基于云计算的数字图书馆信息资源整合与服务模式

黄艺铭

（大连交通大学软件学院计算机科学与技术，辽宁 大连 116028 ）

随着互联网、计算机技术的飞速发展，云计算以其强大的信息存储及处理功能在各个领域逐渐展开推广应用。这也给数字图书馆的发展带来了新的契机，使图书馆从传统的图书资源服务转向云计算共享服务。云计算环境下，图书馆通过云计算平台整合馆内及馆际之间的资源与服务，并将这些资源和服务分散到各个数字化图书馆中。数字图书馆将文献信息资源与服务存储于“云”端，用户可以根据需求随时随地地获取。在云计算的服务模式下，数字图书馆将更多的着眼于用户的个性化需求，跟踪并挖掘每位用户的信息行为，智能化的整合信息资源并向资源系统发送请求，同时及时给予反馈结果。

1 云计算内涵、特征

1.1 云计算内涵

云计算[1]（Cloud Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。其实云端（cloud）就代表了互联网（Internet），通过网络的计算能力，取代使用原本安装在自己电脑上的软件，通过网络来进行各种工作，并在网络上存放资料，也就是将资源存放于庞大的虚拟空间上。通过互联网“云”更多的终端可根据自身个性化需求向数据提供方索取相关资源，“云”不仅是资源的简单汇集，而是为用户提供了一种新型的信息资源管理机制。云环境下的数字图书馆就是通过“云”信息资源网络汇聚整合馆内及馆外的信息资源和服务，将复杂、多样的数字资源汇聚整合成为一体化的网络图书馆，在这里“云”就像一个巨型服务器一样全天候为用户提供信息资源和服务。在这种模式下，首先会以用户的个性化需求作为其服务的出发点，全程跟踪并挖掘用户的信息检索需求，智能化、动态化地整合各个信息点的资源和服务。[2]“云”计算服务理念，为图书馆创新服务模式注入了新动能，为提升图书馆服务效能提供了新的契机。

1.2 云计算特征

云计算有4 个最为显著的特点：第一，安全性强。云计算能够为用户提供最可靠、最安全的数据存储中心，存储在云计算中心的数据像是安装上了最安全的保密锁，根本不需要担心发生数据丢失以及病毒入侵等状况。因为云计算中心有着世界上最专业、最先进的团队来帮助保管信息，只有经过用户的授权，这些数据、资源才能够被指定的人进行下载和使用。第二，设备要求低。云计算对于用户的设备要求较低，只要有需要，就能够享受云计算带来的便利。它不像传统意义上的数据存储中心，需要不断地进行更新，下载数据时也不需要担心病毒而反复进行杀毒，即使是只会最简单的计算机操作的人，也能够轻轻松松地玩转云计算。只需要一台笔记本或者一部智能手机，在浏览器中输入地址，就能够通过云计算来获得想要的一切资源。第三，共享性强。只需要有网络的支持，通过云计算就能够轻松在多个用户、多个设备中实现资源共享。例如，可以将手机上的联系人以及图片等资源储存到云端，这样既能够释放手机的内存空间，又能够随时随地进行查看，最重要的是当手机丢失时，能够及时、快速地导入新手机中，不用担心更换新手机之后的数据迁移问题。第四，用途广泛。云计算为我们使用网络提供了无限的可能性。当我们来到一个新的城市，因为不熟悉路况而无法找到要到达的目的地时，只需要手机连上网络就能够直接看到自己所在位置的卫星地图以及当前周围的交通情况，还可以通过网络查询附近的餐馆、旅馆以及可以游玩的地方，通过网络规划自己的路线，挑选、预定自己想要入住的宾馆，遇到优美的风景时也可以直接分享给自己的朋友和家人。除了以上这些功能，云计算还能够运用到生活中的方方面面，带给人们无限的乐趣。[3]

2 基于云计算的数字图书馆信息资源整合

2.1 云计算的主要服务模式

云计算的服务模式仍在不断进化，根据现在最常用的、比较权威的NIST（National Institute of Standards and Technology，美国国家标准技术研究院）的定义，云计算主要分为3种服务模式，而且其分法是从用户体验的角度出发的：SaaS（Software as a Service-软件即服务）、PaaS（Platform as a Service-平台即服务）、IaaS（Infrastructure as a Service-基础架构即服务）。PaaS基于IaaS实现，SaaS的服务层次又在PaaS 之上，三者分别面对不同的需求。[4]具体如图1所示。

2.1.1 基础设施即服务

第一层称为IaaS，有时候也为Hardware-as-a-Service，这层的作用是提供虚拟机或者其他资源作为服务提供给用户。以前如果用户想在办公室或者公司的网站上运行一些企业应用，需要去买服务器，或者别的高昂的硬件来控制本地应用，使业务运行起来。但是现在有IaaS，用户可以将硬件

