我国图书馆“云计算”应用存在的问题及应对策略研究

赵研科（湖南大学图书馆　湖南长沙　410000）

我国图书馆“云计算”应用存在的问题及应对策略研究

赵研科
（湖南大学图书馆湖南长沙410000）

〔摘要〕云技术具有强大的数据处理功能，能极大减少图书馆的开支及成本；加快整合数据资源，实现信息共享。但是云数据的安全、法制及管理问题也局限了我国图书馆云计算的应用与发展。图书馆要加强信息资源的安全存储与管理；切实提升云计算的应用水平；大力提升云数据的安全性与可靠性；制定统一的网络数据协议标准及管理法规；提升高校图书馆管理人员的综合素质，进一步推进图书馆管理的制度创新。

〔关键词〕云计算高校图书馆信息管理

随着大数据时代的到来，人们对数据信息的获取方式和信息处置速度提出了更高的要求。图书馆作为重要的公共信息资源供应中心之一，如何紧随时代的步伐，高速快捷地给用户提供尽可能多的可用图书数据显得尤为重要。IT已经深刻改变了图书馆的社会生存基础。云计算是现代科学技术的一次新突破，同时也给图书馆信息资源建设带来了变革，无疑也将会为图书馆扩充图书数据容量、提供优质图书服务提供一种革命性的理想方法。

1　云计算与图书馆数据管理

2007 年， IBM 在“云计算计划”报告中首次提出了云计算，随后， SUN 公司也发布了其“云计算白皮书”；谷歌、微软等公司都将其迅速拓展到了商业服务领域。“云计算（Cloud Computing）由分布式计算（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）、网络计算（Grid Computing）发展而来的一种新兴商业计算模型。”[1]美国联机计算机图书馆中心（OCLC）也不失时机地宣布引入云计算技术为OCLC的用户提供有关服务。OCLC的云计算服务优化了基础设施与数字技术层面的融合问题，有效降低了图书馆管理与服务的成本，提升了图书馆使用者的信息需求水平。因此，受到了世界图书馆的广泛推崇。

人们又常常按照应用特征，把云计算分为：SAAS软件即服务 、实用计算、网络服务、平台即服务、MSP管理服务提供商 、商业服务平台、SAAS和MSP的混合应用和互联网整合7种形式[2]。云计算可分为公有云、私有云和混合云三类。公有云是由企业（第三方）提供的并由企业联盟与客户共享的云环境。私有云是由某个企业独立为某对口企业或组织所提供的付费云数据。混合云则是公有云和私有云的混合使用状态。三种云数据之中，作为私有云单独为构建者的用户（即组织内部成员）提供大数据资源，而其它的公司或组织之外用户则无法访问此云计算服务。如确实需要此云数据，就必须支付相应的各项费用。当前我国图书馆云计算模式包括网络搭载模式、总分馆模式、混搭模式，一般而言，我国大部分图书馆私有云计算数据中心属于混合模式，这三种服务模式各有其特点：

（1）网络搭载模式。图书馆为了节约IT成本开支以及人力资源管理成本，通常采用在互联网之中搭载图书馆的某些具体应用与资源管理，然后再依据具体实际运用情况来启动、下载自荐电子数据、资源目录的检索、定购等信息资源。比如，图书馆可以在Amazon之中运行EC2；在Amazon的S3之中海量存储图书馆书目资料等。对于小规模的高校图书馆，没有足够的运行费用支持，难以创建或维护独有运行的网络基础架构或大数据库，则可选择网络搭载模式。同时，采用按小时租用虚拟机的应用模式，也是可取的，因为可以大幅度降低图书馆人力资源与信息技术成本消耗。

（2）总分馆模式。该模式是当前图书馆云技术中最典型的服务模式与管理方式。数据总管则主要负责担任供应“云数据”服务的社会角色，作为数据中心点的“总部”，需要提供本地数据，支持其他数据业务。而大部分“云数据”使用图书馆则是通过直接使用云技术获得相关业务数据。各图书馆的数据业务支持系统和资源服务系统都可以通过数据云技术或者网络协议实现馆际互借、数据通融、甚至可视化、智能化等非传统的图书馆服务业务，进而强化图书馆界的基础架构管理，提升数据整合、关联、组织等资源共享项目，最大程度实现电子数据资源的利用率。

