）、网络存储和大型数据中心的进一步发展和商业实现。其基本原理是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，企业数据中心的运行与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机软硬件资源和存储系统。

1.2 云计算的特点

云计算以用户为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络服务，使互联网成为每一个用户的数据中心和计算中心，使用户从以桌面为核心使用的各项应用转移到以Web为核心进行的各种活动。云计算的特点主要表现在：①诸多技术的集合体。云计算是在网格计算发展的基础上融合了虚拟技术、IaaS（Infrastructure as a Service， 基 础 设 施 即 服 务 ）、Web2.0、分布式计算、公用计算等技术的集合体。其中虚拟技术是云计算技术的核心。虚拟技术将处于网络中的服务器、存储器虚拟成一个资源池，统一灵活调配，每一个应用部署的环境与物理平台无关，而是通过虚拟平台进行管理以实现对应用的扩展、迁移和备份。②安全可靠的数据存储。云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等烦恼。因为在“云”的另一端，有全世界最专业的团队帮助用户管理信息，有全世界最先进的数据中心帮助用户保存数据。同时，严格的权限管理策略可以帮助用户放心地与用户指定的人共享数据。③方便、快捷的云服务。云计算时代，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。④无限可能。云计算为我们使用网络提供了几乎无限多的可能，为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间，也为我们完成各类应用提供了几乎无限强大的计算能力。

2 云计算技术的应用现状

作为一项新兴的、颠覆性的技术，云计算技术一经推出便在业内引起广泛响应，主要的IT厂商，如Google、IBM、Ama-zon、Microsoft和 Yahoo 等，已经相继开展了研究工作，并推出自己的云计算产品和服务。最早推出云计算服务的是亚马逊 （Ama-zon）。早在2006年，它就推出了弹性计算云 （Elastic Computer Cloud ES2）服务，让中小企业能够按其需要购买亚马逊数据中心的计算能力，以EC2为基础的云存储S3（Simple StorageService）不到一年时间里就已存储了50亿个对象。亚马逊的云名为亚马逊网络服务（A-mazon Web Services），目前主要由4块核心服务组成：简单存储服务（Simple StorageService，S3）；弹性计算云（Elastic ComputeCloud，EC2）；简单排列服务（Simple Queu-ing Service）以及尚处于测试阶段的Sim-pleDB。换句话说，亚马逊现在提供的是可以通过网络访问的存储、计算机处理、信息排队和数据库管理系统接入式服务。Google于2008年4月推出App Engine云计算平台，它是一个由Python应用服务器群、BigTable（Google的一个内部的数据库系统）数据库访问及Google File Sys-tem（GFS）数据储存服务组成的平台，能为开发者提供一体化的主机服务器及可自动升级的在线应用服务。同年10月，微软推出WindowsAzure操作系统，是微软继Windows取代DOS之后，又一次颠覆性转变——让Windows真正由PC延伸到“云”上。惠普公司于2009年6月推出了最新的精简型、节能的模块化计算系统，主要针对拥有支持云计算环境的数据中心的企业用户。最新的HP ProLiant SL服务器产品线是面向扩展计算的ExSO产品组合的新成员，它由一个开放式2U机架构成，其中包括风扇、电源和任务特定的服务器节点（可直接接入硬件的滑轨中）。ProLiantSL机架可匹配来自惠普或者第三方的任何一种标准机架。惠普、英特尔和雅虎在2008年公布了一项名为Open Cirrus的云计算测试，以在全球范围内的商业、政府机构和大学进行推广。目前有50多个研究项目与Open Cirrus接轨。该项目建成后，将为推广和发展云计算科技提供测试与研究环境。在我国，云计算发展也非常迅猛。IBM于2007年11月先在上海推出了 “蓝云（Blue Cloud）”计划，包含了一系列的云计算产品。2008年5月，IBM在中国无锡太湖新城科教产业园建立的中国第一个云计算中心投入运营。同年6月，IBM在北京IBM中国创新中心成立了第二家中国的云计算中心——IBM大中华区云计算中心；2009年阿里巴巴集团在南京开始建立国内第一个 “电子商务云计算中心”。另外中国移动研究院做云计算的探索起步较早，他们认为云计算和互联网的移动化是未来发展方向，目前已经完成了云计算中心试验。

3 云计算技术在数字图书馆中的应用展望

3.1 确保数字图书馆服务器的可靠运行，克服服务器访问限制的瓶颈

3.1.1 确保服务器的可靠运行，最大限度降低服务器出错概率。目前图书馆的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，从而给图书馆造成严重的不可挽回的后果。通过云计算技术，可以解决以上可能出现的问题，在“云”中有成千上万台服务器，即使其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中，并启动新的服务器以提供服务，从而使图书馆真正实现无间断的安全服务。

