贵州数字图书馆联盟云服务平台建设策略研究

2014-04-29崔忠伟左羽韦萍萍熊伟程杨昌顺

计算机时代 2014年3期

崔忠伟　左羽　韦萍萍　熊伟程　杨昌顺

摘要：针对数字图书馆普遍存在网络服务质量差、信息安全堪忧、资源建设同质化等严重问题，提出基于云计算的图书馆数字资源共享服务平台可以有效解决这些问题。介绍了云计算的概念，分析了云计算的架构和特点，借鉴校园网建设的三种模式，提出了贵州数字图书馆联盟云服务平台建设策略，为今后的数字图书馆建设思路提供参考。

关键词：数字图书馆联盟；资源共享；云服务平台；建设策略

中图分类号：G250.7 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）03-70-02

0 引言

在传统模式下，图书馆需自行购买服务器并搭建局域网，以完成个人计算机无法胜任的数据密集型业务，系统管理和维护成本高昂。由于多用户的并发操作，常常会导致负载的急剧上升，造成系统资源不足甚至崩溃。

“云”还没有一个标准的定义，但在云计算环境下，用户只需租用云服务，无须进行系统管理和维护，因此，云计算受到广泛关注。越来越多的研究人员致力于将云计算应用于数字图书馆联盟建设，以实现云计算平台上的大规模学术资源共享[1-5]。构建云计算平台的方式和技术多样，研发成本和难度各不相同，本文在研究云计算技术和贵州图书馆数字资源建设及共享现状的基础上，提出了贵州数字图书馆联盟云服务平台建设策略，希望为今后的建设工作提供一定的参考。

1 云计算

1.1 云计算的概念及特点

云计算通常以由成百上千处理器组成的大数据中心为基础，大数据中心具有软硬件高度统一、网络带宽高、动态调节负载等优势，能够确保所提供服务的质量[6-7]。云计算具有如下特点。

⑴ 按需使用。云服务提供商负责维护软、硬件，用户可根据需求，方便地增加或释放各种资源，如处理、存储、管理软件或应用服务等。

⑵ 数量庞大的计算机群。云通常由大量价格低廉的计算机组成以实现并行计算，因此云服务提供商能方便地提升计算能力或快速更换损坏的机器。

⑶ 资源自动管理。许多云都提供自动备份功能，能转移数据、均衡计算负载以提高系统响应。

⑷ 虚拟化。硬件资源在云中通常是虚拟的，如若干负载较轻的逻辑资源能被相同的物理资源所支持，便于用户共享硬件资源，提高效率。

⑸ 系统资源利用率高。Evdemon等估计，在传统情况下，数据中心的资源利用率维持在15%至20%[8]；Vogels等指出云计算通过多用户的优势平滑资源利用率的波峰和波谷，其数据中心的资源利用率可达40%[9]。

⑹ 有效降低服务器功耗。Belady等估计服务器负载过重时的功耗总和至少与其购置价格相当[10]。云服务提供商采用电压转换管理、合理降温措施，并将数据中心建设在电费低廉的区域，有效地降低功耗，减少成本。

1.2 云计算资源共享平台

传统模式下的图书馆数字资源共享平台架构如图1所示。最底层是硬件资源，包括服务器、存储器、硬盘和网络设备等；这些硬件资源通常由一个操作系统（如Linux等）管理；数据库管理系统和数字资源库等则为上层应用提供数据；各种应用服务满足不同用户的需求，如文献检索、资源下载等。

[各种应用服务＼&数据库管理系统、数字资源库等＼&操作系统＼&硬件＼&]

图1 传统模式下图书馆数字资源共享平台架构

在云计算环境下，图书馆数字资源共享平台的典型架构如图2所示。

[各种应用服务＼&数据库管理系统、数字资源库等＼&][云计算服务API＼&操作系统＼&硬件＼&]

图2 云计算环境下图书馆数字资源共享平台架构

云服务提供商向用户提供计算服务、存储服务和其他高层次服务，用户按需付费、成本很低。用户通过云计算服务API（Application Programming Interface）访问底层服务，只需专注于特定应用而不必关心底层细节，免去了自行维护的烦恼。针对数据保密性，用户可有选择地构建公有云或私有云。

2 贵州图书馆数字资源建设及共享现状

贵州省主要图书馆及数字资源几乎都集中在高等院校中。贵州省现有各类高等院校48所，其中，普通高校41所，成人高校4所，民办高校3所。随着投入的不断加大，各高校图书馆的软硬件、网络等基础设施建设取得一定的成效，图书馆学术资源的数字化、网络化初步实现资源的共享，但还存在以下几个方面的问题。

⑴ 贵州各高校发展不平衡。普通高校相对成人高校和民办高校更容易获得政府资助，较之省直高校，地州高校缺乏经费和政策支持。而各省直普通高校也存在较大差异，目前只有贵州大学是211高校，其数字图书馆建设是其他高校无法比拟的。