（3）混搭模式。该模式运行方式是由多个内、外数据服务供应商共同承担。通常有本地门户公司构架的混搭云计算、网络公司的云数据、资源供应商的专项服务三种独立的供应模式。它并不仅仅单独依靠一个云服务提供商，而是依赖于自身创建的私有云、云资源供应商以及这两者共有的云数据库。因为网络开发公司很难为单个的图书馆构造“云基础”环境，所以，当前图书馆使用云数据最好的方式就是混搭模式。

2　云计算在高校图书馆的应用效应

云计算实质上是解决数据计算运行范式转变的问题，此类问题与数字化、大数据生活始终紧紧相连。其最大的优点就是能实现虚拟化计算，能有效地将数据存储和运行到数据网络之中。且我国大部分图书馆云计算平台都有动态、自适应的集成调控与系统组成能力，能较快进行分布式、虚拟化数字图书馆运行模式。如图书馆的Google Does、Facebook等数据处理方式的应用，可以理解为云计算。云计算引起了图书馆IT基础设施的巨大变革，因此它将超越IT服务本身，而链接成为一个与图书馆管理和服务相关的问题。图书馆利用云技术最大的效应是可以大幅减少与IT服务相关的成本，减少资本投入和运营成本，只需要在获取资源时付费。

（1）减少开支，降低成本。当前我国的大部分图书馆容易出现服务器瘫痪的情况，究其原因是由于普通服务器的相关硬件资源难以匹配现代图书馆用户数量与数据质量的要求。所以图书馆需要不断更新基础硬件设施，如需要购买大量PC、服务器等。如果图书馆应用云技术，用户只需要启用一个浏览器就可以实现所有图书数据的需求。这是因为云服务公司将会为图书馆各类具体的硬件进行配置和更新，图书馆用户能充分享受“云”的低成本优势。图书馆只需要支付少量的数据费用，就可共享云服务模式中数以百万台的云服务器提供的高端数据服务。图书馆用户可根据对信息、知识、服务等内容的需求，在极短的时间内获得数据响应和反馈。节约开支也能为图书馆解决一些经费问题，也可降低图书馆工作人员的工作强度。因而通过云计算，图书馆在很大程度上节省了开支， 改进了图书馆网络服务效率， 从而大幅提高了服务品质和经济效益，还可以节约成本效益，如为图书馆腾出更多使用空间，最大限度打破封闭的格局，使馆藏资源达到更好的应用效果[3]。有研究表明：“云技术可为图书馆节约大至40%的使用面积，60%的电源消耗和冷暖消耗，预计将达到三倍的公共设施利用率。”[4]

（2）整合资源，实现共享。信息资源共享是信息社会发展的要求和趋势。图书馆所有的业务支持系统和资源服务系统都由云技术来提供，而不像以前由图书馆集成系统厂商提供。“云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。在云计算的网络应用模式中,数据只有一份,保存在云中,所有的电子设备如PC、PDA等只需要连接互联网,就可以同时访问和使用同一份数据,让一切都变得更简单。”[5]云计算技术将屏蔽信息资源的多样性格式，它将可以将图书馆信息化建设所涉及的各方面通过互联网协同在一起，将不同地域的信息资源集成在一起，避免资源重复，形成资源互补、全面共享，真正实现“信息共享空间”。全世界图书馆的信息资源只有实现数据整合和共享，才能获得真正意义上满足全球知识信息的广大需求。这样图书馆用户需要使用手机、PDA等设备按照每个月服务类型和实际的使用量付费，就可以从图书馆数据库检索到最新的资料和信息，共同分享获取图书馆的电子资源服务，因此其数据运行及维护成本将大幅度降低，但效率却在大幅地提高。