2.1.2 平台即服务

第二层是PaaS，这层的作用是将一个开发平台作为服务提供给用户。某些时候也称为中间件。用户所有的开发都可以在这一层进行，节省了时间和资源。PaaS公司在网上提供各种开发和分发应用的解决方案，比如虚拟服务器和操作系统。这可节省用户在硬件上的费用，也让分散的工作室之间的合作变得更加容易。

2.1.3 软件即服务

第三层是SaaS。这层的作用是将应用作为服务提供给客户。这一层是和用户生活每天接触的一层，大多是通过网页浏览器来接入。任何一个远程服务器上的应用都可以通过网络来运行。用户消费的服务完全是从网页如Netflix，MOG，Google Apps，Box.net，Dropbox或者苹果的iCloud那里进入这些分类。尽管这些网页服务是用作商务和娱乐或者两者都有，但这也算是云技术的一部分。

图1 云计算的主要服务模式

2.2 基于云计算的数字图书馆信息资源整合

IaaS模式下，用户可以从完备的计算机基础设施中获取服务，服务内容包括处理、存储、网络等基本的计算资源以及操作系统、应用程序等任意软件的部署和运行。在服务运行的过程中，图书馆无需管理云计算基础设施，但是可以控制相关程序的应用。当前信息资源量激增，如何降低设备购置成本、提高资源保障水平，是数字图书馆亟待解决的问题。因此，数字图书馆基于IaaS 的基础设施共建共享模式构建数字图书馆虚拟环境，可以实现基础设施资源优化整合并满足用户全方位的需求。图书馆学术资源进行整合，推出的谷歌学术搜索（GoogleScholar），具有便捷、全面、功能强大的特点，大大简化了读者检索文献的过程。

PaaS模式将服务器平台作为一种可以提供的服务。基于PaaS的资源整合是通过构建云服务平台的方式，实现数字资源的最大集约化，进而最大程度地消除信息孤岛。数字图书馆通过PaaS的中间平台建立资源索引库，对图书馆资源进行描述，将数字图书馆资源融合在一起，构建一个统一可控的云资源整合中心。通过该平台，云图书管理员可以快速整合多个数字图书馆的资源[5-6]，并及时向云端用户提供相应的检索查询服务。

SaaS是21世纪发展起来的基于互联网的软件应用模式，代表软件科技发展的最新趋势，是目前应用最广泛的一种云计算模式。在数字图书馆建设过程中，提供商负责搭建基础网络设施和运作平台，并负责系统的升级维护，数字图书馆只需购买相应的软件即可为用户提供服务。以SaaS为基础的资源整合是一站式的资源整合，云端资源基于SaaS技术可以将不同数字图书馆的异构资源集成到统一的Web 站点，并为用户提供统一的检索接口，能够有效提高资源利用率和馆间资源互补能力。[7]

3 基于云计算的数字图书馆建设策略

3.1 以用户需求为中心，提高用户满意度

云计算技术的应用给图书馆信息资源存储方式带来了革命性的变化，资源存储将不再受硬件条件的限制。通过“云”只需要一个阅览终端就能够满足用户的信息检索需求，其他事情将由云服务提供方提供设施代为解决。[8]并且在云服务模式中，相关的图书馆数据资源存储在图书馆“云”端中，读者只需通过互联网终端（智能手机、平板电脑等）联入网络的方式，就能够在任何时间地点方便、快捷地获取所需图书馆的信息资源或服务。

3.2 对数据进行监管，提高信息资源存储的安全性

以往图书馆的信息资源都集中存储在馆内的服务器上，由于信息量的增加和资源格式的多样化，资源管理负担也不断加大，同时服务器所需的硬件和安全要求也越来越高，并且服务器一旦出现问题，必将导致图书馆中断对读者提供服务，严重情况下还会导致数据的丢失。在云计算环境下，将减少图书馆数据的存储量转为将其让云服务提供方集中存储，云数据中心的管理人员则会统一对数据进行管理并对数据进行监控，提高信息资源存储的安全性。图书馆真正实现为广大读者提供安全、可靠的服务。

3.3 加强馆藏信息资源整合与共享，提高图书馆资源的利用率

在云计算模式下，馆际之间可以通过“云”彼此共享、连接成为逻辑意义上的一个图书馆的公共平台，并通过一定的协议分享这个平台内的部分信息资源。通过云平台多个图书馆之间的资源可以相互使用，真正意义上消除图书馆资源的孤岛状态，有效地提高本馆馆藏资源的利用率，实现真正意义上图书馆资源的共享。

3.4 满足海量资源存储需求，提升数据传输速率

图书馆云平台中可以存储海量的馆藏数据，并可随时增加和更新数据，利用云平台中的服务器组群，不同型号、不同类别的存储设施可以通过软件集成协同工作。具有较强的兼容性、扩展性，满足了图书馆对海量数据存储需求，并且云计算的过程就是一个大型的网络数据同步传输和共享的过程。它整合了不同网络之间的资源。由此可见，云计算技术环境下数据传输具有极大的便捷性。