3.1.2 以极低的成本投入获得极高的运算能力，克服服务器访问限制的瓶颈。为确保服务器内数据资源的安全性及服务器的可靠运行，图书馆对服务器的最大服务响应数量及接入终端数量等都进行了一定的限制，若有数万用户同时使用图书馆的数字资源，其中一些用户的访问将出于安全的需要而不被响应。如果图书馆想满足这部分被限制用户的请求，就必须花费大量的资金配置更高级别的服务器。而应用云计算技术，通过支付少量的费用，图书馆就可获得云模式中成千上万台服务器提供的服务，用户的请求便可在毫秒的时间内获得响应，从而使图书馆以较低的成本获得较高的效益，与花数万元购买专用的服务器相比，使用云服务显然更实惠。

3.2 有效地整合数字信息资源

随着信息化的不断深入，数字信息资源数量日益增长,形式更加多样。多种多样的异构资源,给人们的使用带来了许多不便。云计算能够将分布式存储的数据库与一站式的检索界面结合起来，通过对数字信息资源进行整合，让读者从一个入口进入即可对所有资源进行检索，从而实现一站式服务。由于数字图书馆的建设往往都依托于某个特定的机构，如政府机关或高校，因此，读者必须通过该机构的认可后才能进入其网站进行信息资源的搜索，这使得该机构之外的许多读者被拒之门外。而在云计算时代，由全世界范围内图书馆的数字信息资源将可能聚合到“云”端的存储服务器中，图书馆馆员只需对资源进行归类、管理和制定相应的访问规则；用户只需遵守服务端既定的访问规则输入关键词即可获取来自世界各地的数字信息资源。同时，在使用过程中，馆员和用户还可以在既定的规则下对既有的内容进行补充和修改，从而不断地完善资源库。

3.3 实现数字图书馆信息资源共享

云计算技术屏蔽了信息资源的多样性格式，它可以将网上所有资源连接在一起，能够消除信息孤岛，实现多种信息资源的全面共享，进而极大地提高数字图书馆资源的利用效率。云计算提供统一的信息资源平台，使用者既不需要在固定的时间和空间获取资源，也不需要在个人终端上安装各种各样的软件。这有利于实现数字图书馆的资源共建共享。随着3G时代的到来，图书馆通过云计算能最大限度共享图书馆信息资源,使得全国乃至全球连接在“云”另一端的用户均可方便快捷的利用图书馆资源,使图书馆的信息资源被更合理地调配和更充分地利用,提高了图书馆信息资源的利用率与社会价值，同时使用户的信息需求获得极大的满足。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，将实现网络虚拟环境下最大化的资源共享和协同。

3.4 实现数字参考咨询服务

数字参考咨询服务(Digital Reference Service,DRS)是指在数字化信息环境下，图书馆或其他信息机构以网络为依托，以本地图书馆和广泛分布在网络上的数字化信息资源为基础，通过电子邮件或实时聊天等形式，向用户提供不受时间和空间限制的参考咨询服务。在云计算服务中，有关图书馆的所有数据都存储在成千上万台服务器里，用户可以随时随地以最便捷、最快速、最安全的方式获得云中的相关信息与服务。可是对于“云”外的用户来说，他们看到的仅仅是一个统一的服务(或接口)界面，用户使用云服务就像通过互联网使用本地图书馆一样的方便。而数字参考咨询服务有效地超越了时空的限制，以“特殊的面对面”方式，使参考咨询馆员与服务对象无论在何时何地，都只需登录提供咨询服务的任一站点就可以进行交互式咨询。同时，使咨询解答的问题可以提供给更多的用户参考，以便实现资源共享。另外，服务内容也主要是针对各种不同数据库、检索工具等网络信息资源的如何使用。

4 结语

云计算的应用目前还处在探索发展阶段，相信随着图书馆界对云计算技术的关注以及云计算技术的日趋完善，它的众多优点会推动社会的进步，云计算将是未来数字图书馆的主要支撑平台，也将推动数字图书馆的发展。

［1］ 张健.云计算概念和影响力解析［J］.电信网技术，2009(1)：15-18.

［2］ 孙剑华.未来计算在“云端”——浅谈云计算和移动学习［J］.现代教育技术，2009（8）：60-63

［3］ 叶晓勇.简述云计算［J］.黑龙江科技信息，2009(24):72.

［4］ 周震刚.云计算在中国市场潜力巨大［N］.人民邮电，2008-07-22(08).

［5］ 李永先，栾旭伦，李森森.图书馆迎来“云时代”［J］.高校图书情报论坛，2009(1)：59-61.

［6］ 杨明芳，袁曦临.云计算环境下的数字图书馆［J］.图书馆建设，2009(9)：7-12.