基于云计算的数字图书馆平台构想

梁转琴，夏聪玲

(1.渭南师范学院图书馆，陕西渭南714000;2.西安电子科技大学 图书馆，西安710000)

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，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.过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象.狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源;广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务.这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可以是其他服务.它意味着计算能力也可以作为一种商品通过互联网进行流通［1］.

云计算是继1980年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20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.

云计算可依靠虚拟化技术，使“云”的扩展性达到最好，还可随时扩展，它的计算和存储能力属巨无霸型，无与伦比，能满足随时变化的应用需求;还不受用户主机性能的限制，并能实现按需服务、按需付费，可提供包括信息搜集、在线文档、科学计算、数据存储、数据挖掘等等“云”服务，达到高效率低成本的目的［2］.

1 意义

1.1 云计算对各个高等学校图书馆的读者实时共享

云计算对各个高校图书馆资料共享提供了极大的便利，使用户的信息需求得到满足，可以帮助高校图书馆在更大程度上进行信息资源共享.

1.2 基于云计算的数字图书馆将大大增强其按需变化的业务处理能力

无论是其更多的网络带宽和计算能力使用户在访问高峰时可随时获得，还是在访问峰谷时可以将其归还而体现出的业务动态管理特点.

1.3 基于云计算的数字图书馆对用户提供的个性化的服务将更加完善

在尊重人权，保护个人隐私的前提下，云计算利用其庞大的数据资源和计算能力，对用户的借阅、浏览、访问页面、检索记录等信息通过其行为模式进行统计分析来实现.

1.4 云计算可为数字图书馆节约费用

数字图书馆在云计算环境下不再需要进行大规模的IT投资，实现按服务付费.各个图书馆的技术人员再也不会为日常维护、升级和更新终端、服务器而伤神费力，图书馆也只需为租用云计算的网络接入、检索及数据存储等服务付出较少的开支.从而降低了数字图书馆的建设和维护费用［3］.

2 任务

不受时间空间约束，高效、便捷、智能检索，可跨库无缝链接是基于云计算的数字图书馆平台的基本特点.实现对多媒体信息超时空、无障碍式传播，最大限度降低构建成本是其目标任务.

2.1 共享性

建设基于云计算的数字图书馆平台，其首要目标任务就是能满足具有各种建设项目的共同需求的各种类型数字图书馆，即共享性.对数字图书馆构建的共性需求进行分析，按独立的最小功能单元做抽象处理是数字图书馆云平台建设的首要任务［4］.

2.2 扩展性

建设基于云计算的数字图书馆云平台，可以通过某种机制规范平台的特征，以适应具有特殊应用环境的特殊用户，尽可能满足用户需求.

2.3 技术性

对资源的表现、资源的元数据信息的描述、资源的编辑以及资源的浏览方式等构成了数字图书馆云平台的基础技术任务.

2.4 开放性

通过一定的通讯机制相互进行信息获取和浏览，是基于云计算的数字图书馆之间相互联系的突出特点，其统一的系统登录入口是通过各馆提供的系统扩展应用接口来实现的.

3 系统网络结构

构建在云计算环境下的数字图书馆平台对用户的透明性，以相应的接口提供差异化的用户服务界面(为不同的终端用户)，支持数字图书馆云平台开发的应用程序，其系统网络结构图如图1所示.

图1 基于云计算环境的数字图书馆平台系统网络结构图

3.1 用户界面与开放应用接口应用说明

平台的用户界面是为普通用户直接访问使用平台所设计，平台的开放应用接口是为专业用户实现各种功能单元服务使用平台而设计的.平台的透明性保证了不同的用户对其功能实现都能做到心中有数，用户只要选用为用户提供需要服务的不同的平台功能单元，使提交给平台需要服务的任务形式多样，进入平台自动去执行程序，以至达到用户需求目标.至于平台的存储能力与计算能力及其功能的实现，用户就无需了解和考虑了.

3.2 系统管理及系统安全应用说明

开放应用接口和用户界面两种形式提供的服务是为实现数字图书馆平台内部功能模块而设计的，从保障平台的安全，为所有外部程序都可见的服务——此项服务开放应用接口来完成，此时开放应用接口的调用只能通过平台的系统用户界面来完成，是针对涉及到系统管理等系统安全权限的使用的情况，因为系统的设计同时把调用应用接口来实现外部程序的服务功能赋予了用户界面［5］.

4 设计架构

设计架构基于云计算的数字图书馆平台，为云计算平台提供相应的应用接口的是结构数据层，提供用户界面和开放的应用接口的是表现应用层，用户共享平台的异构数据集时可以调用开放应用接口，调用平台提供的运算方法，然后将它们集成应用到自己开发的应用系统中，这种共享性、开放性及自下而上每层都为上层提供透明服务的平台特点得以凸现［6］，如图2所示.

