基于云计算环境的数字图书馆云服务模式构建*

付 佳 闫 实

（1.牡丹江医学院图书馆；2.牡丹江医学院信息技术中心，黑龙江 牡丹江 157011）

1 传统图书馆服务模式存在的问题

1.1 个性化服务存在局限

传统图书馆信息服务存在内容重复、形式单一的问题，虽然图书馆均建立了完备的书目数据库，馆藏资源也越来越丰富，但是信息服务的内容还停留在馆情介绍、网上阅览、书刊检索等方面，无法真正实现对特殊用户的针对性服务。现阶段很多图书馆使用的“图书馆管理集成系统”还不具备定制个性服务的功能，必须另外建设个性化的用户软件平台才能满足用户的需要，这个过程需要投入大量的硬件及软件设备，包括相应的网络设施与人力资源。再者，不同图书馆选择的数据供应商、软硬件系统、运行环境有所不同，数据库的编码结构、访问接口、表达方式存在差异，相应的数据库的检索界面支持的检索语言及检索算符等也各不相同，用户在切换、登录不同数据库时需要花费较多的时间与精力。检索的不便使得图书馆之间资源共享的程度受到较大影响。

1.2 服务系统存在问题

1.2.1 集成系统售后服务不完善

图书馆服务过程中，一些基本业务及相关信息咨询服务均是通过管理集成系统来实现的，但是现实情况中，系统软件开发商水平不等，所提供的售后服务也参差不齐，一些开发商仅提供电话售后，有些则是网络咨询，受成本、人力等各种主观、客观因素的影响，很少有软件开发商提供现场全程售后服务，所以图书馆就必须招聘专业的系统管理员对图书馆集成系统进行维护与二次开发。但是系统管理员个人水平也有所不同，并存在较大的流动性，故无法从根本上保证系统运行的稳定性与可靠性，一旦出现系统数据损坏或丢失的问题，则会造成难以弥补的后果。

1.2.2 馆藏资源建设冗余

20世纪末计算机技术的发展进入一个高峰期，相应的，图书馆在数字资源的开发与建设方面也进入一个迅速发展的阶段，各个图书馆开始了馆藏资源数字化发展的进程，很多图书馆均购进了大量的数据库。尽管数据库的应用与发展大大丰富了图书馆的馆藏资源，提高了资源的利用率，但也存在数字资源与纸质资源重复建设的问题，因为图书馆数据过于庞大，无法逐一进行查重、对照，从而导致馆藏资源建设冗余、建设成本增加。

1.2.3 资源共建共享没有实现

图书馆会通过大量采购期刊书籍而通过达标，更多图书馆侧重于追求“大而全”或者“小而全”，而忽略了资源的共建共享。当然，导致该问题出现的根本原因之一在于体制，但馆与馆之间的利益博弈也是不容忽视的原因，所以图书馆联盟建设还存在实际上的困难。尽管区域性资源共建共享可以很大程度上节约资源，但仍然存在浪费国家人力、物力、财力的资源重复建设现象。

2 图书馆云服务概述

云计算的概念是2006年由谷歌首次提出，从而发展为IT领域的一大研究热点，谷歌、亚马逊、微软、IBM等IT巨头均在云计算技术的开发及产品的普及方面投入重金。但是直到现在各界专业、学者还未就云计算的概念达成共识。IBM认为云计算是通过服务的形式利用互联网技术向用户提供数字资源及相关应用，其属于基础架构管理方法论的一种，从某种程度上讲，云计算是一个虚拟的数字资源池，其为用户提供了一种全新的数字资源服务模式，其所包含的大量的计算资源可以实现高度虚拟化资源的动态建设。而谷歌则认为云计算是以公开标准、公开服务为基础使互联网成为每个网络用户的数据处理中心，通过云服务用户可享受到数据存储、网络服务等。而微软则认为云计算是以互联网为基础的虚拟资源服务，其体现出动态性、可扩展性的特点，总体上属于一种计算行为。维基则认为云计算是网络计算的新标签，其使用公用计算实现计算资源的共享，云计算是依靠个人设备树立用户应用程序之外的另外一种选择。综合各个具有代表性的结论可知，云计算是一项综合性技术，其包括并行计算、网格计算、效用计算、分布式计算等多种计算方式，并集成了传统的计算机技术及网络技术，包括网络存储、虚拟化、负载均衡等。利用云计算计算，可以将多个计算机实体整合在一起，利用网络实现一个强大的“超级计算机”，再利用SaaS、PaaS、IaaS等先进的商业模式，将这一强大的计算能力分布至每个用户终端，大型数据管理中心主要负责服务器的维护与管理，而互联网服务器集群则主要负责进行个人计算机的数据处理，在分配计算资源过程中与用户的实际需要密切结合，将这一“超级计算机”的效果及作用充分发挥出来。

