云计算在高校图书馆中的应用

云计算在高校图书馆中的应用

陈征

（湖北经济学院图书馆，湖北武汉430205）

摘要：本文简要介绍了云计算技术的内涵，特点以及核心技术等方面的问题。阐述了高校图书馆云计算运用的各种方式，分析了各种应用方式的特点及运用云计算给高校图书馆带来的好处，最后介绍了CALIS云服务与高校图书馆的应用问题。

关键词：云计算；高校图书馆；应用；CALIS

云计算是最新的IT技术，其价值体现在实际的应用中。高校图书馆利用云计算这种最新的IT技术，主要是如何使用这项技术来提高高校图书馆的管理和服务水平，改进与用户互动的方式，提升资源利用的水平和服务效率，降低高校图书馆的运行成本。

一、云计算是什么

云计算由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成，这些资源被所有云计算的用户共享并且可以方便地通过网络访问，用户无需掌握云计算的技术，只需要按照个人或者团体的需要租赁云计算的资源。云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算的出现并非偶然，早在上世纪60年代，麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念，这成为云计算思想的起源。在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算，21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下，云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。中国云发展创新产业联盟评价云计算为“信息时代商业模式上的创新”。

云计算（Cloud Computing）是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

（一）云计算的定义

美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

（二）云计算的服务方式

云计算是整合资源以即方式提供服务，它主要在三个层面体现技术和服务。

一个是硬件基础设施层面（IAAS），让硬件资源以即方式提供服务；（客户要硬件环境资源，登录资源池自己定制、然后交钱、最后获取资源，用多少付多少钱；付费对象是：应用开发者，企业IT管理者，应用平台供应商等）。

一个是应用平台层面（PaaS），让应用平台以即方式提供服务；（供应商提高软件平台，平台可以开发、部署、管理、监控应用，提供开放的类APP商店；付费对象是：应用开发者。）

一个是应用层面（SaaS），让应用以即方式提供服务；应用开放商，把应用部署在应用平台，用户可以去使用这些应用，按即方式享受服务和付费；付费对象是：终端消费者。）

即方式服务：像水电一样，从你开始使用到你结束使用进行度量，你登录应用入口就可以直接使用应用，甚至不用在你本地安装应用，就像打开水龙头就可以用水一样，然后付费，它本质是一种推的服务、盈利模式。

二、云计算的特点

（一）核心技术

云计算系统核心技术：并行计算。并行计算（Parallel Computing）是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。它的基本思想是用多个处理器来协同求解同一问题，即将被求解的问题分解成若干个部分，各部分均由一个独立的处理机来并行计算。并行计算系统既可以是专门设计的、含有多个处理器的超级计算机，也可以是以某种方式互连的若干台的独立计算机构成的集群。通过并行计算集群完成数据的处理，再将处理的结果返回给用户。

（二）云计算的特征

1.资源配置动态化。根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源，当增加一个需求时，可通过增加可用的资源进行匹配，实现资源的快速弹性提供；如果用户不再使用这部分资源时，可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的，实现了IT资源利用的可扩展性。

2.需求服务自助化。云计算为客户提供自助化的资源服务，用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时云系统为客户提供一定的应用服务目录，客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。

3.以网络为中心。云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于网络中，同时通过网络向用户提供服务。而客户可借助不同的终端设备，通过标准的应用实现对网络的访问，从而使得云计算的服务无处不在。

4.资源的池化和透明化。对云服务的提供者而言，各种底层资源（计算、储存、网络、资源逻辑等）的异构性（如果存在某种异构性）被屏蔽，边界被打破，所有的资源可以被统一管

理和调度，成为所谓的“资源池”，从而为用户提供按需服务；对用户而言，这些资源是透明的，无限大的，用户无须了解内部结构，只关心自己的需求是否得到满足即可。

三、高校图书馆云计算的应用方式

（一）IaaS层次的应用

1.构建自己本馆私有云（Private Cloud）。构建本馆私有云就是利用虚拟机技术，整合图书馆现有的或新购IT设备，组成IT设备资源池。将现有或新购的各种异构的存储设备整合成云存储，利用云平台管理软件统一调度和分配资源，供图书馆的各种应用来使用。图书馆构建私有云的有湖北省图书馆和福建少儿图书馆等。以湖北省图书馆为例，该馆使用VMware虚拟机管理软件和PowerVM构成PC服务器资源池和Unix服务器资源池。该图书馆的存储资源池由存储系统和存储虚拟化组件构成。将各种架构的存储设备虚拟成一个能提供在线存储量不少于350T的容量的一个存储资源池。这些资源池不仅供该馆的使用，同时可以提供给该馆的地市县级的图书馆使用。这种私有云的云计算方式能提高业务系统的稳定性，降低的维护运营费用。

2.将图书馆的应用部署到高校自己的信息中心。这种方式是将图书馆的所有应用都部署在高校的信息中心的云端。这实质上是学校的私有云。图书馆内将不再有服务器和存储的物理设备，而只是有网络设备和客户端。所有的应用就是使用学校信息中心的服务器资源池和存储资源池，图书馆按各种应用的需要申请计算的使用量。