图2 基于云计算的数字图书馆平台架构图

4.1 第一层(结构数据)

它由异构数据库、异构关系数据层、对象关系映射和对象层构成.即异构数据通过异构数据库形成异构关系数据层，然后被平台内部功能逻辑映射而形成资源对象，再通过异构数据源的算法调用及其管理提供开发应用接口来实现目标任务.再细密一点它还可分为:(1)异构数据库.异构数据库是指由开源数据库、商业数据库等组成(一般是流行的、多厂家提供的)，有特定的驱动程序，SQL语言不同、访问方式不同是其共同特点，还具有明显的关系数据库特征.基于云计算的数字图书馆构建，可以自由选用数据库产品.(2)关系数据库对象映射.异构数据通过异构数据库形成异构关系数据层，然后被平台内部功能逻辑映射而形成资源对象，具有对应的异构性特征，完成对象映射.(3)对象集.它是由元信息数据、资源文件，源数据目录等数字图书馆存储的各种资源对象构成.它可以是不同的数据库表结构存储，但其格式要符合固定要求，其对象要符合多态性与继承性的特点，保证系统功能更具有独立性、扩展性，以便顺利完成目标任务.

4.2 第二层(控制算法)

资源搜索、资源浏览、建立索引、元信息管理、资源编目、资源创建以及图书馆管理服务构成了基于云计算的数字图书馆平台提供的标准服务.它们分别由不同的应用场景组成，一系列相关事件组成了应用场景.第一层经过关系数据库对象映射的异构数据对象成为第二层抽取的基本数据，对象操作由异构数据对象分别按组对应定义，创建、查找、删除、更新数据对象等基本操作由每个对象操作来完成.

可以由多个模块来实现的基于云计算的数字图书馆平台内部控制算法集，设计每个模块只需完成一种原子功能，其目的是保证模块功能的重用性功能的实现.虚拟技术结构的采用在软件编译阶段，只是定义功能接口，在平台运行时调用功能模块类的构造函数动态加载需要创建的对象，对平台系统进行初始设置时平台使用配置文件.可见，如果构建基于云计算的数字图书馆平台也用配置文件，那么，无数个更符合实际情况的数字图书馆将被用户创造出来.

4.3 第三层(表现应用)

它是对第一层和第二层的操作进行抽象的过程，把所有相关的数据源、操作运算办法等定义成任务，提供应用接口，包括用户认证、授权、使用以及系统维护等;使用Web方式创建数字图书馆时，普通用户就可完成搜索数据、创建、编目和数字图书馆的相关管理工作.

平台提供开发应用接口，是基于数字图书馆存储的动态数据对象的资源，是一种应用程序，供用户开发使用，通过它可以调用各种功能、使用各种服务(平台提供的)，基于云计算数字图书馆平台的优势由此凸现.

5 结语

大家知道，云计算现在还处在应用探索时期，本文基于云计算数字图书馆平台构想也是如此，旨在对数字图书馆服务实践中的共性需求进行总结、萃取，以期降低读者使用、管理、维护的成本.也对交互能力特别加强，尤其是资源间、资源与用户间的交互，使用户的体验效果得以不断提升，同样，它还有待逐步完善，包括框架、规范、设计，用户界面、相关算法，应用接口的开放性、适应性、实用性等都具有进一步开发的空间，使其不断优化、完善，以期为未来的云计算数字图书馆平台结构设计的实践提供借鉴.

目前，虽然中国云计算有很大的潜在市场，但从云的构建到云计算的普及应用，实现云服务业务的快速增长还有相当一段路要走.用户对于数据安全性和服务可靠性等方面有顾虑，尚存在缺少成熟的云服务平台，云的经济效果难以量化等诸多问题，中国云计算产业中，主要以云产业低价值服务为主.图书馆的云计算研究也只是处在起步阶段，距离真正开展云计算平台建设还有很大的距离.所以，图书馆界一方面对各种云计算服务的技术实质与应用价值要充分了解并掌握，做到胸有成竹，在引入图书馆领域时必须进行慎之又慎的选择，保证图书馆的服务能力进一步提升;另一方面，对于云计算管理问题的研究要积极开展，保障图书馆实现云服务在思想、政策、解决方案以及管理规则等方面的理论需求.

［1］曹薇，张乃洲.基于云计算的图书馆IT应用探讨［J］.情报探索，2010，(5):106-107.

［2］胡小菁，范并思.云计算给图书馆管理带来挑战［J］.大学图书馆学报，2009，(4):7-12.

［3］范并思.云计算与图书馆:为云计算研究辩护［J］.图书情报工作，2009，53(21):5-9.

［4］章泽昂，邬家炜.基于云计算的教育信息化平台的研究［J］.中国远程教育，2010，(6):66-69.

［5］陈珍珍.云计算及安全性分析［J］.电脑知识与技术，2010，6(22):6160-6162.

［6］马瑞.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索［J］.图书馆学研究，2009，(7):36-39.