3 构建数字图书馆云服务模式

3.1 云图书馆服务平台架构

基于读者云阅读服务及体验的角度而言，云计算环境下数字图书馆云服务包括3种模式，即IaaS、PaaS、SaaS，通过图1可直观看出3种服务模式的层次架构、关系及功能结构。

图1 基于云计算的数字图书馆云服务模式

图1中IaaS层是图书馆云服务模式中的最底层，基础设施即服务，主要由相关硬件设施组成，包括云计算集群设备、云存储集群设备、云网络传输管理设备及云物理资源管理服务器等。云服务商利用虚拟化技术把云基础设施的服务器、数据库、内存、操作系统、I/O设备、存储及计算能力集中在一起，成为一个虚拟的资源池，其主要作用是为用户提供基础资源，包括计算、存储、网络及单机操作系统，通过远程访问用户可便捷地使用资源，只需按照云资源的实际用量支付相关费用即可。IaaS服务对象主要是图书馆系统管理员，主要服务内容包括物理资源池管理及调度、资源监控与负载管理、数据管理、云资源的部署及安全管理、资源计费管理等。

PaaS是以IaaS服务为基础的底层服务，平台即服务。向用户提供一个云应用开发平台，用户可在通过该平台享受到云服务开发商提供的各类服务，包括应用设计、应用开发、应用测试及应用托管等。整个过程中的第三方设计商无需购买开发平台所需的服务程序及生产服务器的硬件设备，只需向云服务开发商租用一个PaaS平台即可，通过互联网可以在该平台上进行应用软件的设计、测试及应用部署，不仅内容丰富、功能强大，而且成本更低，可以实现用户专属的“私人定制”。当然图书馆在租用PaaS时，必须对其开发环境的兼容性及友好性进行重点考察，评估其实际的开发功能与服务内容是否可保证云资源分配的最优化，突发流量控制是否合理，以保证云资源使用过程中的精细化及计费的准确性。

SaaS是以IaaS或PaaS平台应用服务为基础，其是面向读者提供云阅读应用软件服务，图书馆租赁云服务后即可通过互联网将云阅读应用传输给读者，读者只需根据服务水平协议利用网络获取软件即可，无需在终端上另行安装阅读软件。SaaS服务内容包括图书馆系统管理监控、办公自动化、读者博客及空间应用、电子邮件、网络会议、网络传真、在线杀毒等各种应用，且读者可基于公开协议利用互联网任意访问，该服务模式体现出较强的安全性，可实现云资源的动态伸缩，可扩展性强且成本低。

3.2 以读者需求为核心的服务模式

3.2.1 保证云服务平台的安全性

云安全保证网络信息安全的全新手段，其集并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等技术及概念于一体，通过客户端监测网络软件行为异常，获取木马及其他恶意程序的最新信息，经过自动分析与处理后，再将解决方案分发至客户端。云安全服务器可以分析挂马网站的信息、用户所面临的威胁，从而对互联网中的整体安全形势有宏观、及时、全面、准确的了解。而且工程师还可以在分析海量数据的基础上，对未来某个时期内互联网安全的发展趋势做出预测。对于图书馆而言，基于云服务模式下，其不仅是云安全服务的直接受益者，更要在自身系统管理中体现出云安全的核心理念与技术原理；系统平台、硬件设施、应用软件、数据存储等均可以通过“租赁”的方式获得，因此图书馆可以将服务的重点放在为用户提供高附加值的知识型服务，从而实现知识化服务的转变，而知识化服务需要读者在高效满足显性知识需求的基础上主动挖掘隐性知识，由此可见，图书馆要将读者的使用记录实时、准确地挖掘出来，以提高图书馆的动态数据处理能力。

