云计算环境下数字图书馆的建设发展研究

王 莹

(郑州大学外语学院资料室，河南 郑州 450001)

1 云计算环境下数字图书馆的发展概况

1.1 云计算环境下国外数字图书馆的发展现状

自OCLC宣布推出“Web级协作型图书馆管理服务”以来，图书馆的信息技术应用也进入了“云”时代：世界上的一些公共图书馆、高校图书馆纷纷协力通过云计算技术来提高数字图书馆的建设和工作效率，这成为图书馆界引入云计算的重要开端。2009年7月，与美国国立农业图书馆(National Agricultural Library，NAL)、美国国家医学图书馆(The National Library of Medicine，NLM)并称为“美国三大国家图书馆”的美国国会图书馆(National Library of Congress，NLC)所开展的 NDIIPP(National Digital Information Infrastructure and Preservation Program，国家数字信息基础设施与保存项目)与DuraSpace公司宣布，他们将联手发起一个为期一年的试验计划，以检验利用云技术进行数字内容永久存取的情况［1］。2010年以来，哥伦比亚特区公共图书馆(District of Columbia Public Library，DCPL)开始使用 Amazon 弹性计算云(Amazon EC2)服务托管网站和S3服务备份图书馆集成系统。Amazon EC2服务将弹性计算云建立在公司内部的大规模集群计算的平台之上，用户可以通过弹性计算云的网络界面去操作在云计算平台上运行的各个实例，付费方式也由用户的使用状况来决定［2］。

1.2 云计算环境下国内数字图书馆的发展现状

在国内，云计算技术在图书馆领域的应用目前还处于理论探讨阶段。2009年7月，在华中科技大学举行的“2009第六届数字环境下图书馆前沿问题研讨会”对云计算给予了高度关注［3］，正如上海图书馆数字图书馆研究所刘炜所长所说，云计算环境下的数字图书馆既是云计算的受益者，也是云计算的提供者。2009年9月，以“云计算与图书馆”为主题的“2009图书馆前沿技术论坛”在华东交通大学举行，与会专家学者对云计算这一理念进行了深刻地研讨［4］，会议得出了“云计算对于数字图书馆发展来说是个不可回避的问题”这一结论。

2 云计算环境下数字的图书馆体系结构

2.1 应用层

云环境下的数字图书馆最接近用户，向用户提供用户交互接口以及各种软件服务的是应用层，也是整个数字图书馆结构的最高层。用户可以通过登录提供数字图书馆云服务平台门户网站，连入云服务平台后即可获得所需的服务。应用层为用户提供统一的登录(退出)系统，将各种业务功能以统一的操作界面展现在用户面前，数字图书馆云服务平台界面均采用网页形式，向云服务平台用户提供服务界面，并根据不同用户的注册、接口等进行统一的管理服务。

2.2 管理平台层

管理平台层是数字图书馆云服务平台的一个重要组成部分，管理平台层通过对各类分散资源进程管理、资源分配部署、信息存储、安全性能和服务标准进行的管理，并向用户提供应用程序、资源管理、维护所需要的各类资源。管理平台提供的核心服务则是分布式的数字图书馆计算集群。此外，还包括开发环境、程序设计、海量数据的分布式存储管理以及实现云计算的其他系统管理工具的管理维护，如数字图书馆云服务平台中实施资源分配、监管、维护的准则等。

2.3 数据层

数据层是利用数据库虚拟化技术和媒介节点技术将云图书馆中的不同的数据资源进行整合，形成一个巨大的数据库，并按需向用户提供服务，主要任务是数据调遣，数据分发，数据去重和数据备份等。数据虚拟化技术通过对元数据采集、更新数据信息等来提高云环境下数字图书馆的工作效率和服务质量。在云图书馆中，用户只需通过应用层web操作界面的服务接口，提出服务请求，经过对请求进行分析、规范化处理后传送给媒介节点，媒介节点从海量的虚拟化的数据集群中获取、整合、分析后将满足用户需求的信息服务提供给用户。媒介节点技术是数据层的核心应用技术，它构成的数字图书馆云服务平台对数据信息进行动态的管理。

2.4 基础设施虚拟化层

虚拟化是实现规模化、标准化的重要方法之一。虚拟化可以使企业、区域、国家乃至整个世界共享各类资源，以满足用户日益增长的信息需求与服务。基础设施虚拟化层的运作原理与数据层的数据虚拟化相似，它是整个架构的基础层，并决定着数字图书馆的服务质量与服务层次。基础设施虚拟化包括各类电脑主机、工作站、机群系统，以及大型存储设备、数据库等其他硬件资源虚拟化。基础设施虚拟化层实现各类硬件、网络资源的全面虚拟化，它使来自不同国家和地区的硬件、网络资源成为构成超级计算机的零部件，这就使得其中的每个成员可以充分共享这台超级计算机的计算、存储等各种资源。