（3）安全可靠，快速恢复。云计算所有的计算资源(硬件、软件、网络、存储等) 均可根据自动指示快速提供给用户，可以管理所提供的资源或服务，以确保可用性、安全和质量等数据处置方式。当前，我国图书馆数据主要集中存储在本馆的服务器之中。当服务器出现问题时，就无法为用户提供相应的服务，更严重的后果可能是数据被破坏，且数据维修与恢复成本极高。而随着国内云计算的兴起，图书馆可以将自己的数据存储在安全、可靠、经济方便的数据“云”端，用户能根据实际需要随时提取，这为数据存储和使用提供了无限的空间。图书馆通过云技术可以轻易实现上百万台“云”服务器的有效连接与数据共享。当“云端”服务器出现故障，安全监测系统将自动启动，快速将可能消失的图书数据完整地复制到其他数据存储器之中，并同时自动激活新的服务器来提供图书电子数据服务，进而实现图书馆无间断安全服务，这也是图书馆云计算的最大优点。

（4）超强处理，高效分配。云计算的“云”就是存在于互联网上的服务器集群上的硬件资源和软件资源，其中硬件资源包括服务器、存储器、CPU等，软件资源包括应用软件、集成开发环境等，用户只需使用智能终端通过网络向云端发送一个需求信息，云端就会寻找用户所需要的资源并提供计算，再将结果返回智能终端。云技术具有超强的数据计算与应用能力，通过将数以万计乃至百万台计算机自动联合起来，高效、集约、协调运行，可实现高速自动计算与服务。图书馆使用者只要输入简单的数据指令，就能即刻得到大量的数据信息。虽然在“云端”中有成千上万台计算机为图书馆用户提供数据服务，但对于“云端”用户来说，其使用只需要利用统一的接口界面。云计算实现了数据高效计算与有效分配，倘若在线访问人数非常多，云技术能自动将更多的运算资源分配给用户；当数据用户数较少时，则能实现可减少盈余的数据运算能力，有效降低资源浪费和能源消耗。在此功能作用下，各种中小型图书馆、社区图书馆能极大提升硬件资源的利用率，降低机房设备的能耗。

3　图书馆应用云计算存在的主要问题

目前图书馆云计算技术还处于初级开发阶段，仍然存在诸多问题。随着网络信息技术的进一步发展，以及云计算理念逐步推广，云计算技术也将升级，最终成为世界最为重要的基础设施。作为图书馆工作人员在应用云计算服务时，需要认真研究以下几个方面的问题：

（1） 数据空间问题。云计算无须借助图书馆等中介，就能实现图书馆信息资源共享。然而现在的数据管理与运行只是在单独的图书馆内部实现或者是省内图书馆之间实现。单个的图书馆并不清楚自己的数据储存在哪里或者是应该存在哪里？单个图书馆是否需要将图书馆资源放到“云端”中？原本图书馆用户只需要通过本地终端获得相关的数据资源，但为了考虑数据安全等问题，几乎每个图书馆都各自保留了传统的数据部署模式。当然这种部署也能起到有效的保障功能，即“云数据”服务中断或者失效时，图书馆仍然能够正常地提供相关服务。因而每个图书馆都需要思考的一个重要问题就是哪些数据资源可以存放到“云”端，而哪些数据应存储在现有的数据模式之中。此外，图书馆用户应当明确本馆的数据存储的具体位置以及安全协议等问题。

（2） 法制法规问题。进入云数据时代，数字图书馆知识产权问题依然是数据安全法治建设的首要问题。运用云计算的图书馆可以通过相关协议，共享彼此的图书馆信息资源，容易引起超出传统的知识产权法范畴的版权纠纷。由科学技术问题引起的法律法规定责问题，需要重新定位。图书馆出资购买了云计算企业的数据服务后，将自己的内部数据转交给云企业，并由云企业实施管理。从理论上来说，图书馆用户应该完全拥有数据的知识产权，但是在现实中，云计算企业通常会以“数据整合、数据挖掘、知识服务”等信息管理的名义利用数据，从一定程度上侵犯了知识产权。如OCLC利用WorldCat的集成馆藏数据，不断研发了许多系列数字产品，进而由此引发了新产品的知识产权争议。云计算还引发了包括隐私、安全、匿名访问、电信运营能力、政府的监控、可靠性和责任等等一系列重要问题。作为图书馆用户，希望“云”至少能够提供可靠性和赔偿责任、安全隐私和匿名、访问和使用限制等方面的明确条款。而当前众多图书馆管理者对云时代潜在的信息安全问题相关的法律政策并没有深入了解，而云数据服务商提供的合同条款，基本上都是以维护云数据公司的权益为出发点，因此难以实现图书馆数据安全的利益保障。图书馆所享受的云计算服务虽然有益于成本节约和高效服务，但忽视法律法规，势必影响云计算应用的良性发展。