⑵ 经费投入不足，网络服务质量差。贵州高校发展长期处于经费投入不足的状态，数字图书馆建设滞后。由于专业技术人员缺乏，软硬件及网络维护不到位，校园网带宽有限以及NAT、防火墙、多出口等多种因素的影响，导致在教育网外获取数字资源的用户体验感非常差，资源利用率较低。

⑶ 数字图书馆的安全问题堪忧。由于信息基础设施落后，各高校数字图书馆的信息安全问题突出。例如，很多门户网站服务器中潜伏了大量的木马和病毒，某高校图书馆就曾因服务器中毒而系统崩溃，导致数据丢失。如何防止网络病毒泛滥和黑客恶意攻击，已经成为迫切需要解决的问题。

⑷ 各信息孤岛相互隔绝，资源重复建设难以控制。贵州各高校在数字资源建设和管理方面各自为政，还谈不上标准化和规范化，各系统之间无法实现互联互通，形成了一个个信息孤岛。由于缺乏统一的数字资源建设和管理机构，加上数字资源提供商为了自身利益，导致各高校重复购买数字资源（如知网、万方等数据库），资源建设同质化问题严重，造成资源的极大浪费。

3 贵州数字图书馆联盟云服务平台建设策略

成立贵州数字图书馆联盟，联盟由省教育厅、省科技厅、高等院校、科研院所等单位组成，云服务平台依托于贵安新区大学城。联盟理事会由各单位领导、专家、顾问等组成，其主要职责是：讨论并确认联盟发展规划、工作方针、年度工作计划；审议联盟工作报告和财务报告等重大事项。联盟管理委员会由各单位抽调工作人员组成，负责工作计划的制定、联盟的日常管理工作，并定期向联盟理事会汇报工作情况。联盟具体工作策略如下。

⑴ 调研已实际应用的教育云计算系统。我国已经规划或正在建设的教育云不胜枚举，例如，教育部的“中国学术会议在线”、“基于网络的双课堂教学应用试点示范”项目，广东省佛山市建设基于“云计算”技术的智能教育信息网络服务体系，但多数实际上是一种传统的基于网络的远程应用，且缺乏统一标准。目前，华东师范大学、华中师范大学、上海华师京城高新技术有限公司共同成立华师教育云研究院，研究院将设计智慧教育云服务平台与技术标准，开发示范性应用，策划面向教师的远程学习系统，探索利用现代信息通信技术为在职教师，尤其是边远地区教师提供持续专业支持的创新模式。因此，联盟可以与华师教育云研究院合作，共同建设云服务平台。

⑵ 掌握贵州各高校图书馆硬件资源、网络设施和数字资源现状。从校园网建设经验来看，主要有三种建设模式，即自主建设模式、供应商建设模式、和与供应商合作建设模式。三种建设模式具有各自特点，可以为数字图书馆联盟云服务平台建设提供借鉴，但不论采用哪种模式，首先应该掌握贵州各高校现有资源情况，为决策提供支持。

⑶ 数字图书馆联盟云服务平台建设模式。当前，云计算平台的构建以租用云服务提供商提供的平台为主，自主建设为辅，从贵州省各高校校园网的建设情况来看，建议采用与供应商合作建设模式来构建云服务平台，由供应商和联盟共同对云服务平台进行全面、深入的分析研究，提出总体规划、设计方案，编制详细的需求任务书，由联盟技术人员按照系统设计的要求进行建设。合作建设模式的优势在于：①云服务平台可依托于新建的贵安新区大学城，大学城的网络基础设施完善，各大高校图书馆都拥有服务器，平台建设具有较好的硬件和网络基础；②文献数据库的更新量大且迅速，从Google公司公布的云存储价格体系来看，租用云服务平台的费用较高；③联盟成员可参与到自主建设的工作中，实际感受和学习云计算技术，有助于贵州科研水平的提升。

4 结束语

云计算技术已经进入了我们的生活，并取得了成功，因此，在云计算背景下，数字图书馆的建设应该与时俱进，树立以服务为中心的观念，借助云计算的海量存储和超强计算能力，为读者、科研人员提供更好、更完善的服务。本文在分析贵州数字图书馆建设和数字资源共享现状的基础上，借鉴校园网的三种建设模式，提出了贵州数字图书馆联盟云服务平台建设策略。从实际调研和反馈结果来看，建设策略的针对性和可操作性较强，具有一定的参考价值。

参考文献：

[1] 张凌超.基于“云计算”的数字图书馆建设模式初探[J].图书馆学研究

（理论版），2010.11：39-42

[2] 王秀秀，武和平.基于“云计算”的数字学术资源整合策略与服务模式

研究[J].电化教育研究，2012.6：72-74

[3] 刘丽艳.基于云计算搭建文化共享工程资源建设平台的技术性探讨[J].

图书馆工作与研究，2012.10：41-43

[4] 王剑.云环境下图书馆机构库开放共享的研究[J].现代情报，2013.33

（2）：59-62

[5] 王平.云计算关键技术在数字图书馆中的应用研究[J].情报资料工

作，2010：52-56

[6] 陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009.20（5）：