3 云计算环境下数字图书馆的发展模式

3.1 云图书馆“点”的发展阶段

“点”发展阶段又可称为部分采用云计算技术阶段。首先，受到经济原因的影响，经济实力较强的图书馆可以通过构建数据库、网络存储以及软件的开发来实现自身较为完备的云图书馆系统。而规模较小的中小型图书馆由于受到经费的制约，并不能在原有图书馆基础上开展云技术的应用，更不用说建成较具规模的云图书馆系统来开展云图书馆服务。其次，部分图书馆由于受到技术因素的影响，只注重云图书馆的初期建设，却忽略了建成后运营时的技术、经济等因素，从而导致云图书馆建设虎头蛇尾，甚至导致前期的技术、经济等资源投入闲置，造成资源浪费。因此，部分采用云计算的图书馆建设就应运而生。在云图书馆建设过程中，云图书馆各个部分可采用云计算技术或者以租赁的形式向较具规模的云图书馆租用某一部分的云计算技术，比如中小型图书馆可以向较具规模的云图书馆租用数据库、软件等，中小型图书馆在租用云技术组件的基础上，开展自身的云图书馆的建设;或者中小型图书馆可以根据自身的需求同其他中小型图书馆结成“云图书馆联盟”，将自身部分的云计算技术与其他成员共享，一个或几个成员提供一种云图书馆的组件，构成一个完整的较具规模的云图书馆，并各自维护管理好自己的相关工作。只有这样，云图书馆建设才能将成本、运作风险降低，从而使得云图书馆朝着规模化、规范化的方向发展。

3.2 云图书馆“线”的发展阶段

“线”发展阶段也可称作区域云图书馆阶段。随着中小型“云图书馆联盟”的发展，各个中小型在共享成员云计算技术的基础上，将自身的云图书馆构建的越来越完备，使得中小型图书馆成长为较具规模的云图书馆，与此同时，这些云图书馆之间还存在一种联盟的关系，这就使得其共同成为某一区域云图书馆的子集。此时，这些云图书馆的地位将逐步弱化，区域性云图书馆的地位将越来越重要。区域性云图书馆囊括了子集的各项功能，在经济、技术等方面的能力也逐步完善，渐而形成区域性完备的云图书馆，构成自主、多元化虚拟图书馆社区，并将各种资源整合在区域云图书馆的“云”端。每个区域成员通过互联网即可享受到区域云图书馆的计算、处理、存储等服务，而不必拘泥于特定的管理者，这将打破云图书馆部分发展的界限，形成云图书馆线性发展规模。

3.3 云图书馆“面”的发展阶段

“面”发展阶段亦可称为完全基于互联网的云图书馆阶段。在互联网高度发达时期，区域云图书馆发展已完全建成，传统的出版者、信息资源集成商、图书馆和读者的四层服务模式将进一步弱化，所有的资源整合、处理和分配彻底由完备的云图书馆取代，并且这一过程在完备的“云”端都得以解决。读者可以不必考虑这一过程，他们只要通过互联网就能获取到所需的资源和服务，按需付费即可。在此发展阶段，资源拥有者则专注于资源的建设，只要按照读者的需求来完备自己的信息即可获取效益;管理平台只要专心开发需求者访问的互联网即可。这样一来，将形成产业分工明确、多方协同工作的服务模式，进而发展为世界范围内所有资源、技术高度整合的超级云端计算机：世界上任何有互联网覆盖的地方，读者都可以获取到自己所需的资源和服务。

4 结语

可以看到，云计算技术为数字图书馆的建设和发展带来了非常多的机遇，但我们也不得不面对由此带来的诸多负面影响：云计算技术给数字图书馆带来的安全、版权、标准、成本等方面的挑战值得我们去认真思考，这也将是今后学术界同仁共同努力的方向。总之，利用好这朵“云”将给人类发展带来福音，如果利用不好，这朵“云”可能将会变成一朵“乌云”，随时带来狂风暴雨。而我们有理由相信，只要各个国家和地区的学术界、企业界共同努力，紧密合作，在不久的将来，云计算将会在数字图书馆上空盛开朵朵美丽“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］陈康，郑纬民.实例分析：亚马逊的弹性计算云［EB/OL］.［2013-04-02］.http：//www.topoint.com.cn/html/article/2008/05/209301.html/

［3］张文华等.云计算及其在图书馆中的应用现状和面临的障碍［J］.图书情报工作，2010(4)：42-45.

［4］上海市图书馆学会.2009图书馆前沿技术论坛：云计算与图书馆［EB/OL］.［2013-05-01］.http：//www.libnet.sh.cn/tsgxh/list/list.aspx?id=6011/.