（3） 数据安全问题。“Gartner发布的《云计算安全风险评估》，详细列举了云计算存在的七大数据风险：特权用户的接入、可审查性、数据位置、数据隔离、数据恢复、调查支持、长期生存性。”[6]就图书馆本身的数据安全而言，风险要素不在于其技术本身，因为其数据存储安全基本上能得到监控软件与反病毒软件的保护；但是有关云计算企业的管理政策法规的层面问题却相对较多。图书馆云数据库本身来说是安全的。当图书馆用户将借阅、财经等数据交给云计算服务商后，云计算服务商理应负有保密控制权以及信息安全保障义务。虽然每一家云计算服务商都高度重视数据使用加密技术来保障用户的数据安全，但是在数据存储和传播以及访问控制方面并没有真正实施安全措施。所以，云计算环境下图书馆如何防止数据意外丢失、毁损、非法收集；怎么保证“云数据”长期储存？云技术能否保障图书馆数据绝对安全将成为最基本的问题。可能未来WEB3.0 技术的实现可以解决以上问题。“WEB3.0 技术是一条最终通向人工智能的网络进化的道路，任何人，在任何地点都可以创新。代码编写，协作，调试，测试，部署，运行都在云计算上完成。WEB3.0 意味着 SaaS 程序可以比传统的软件程序更快，完成更高效的开发、部署和升级。”[7]

（4） 行业协议问题。关于云计算标准问题一直是云技术的核心问题，目前云技术并未形成统一的标准。2009年4月，包括微软、英特尔、惠普、IBM、AMD、思科等众多世界著名电子企业支持标准化“分布式管理任务组”启动“开放云计算标准孵化器”。数字行业类似的协议标准则能够保证不同的数据库云计算之间的互动性和可操作性。能否实现不同IT行业的供应商之间的数据互融性，是云计算在图书馆管理中应用的基础。数据的共享与融合不仅需要供应商之间的共同协议约束，更需要IT服务提供商共同遵循的行业基本标准。各云技术服务供应商倘若不能履行相应的行业标准，就难以实现从供应商之间的技术融合与数字应用转化，实现零成本对接自然成为空话，技术成本自然转移到信息的消费者“图书馆用户”。云计算在图书馆管理中的应用，对数字接口标准也应实现协议化，不仅需要标准化（不用再编程）的程序交互接口，而且还需要实现不同的操作平台开发的接口软件。

（5） 管理体制问题。与技术变化相适应的关键环节是管理体制。云技术在图书馆管理中的应用，意味着原有的图书馆管理系统与服务需要进行重新部署与优化升级。这也就意味着整个图书馆系统的管理机制将随之变化，不仅需要重构图书馆管理机构与业务流程，还需要调整IT 部门人员的数量与组织结构。尤其是服务管理的质量监测与管理模式。我国需要从管理流程科学化、管理规范制度化层面优化图书馆管理体制与管理方式。其次，对图书馆管理人员的组织结构优化、人员素质提升必须要有严格的制度要求。此外，要升级网络硬件设施的管理，真正实现管理优化与技术升级的协调统一。

4　实现图书馆“云计算”的方法途径

云计算的技术优势决定了其广阔的应用前景与商业价值。对图书馆界而言，应以理性态度看待图书馆云技术引发的各种管理上的变化，把握云技术的应用价值和社会效应，将云技术有步骤地应用于图书馆数据库各层次，大力提升图书馆的服务能力。