4 基于云计算的数字图书馆服务模式

4.1 移动阅读服务模式

随着手机、PAD等移动终端的应用与普及，用户已经不仅仅满足于固定场所才能阅读的限制，移动阅读越来越受到青睐。云计算技术将用户随时随地获取资源的愿望变成了现实。云计算环境下，读者与图书馆之间的服务是全方位的多元化交互式信息服务，强调的是服务中交互双方的平等性，要求服务模式所涉及的双方是以双向互动的形式进行沟通。数字图书馆可以帮助用户通过移动终端接入图书馆的云端服务器，当设备更新或者丢失时，所有“我的搜索”“我的收藏”“我的最近浏览”“我的定制服务”不受影响[9]，只要登录账号，就能够享受相应的服务。基于云计算的移动阅读服务其实质，是以移动通讯网络为支撑，以馆藏信息资源和图书馆文献集成管理系统整合为基础，以达到一站式移动信息搜索为目的，以移动云共享服务为保障，通过移动智能终端设备为图书馆用户提供数字阅读、移动搜索、自助查询、网上借阅等图书馆服务。

4.2 个性化服务模式

为满足用户日益多样化的信息需求，践行“以人为本”的服务理念，个性化服务逐渐被提上日程。个性化服务就是根据客户的设定和要求，通过各种渠道对资源进行收集、整理和分类，然后向用户提供用户需要的信息，并能有针对性地向用户推荐相关的信息，满足不同用户的个性化需求。云计算环境下，数字图书馆可以通过建立用户模型，利用云计算平台实时分析资源动态和读者借阅行为，借助于云计算平台强大的存储能力和计算能力，挖掘用户潜在的信息需求，将隐性的需求显性化。同时，为用户提供完善的人机交互界面，使图书馆知识交流的功能得到加强，拉近用户与数字图书馆的距离。如用户注册时上传自身资料以及兴趣倾向等基本信息，注册成功之后就可以享受相关服务。用户成功注册并登录之后，可以根据自己的需要在搜索界面搜寻自己想要的资料，也可以通过数字图书馆在互联网中查找自己想要的信息。同时，数字图书馆系统还能够保留用户的搜索记录以及爱好偏向，当用户下次登录时，能够直接显示历史搜索记录，方便用户进行搜索。

4.3 一站式检索服务模式

一站式检索服务是指借助云计算强大的计算能力，用户只要进入一个服务入口，通过云计算的数据推理、演算、分析、反馈后，就可以检索到所需的所有资源。用户无须访问别的站点，便可以便捷地获取图书馆资源与服务，使其获得良好的阅读体验。对于数字图书馆来说，一站式服务模式就是集成化服务模式，这充分显示了数字图书馆的功能强大、储存容量大。当检索命令通过移动终端打包发送后，在本地云中命令被解读，通过动态内容搜索引擎可以充分调动云环境中的计算能力和存储能力，主动为读者分析、设计、完善和提供相应的个性化服务资源及服务机制，在不同的信息资源库之间进行检索，自动搜集、权衡、评价与移动终端发送的检索关键词相关的资源，通过设定的规则进行认知推理，结合读者的特性提供恰当的检索结果。这对于读者来说可以避免很多重复性劳动，提高检索效率。

4.4 资源共建共享模式

云计算环境下，数字图书馆信息资源共建共享服务内容主要包括两个方面：一是面向读者层面，包括通过云平台采集读者所需要的咨询信息，依据读者定制需求，定时或定期推荐到读者的移动终端上，进行服务信息的推送，利用读者进行图书馆数据资源的整理与更新。二是面向图书馆层面，包括数据协作、文献资源交换、数据转换、标准确立、书目编目、FRBR 协作等，让图书馆管理者、数字资源提供者、读者、云服务提供者及管理者、运行商等各类角色融入到这个服务体系，达到数字图书馆共建共享的目的。云计算环境下数字图书馆要注重用户生成内容，用户不仅仅是图书馆内容的使用者，同时也是图书馆内容的提供者。这种模式下，要注重调动用户的积极性，合理高效地抓取用户制造的有用数据和信息，做到聚合用户资源、发掘用户资源以及让用户创造资源。除了用户的共建共享外，云计算环境下图书馆要注重与众多图书馆加强联系，利用高速网络合理调配馆际之间可以共享的资源，从而避免了用户和图书馆双向的硬件重复建设与投资，并节约时间，提高效率。

5 结语

信息技术的不断发展，改变了人们的生活方式，也改变了人们获取资源的方式，提高了人们获取资源的效率。云计算技术的引入，为数字图书馆的发展提供了一个新的契机，推进了数字图书馆的发展进程，使得更多的用户倾向于通过数字图书馆来获取数据和资源，加速了数字图书馆迈向大众化的速度。当然，目前数字图书馆中的云计算技术才刚刚起步，未来还有无限的可能在等待我们去挖掘、去创造。我们要不断地进行研究和思考，使数字图书馆能够更好地为读者服务、为社会服务。