这种方式的好处：（1）减少了图书馆对服务器和存储设备的维护成本，提高了基础设施的使用效率；（2）避免了学校对图书馆IT设备资金投入不足的问题；（3）提高了图书馆信息资源服务的可靠性。避免了由于IT设备老化而使图书馆的信息资源服务断线的问题；（4）让图书馆能将精力更专注于资源的建设和各项业务的管理，提升图书馆信息服务水平

湖北经济学院图书馆近期就是采用这种方式实现了云计算技术在图书馆的应用。该馆将图书馆的所有应用，包括图书馆集成管理系统，各种数据库系统，门禁系统，自助复印打印系统，一卡通系统全部部署在学校信息网络中心的虚拟机上，所有的数据也是放在云存储上。通过一段时间的使用，取得了令人满意的结果。

（二）SaaS层次的应用

这是一种通过Internet提供软件服务的。厂商将软件部署在自己的服务器上，用户通过网络定制适合自己的软件。按定购使用的时长和服务的多少来付费。用户不用再购买软件并且无需对软件进行维护，这些都由服务商来完成。服务商在向用户提供网络应用的同时，也可以向用户提供离线操作和本地数据存储。例如：广州图创计算机软件开发有限公司的“Interlib图书馆集群管理系统”Internet托管平台。在厂商的服务器上安装管理软件、由厂商负责维护，图书馆通过网络浏览器实现业务的自动化管理。现主要面向中小型图书馆。再比如北京华夏网信科技有限公司，通过广域性的网络化运行环境创建智能化的信息交互平台，建立的“中国专业图书馆网（CS LN）-基于WEB的集群图书馆管理系统”为图书馆（阅览室）用户轻松实现业务管理的全面自动化。

在国外的有基于订购的托管服务Koha Ex press。Koha Express运行Koha正式版，是一个全功能的集成图书馆系统。在LibLime的云计算平台上，通过软件即服务方式分发，价格是299美元/年，含软件安装及托管。

（三）混合云的应用方式

这种方式是图书馆有自己的私有云，同时也使用公有云或社区云。利用公有云和社区云的SaaS服务或者PaaS服务。CALIS三期项目就是以混合云服务平台的方式构成全国高校数字图书馆三级共建和共享服务以及多馆服务协作的联合体系。共同为高校师生提供全方位的文献服务、咨询服务、电子商务和个性化服务。

1.本地云平台（图书馆私有云）。利用CALIS本地平台（包括CALIS本地基础平台Main Server和应用系统App Server），图书馆能方便构建自己的数字图书馆云平台,支持与第三方应用系统的集成。该本地云平台可以安装在本地IaaS/ HaaS/PaaS上,也可以部分安装在远程的公共PaaS/Haa/IaaS平台上。这些图书馆云平台能获取和集成CALIS公共云所提供的各种服务。

图书馆私有云也可以开放部分服务，供CALIS云和CALIS云联邦服务平台和其它图书馆集成。实现各个馆间的资源和服务的共享和集成。

2. CALIS公有云。利用CALIS公共服务平台PaaS和SaaS服务平台，CALIS各个中心能有效地构建高校数字图书馆公共云。这些公共云既可以架构在CALIS自己的云计算中心中的基础环境（IaaS/PaaS）中，也可以将部分功能放在其他云计算中心提供的远程公共基础设施HaaS或基础平台PaaS上。

3.混合云。在CALIS国家级云中心,部署CALIS云联邦服务平台,能将CALIS各个公有云提供的OpenAPI以托管方式汇集起来,以统一、透明的方式对外服务,提供对各个公有云和私有云的整合方式,供图书馆进行深层次集成,从而形成数字图书馆混合云（hybrid/federated cloud）。

4. CALIS三期的SaaS服务。CALIS三期项目提供的SaaS服务部署在共享域中心，为成员馆提供租用服务。

主要的SaaS系统有：统一认证系统SaaS版；馆际互借与文献传递系统SaaS版；虚拟参考系统SaaS版；学位论文本地服务系统SaaS版；教学参考信息服务系统SaaS版；特色库著录系统SaaS版；网路资源导航系统SaaS版

这些SaaS能即开即用，CALIS云服务平台专注于业务管理和服务，能获得全局性的资源共享、整合服务和规模效应，提升获取外部文献能力，弥补高校图书馆资金与资源之不足。还能将CALIS云服务与本馆服务无缝集成，快速提高本馆服务能力和资源利用率。CALIS提供的SaaS无需硬件设备投入，无需系统维护，优化业务流程，提高效率，解放人力。成员馆利用这些软件服务可以完成图书馆的各项资源建设，参考咨询，文献传递等的服务。

综上所述，云计算技术在高校图书馆可以得到非常好的应用。高校图书馆可以利用云计算技术构建私有云。提高各种IT设备的使用效率，降低运维成本。也可以利用学校信息中心的私有云，图书馆只作为一个使用者。避免了图书馆IT设备更新和购买面临的资金不足的尴尬，从而集中精力搞好资源建设，开发和进行有效的信息服务。还可以积极利用CALIS三期项目，将私有云与公有云结合起来，利用CALIS的云服

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