（1） 强化图书馆“云数据”安全管理。图书馆数据安全问题是云技术的核心问题。因此，云技术服务商和图书馆都应采取有效的安全保障技术。云技术服务商应采用虚拟化海量存储技术来管理和存储数据资源。虚拟化海量存储技术不需要冗余设备，主要是通过对虚拟盘创建多个副本来升级数据安全，实现数据的可用性和访问性能，更适于在海量存储云计算系统中实现。各图书馆也应高度重视各种数据资源的备份工作，同时加强对图书馆用户访问端口的数据控制，严格规范认证及授权管理。应倡导由国家部门主导云数据安全，企业部门负责具体的云数据安全管理工作。在国家主导体制下，实现云服务部门与图书馆的协同合作，共同开发单点登录的统一身份认证与PMI权限控制技术，实现能够根据不同用户的层级，设置不同的资源层级访问权限，形成匹配性、协作性强的安全防护体系，从而严格控制用户对资源的安全访问。

（2） 切实提升图书馆云计算技术水平。可靠、安全、高效的系统技术是云计算的强大硬件支撑。当图书数据规模逐步扩容而数据处理能力相对不足时，数据的可靠性和稳定性就成为最大的难题。图书馆日常会遇到同一个数据计算应用影响其他服务器的正常运行。为了保障图书馆云计算的实际应用，必须保障充分的带宽、储存等硬件条件。我国数据库科研人员还需要不断拓展新的研究思路，进一步挖掘准确快捷、功能强大的数据处置程序。图书馆部门需要进一步提升新一代互联网技术中的NGN 等九大支撑技术，尤其要积极拓展NGN中的IPv6、光纤传输交换与智能光网技术。“如CALIS三期建设推出了数字图书馆云服务平台Nebula。因此需要结合云计算在图书馆和其他信息管理领域的应用，探索其可能应用的领域，研究云计算对于图书馆选择自动化管理系统、数据库及应用软件、OPAC前端或强化应用、数据存贮与共享等业务可能带来的好处，为图书馆 IT管理选择 XaaS提供理论依据。”[8]图书馆系统也可以“通过 vApp 模板选择就可以快速建立起一个完整的数据中心，升级优化安全系统。利用免加载的防病毒和防恶意软件解决方案简化了防病毒管理。”[9]同时，图书馆的多核数据处理器大幅度增加了图书馆数据并行的自动分层性，使得并行程序的研发难以突破。因此，需要大力拓展云计算的核心技术即并行计算技术。用户借助于 NAT ( Net Address Translation) 穿透技术，可以自己构建个人云服务，在线访问内网的私有服务器。利用 NAT 穿透技术构建的个人云图书馆，既具备了目前个人云图书馆的功能，又能切实保护自己的个人资料[10]。此外，计算机行业也需要大力开发有效的编程模型、开发语言与开发工具。

（3） 大力增强图书馆云计算的安全性。云计算运行自然离不开可靠性强的安全保障系统和网络环境。各类杀毒软件、数字防火墙、木马防侵软件、数字权限认证、签名技术、加密证书等安全措施，都是为了切实保证“云”中的信息资源在存储和传输过程中不被非法下载或恶意篡改。图书馆需要大力建设信息安全基础设施，切实推进以安全为核心内容的公钥PKI应用和以RSA为代表的非对称加密。PKI由密钥技术、密码技术、证书保密技术和公开密钥的安全策略等基本成分共同构成，为云技术提供公钥加密和数字签名服务系统平台。开发和建设PKI平台，能使图书馆高效快捷地使用加密和数字签名技术，进而保证大数据的机密性和完整性，为图书馆数据处理营造安全和谐的网络运行环境。“以RSA为代表的非对称加密技术可以用来完成密钥分配、数字签名等功能，但非对称加密在处理大量数据时耗时较多，所以不适合大规模数据加密；而以AES等为代表的对称加密速度较快，却无法实现签名功能。”[11]因此，需要把AES与RSA这两种加密算法综合使用，切实提高图书馆云计算安全。