3.2.2 智能化管理技术

图书馆云服务过程中，海量数据的传输、存储及安全管理是核心内容，会对图书馆云系统的服务效率产生决定性影响，因此要加强云系统I/O设施的智能化管理平台建设，对云存储空间中静态数据与内部网络动态数据加强管理，缩短内部网络数据传输、响应及处理的时间。智能化管理系统还要对关键设备的工作指标进行监控，一旦系统出现异常则自动启动报警功能。根据云中心存储架构的特点对数据存储策略及保护模式进行调整，将云中心系统数据存储量控制在合理范围；针对核心与一般数据、结构化与结构化数据、长期保存数据与短期保留数据、访问频率不同的数据等，必须采取不同的管理策略；核心数据可以采用数据冗余存储技术，存储介质的安全性可以保证；及时删除重复数据，减少系统中可能发生的存储热区，缓解系统存储压力。此外，还可以在云图书馆中引入物联网技术，其包括人工智能、RFID、自动传感、传感适配、网络通信等，可以对资源、能力、管理、服务等进行智能化的识别、跟踪、监测与定位，以满足云图书馆所需的相关技术要求，实现真正意义上的“智能云图书馆”。

3.2.3 突出云服务平台的主导作用

一方面要将读者的力量充分发挥出来，引导其共同推动图书馆云服务的发展与完善。基于Web2.0环境下，读者不仅是图书馆资源的利用者，也是创造者，其在资源建设方面的优势十分突出。图书馆要充分重视用户的作用，通过相应的激励机制引导读者进行资源及应用程序的开发，在体验云服务的同时提出优化建议；图书馆还可将云服务嵌入读者的网络社区，使其无障碍体验云服务，再利用读者的“口碑营销”策略提高云服务的利用率。

另一方面，读者需求会对图书馆服务内容及服务形式起到决定性作用，因此图书馆要基于读者需求对自身的服务结构做出调整。基于云环境下，图书馆要将读者信息服务作为工作的重点内容，在深入了解读者的潜在需求及个性化需求的基础上，利用云平台为其提供个性化、一站式的创新服务，具体内容包括信息传递、专家交流、科研指导、兴趣培训等，不断拓展图书馆的发展空间，不断提升图书馆的社会价值。

3.2.4 强化SaaS系统平台结构的集成度与服务功能

SaaS系统平台的主要服务对象即图书馆管理员及广大读者，其通过提供各类应用软件服务来提高图书馆的工作效率，从而提高读者满意度，由此可见，云计算环境下SaaS平台不仅包含众多软件模块，实现高度集成，而且不同的应用软件之间的资源分配与调度也是一个复杂的过程，从而对系统的运行效率产生直接影响，所以SaaS平台必须具备较强的平台结构集成度，才能以用户需求为核心进行自由组合与扩展。基于阅读应用服务需求加强SaaS平台的功能建设，充分分析读者的阅读需求、阅读行为特点、阅读服务规程及满意度评价等指标，进行对应功能的开发与设计，以保证SaaS平台读者个性化阅读活动的综合保障力。此外，还要建立一个高效的SaaS资源部署监测系统，根据实际监测数据实时调整资源分配与调度，以保证管理的灵活性，从而促进平台高效运营。

4 结语

在图书馆中采用云计算技术进行“云服务”，从某种程度上讲是图书馆服务模式的重大变革，其不仅实现了服务模式、知识创新模式的转换，而且图书馆传统服务模式所面临的问题也得到了有效解决，再者由于云计算技术的应用大幅降低了社会的能源消耗，这在无形中也提高了图书馆的社会效益。不过由于图书馆界关于云服务的研究尚处于初级阶段，理论上不够成熟，实践上也存在诸多现实问题，后续的研究空间还非常大，但仍不可否认，其对整个数字图书馆的建设与发展是其他技术无法望其项背的。因此要加强对云图书馆的深入研究，在探索中发展、进步，为未来大规模云图书馆产业的形成与发展打下坚实基础。

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