（4） 制定相关统一的协议标准及政策法规。尽管图书馆行业云计算所需的标准和相关协议越来越备受关注，然而尚未形成行业的应用规范标准。图书馆管理者应该组织对应用云计算所需的标准和相关协议进行研究，制定行业的应用规范。我国要保证实施云计算要符合图书馆管理与服务的基本要求，还应该加强对云计算管理服务的研究，努力突破云计算的安全性、保密性等技术难题。由于信息安全和技术保密等问题，涉及社会政策层面、服务企业管理模式、网络企业的社会信誉甚至是国家法规政策等方面的问题。这些问题都有可能会对图书馆云计算的安全管理造成极大的消极影响。因此，整个云技术产业链中的各利益相关者(包括图书馆)需要不断探索研究在云技术发展过程中，通过磨合、谈判等协作方式，出台相关有效的管理章程或政策法规制度，对知识产权保护、法制责任追究及各方利益权益提供有力的制度保障。

（5） 提高图书馆管理人员素质，推进图书馆管理制度创新。要适应未来图书馆云技术管理的人才需求，图书管理员必须转变思想观念，采取多种途径，提高自身的职业修养，不断补充、更新专业知识技能。一方面，国内图书馆学学者与信息专家需要大力开展云计算应用的技术研究，切实改进图书馆的管理模式，优化图书馆管理品质。另一方面，图书馆需要加强馆员在职继续教育，开展相关的应用型技术再学习，着力培养一批专业的信息技术人员。图书馆管理人员要不断提升网上采访及编目的能力，增强网上信息检索服务的能力。此外，国家要加大资金投入力度，引进专业的图书馆管理与研究人才，尤其要加强学习国外先进的图书馆云技术，大力提升云数据管理的科学化水平。

“通讯技术和智能移动技术、手机等智能移动终端与云图书馆相互匹配也将实现云数据的不断升级，我们应该充分利用各种现代技术和手段来丰富图书馆的使用范围和服务，充分发挥信息资源的拥有者、整合者、启发者的核心作用，帮助读者在使用图书馆的过程中创新知识。”[12]云计算技术对于IT领域来说是一项新技术，充分体现了蓬勃发展的巨大活力，给当前原本深陷数字化建设困境的高校图书馆带来了新的历史机遇，成为图书馆管理服务变革的不竭动力。如何大力开展云数据研发，提升云数据的应用水平，推进个人智慧图书馆和个人云图书馆建设，将是未来我国图书馆管理与服务需要进一步研究的方向。

（来稿时间：2015年2月）

参考文献：

1.刘迁.云环境下图书馆信息资源共享模式研究.图书馆学刊，2014（11）：93

2.徐亚先.搜索引擎功能概述.情报科学，2001（3）：46-47

3.王冠玉等.云环境下的图书馆信息服务发展.农业图书情报学刊，2014（3）：148

4.肖鹏.云计算对图书馆事业的双重影响.图书馆学研究，2009（8）：42

5.魏志鹏等.云计算影响下的图书馆信息服务研究.图书馆，2010（2）：88

6.杨思洛,陈福佑.云计算在基层图书馆中的应用探讨.山东图书馆学刊，2012（2）：68

7.李娟.云时代数字图书馆建设. 新世纪图书馆，2012 （9）：71

8.黄文忠.网络搜索引擎百度评析.现代情报，2005（5）：135-136

9.朱世平.以vSphere构建数字化图书馆基础平台的要点.图书馆杂志，2013（7）：65

10.李诗平.基于NAT 穿透技术的个人云图书馆构建.图书馆学研究，2014（12）：4

11.杨旭.基于云计算的数据安全性研究.移动通信，2013（9）：69

12.陈圣韬.基于智慧图书馆的移动图书馆应用研究.图书情报论坛，2014（4）：54

〔分类号〕G258.6

〔作者简介〕赵研科（1977-），女，湖南大学图书馆馆员，发表论文10余篇。

A Study on Problems and Strategy of “Cloud Computing”Application in Chinese Libraries

Zhao Yanke
( Hunan University Library )

〔Abstract〕Cloud technology has powerful data processing function that can greatly reduce library expenses and costs,integrate data resources and realize information sharing ,thus library in our country generalizes cloud computing,but cloud data security, legal institution and management limit the application and development of cloud computing of library in our country .Library should strengthen the safety storage and management of information resources , enhance the application level of cloud computing and the safety and reliability of cloud data , formulate unified network data protocol standards and regulations, improve the comprehensive quality of administrative staff in academic library and further promote the innovation of library management system.

〔Keywords〕Cloud computing Academic library Information management