圖書館云計算應(yīng)用模式

摘要：在簡介云計算的基礎(chǔ)上，指出云計算對圖書館發(fā)展的意義；介紹目前圖書館界應(yīng)用的幾種云一搭載圖書館的公有云、圖書館私有云和圖書館混合云；給出圖書館利用云計算的幾種模式一利用互聯(lián)網(wǎng)搭載模式、總分館模式、混搭模式；最后繪制出圖書館云計算應(yīng)用模式框架。
關(guān)鍵詞：云計算；云搭載；圖書館云；云架構(gòu)

0 引言
    近幾年，云計算成為繼“Web 2．0”后最讓人振奮的技術(shù)術(shù)語之一。由于云計算是多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果，加之有各大IT巨頭不遺余力地推動，云計算的發(fā)展極為迅速。與此同時，各種與云計算相關(guān)或相近的應(yīng)用和服務(wù)競相登場。圖書館以組織、傳遞信息為己任，必然會受到云計算的強(qiáng)烈沖擊。目前，圖書館上空已有云朵隨“風(fēng)”飄起，成為圖書館領(lǐng)域炫麗的風(fēng)景。那么，什么是云計算?圖書館為什么需要云計算?怎樣利用云計算為圖書館服務(wù)?本文將通過對這些問題的探討，給出一種圖書館云計算應(yīng)用的模式框架。

1 云計算簡介
    云計算是一種新的IT資源提供模式，它依靠強(qiáng)大的計算能力，使得成千上萬的終端用戶不必?fù)?dān)心所使用的計算技術(shù)和接入的方式，就能夠有效地依靠網(wǎng)絡(luò)連接起來的硬件平臺的計算能力來實(shí)施多種應(yīng)用。
    狹義上的云計算是指用虛擬技術(shù)構(gòu)建的虛擬化數(shù)據(jù)中心，將分布在大量的計算機(jī)和存儲設(shè)備上的計算和存儲資源集中起來成為一個虛擬的資源池，以服務(wù)方式按需(免費(fèi)或租用)提供給網(wǎng)絡(luò)用戶。這種云計算被稱為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS(Infrastructureas a Service)的服務(wù)。
    廣義上的云計算還包括軟件即服務(wù)SaaS(Software as a Service)、平臺即服務(wù)PaaS(Platform as a Service)等多種服務(wù)模式。SaaS通過瀏覽器把程序以服務(wù)方式交付給用戶，向用戶收取服務(wù)費(fèi)。用戶通過互聯(lián)網(wǎng)使用程序，可降低購買服務(wù)器和軟件的成本及系統(tǒng)運(yùn)維成本，供應(yīng)商只需統(tǒng)一安裝和維護(hù)一套軟硬件系統(tǒng)。很多SaaS還提供了開放API，讓開發(fā)者能夠開發(fā)更多的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。PaaS將把開發(fā)環(huán)境、應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)庫環(huán)境等作為一種服務(wù)來提供給開發(fā)商，由后者開發(fā)程序并通過互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶。
    圖書館界一般引用其廣義的概念。
    云計算的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在信息、計算和服務(wù)皆在云端，以及網(wǎng)絡(luò)使用的無限可能。具體來說是：1)數(shù)據(jù)在云端：不怕丟失，不必備份，可以任意點(diǎn)的恢復(fù)；2)軟件在云端：不必下載，自動升級；3)無所不在的計算：在任何時間、任何地點(diǎn)、任何設(shè)備登陸后就可以進(jìn)行計算服務(wù)；4)無限強(qiáng)大的計算：具有無限空間的計算，無限速度。

2 圖書館云
    在信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動和支持下，圖書館在管理和服務(wù)方面都得到了長足的發(fā)展，但也面臨著不少困境，主要表現(xiàn)在：
    (1)圖書館信息資源海量增加，更新頻繁，變化無常，而其數(shù)據(jù)管理、備份、存儲設(shè)備能力有限，信息資源存儲問題成為最大的困境。
    (2)圖書館IT基礎(chǔ)設(shè)施落后?；A(chǔ)設(shè)施的更新改造，服務(wù)器、存儲及備份系統(tǒng)的建設(shè)缺乏所需的經(jīng)費(fèi)，而且信息技術(shù)日新月異，基礎(chǔ)設(shè)施的頻繁更新必然造成大量資金的損失。
    (3)圖書館信息技術(shù)人員短缺。圖書館的圖片檢索技術(shù)有待于完善，多語言檢索、不同數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之間的數(shù)據(jù)交換、人機(jī)交互技術(shù)、圖書館所需的軟件和工具等都需要技術(shù)上的進(jìn)一步發(fā)展，而現(xiàn)有館員隊(duì)伍對現(xiàn)代技術(shù)的吸收應(yīng)用，對網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和日常服務(wù)器的管理卻力不從心。
    (4)圖書館互聯(lián)網(wǎng)信息用戶對信息服務(wù)的需求日益提升。要求信息網(wǎng)絡(luò)資源具有靈活的介入能力--可以從任何地點(diǎn)、任何設(shè)備接入服務(wù)和數(shù)據(jù)；強(qiáng)大的共享能力--數(shù)據(jù)的建立和存儲，使共享容易方便；信息及時有效--信息的及時更新和邏輯性管理，確保信息的使用價值；利用簡便自由--容易學(xué)會，容易使用，并且不希望受數(shù)據(jù)的影響。
    云計算的出現(xiàn)可以很好地解決圖書館面臨的種種困境，如云計算可以提供海量的存儲和計算資源；可以讓用戶在互聯(lián)網(wǎng)這個無所不包的平臺上更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營服務(wù)，而且服務(wù)更加敏捷、隨需應(yīng)變；可以提供更完善的人機(jī)交互功能，提供更加多樣性的信息服務(wù)，從而提高圖書館的信息服務(wù)質(zhì)量和效率。從圖書館當(dāng)前的困境和云計算的優(yōu)勢可以看出，圖書館具有對云計算的現(xiàn)實(shí)需求。

3 圖書館云計算應(yīng)用模式
    按照云計算提供者與使用者的所屬關(guān)系，業(yè)界將云計算環(huán)境分為三類，即公有云、私有云和混合云。公有云是由若干企業(yè)和用戶共享使用的云環(huán)境。在公有云中，用戶所需的服務(wù)由一個獨(dú)立的、第三方提供商提供。該云提供商也同時為其他用戶服務(wù)，這些用戶共享這個云提供商所擁有的資源。私有云是由某個企業(yè)獨(dú)立構(gòu)建和使用的云環(huán)境，是為企業(yè)或組織所專有的云計算環(huán)境。在私有云中，用戶是這個企業(yè)或組織的內(nèi)部成員，這些成員共享著該云計算環(huán)境所提供的所有資源，公司或組織以外的用戶無法訪問這個云計算環(huán)境提供的服務(wù)。混合云則是公有云和私有云的混合。
    綜上所述，圖書館利用的云計算模式大致可分為：利用互聯(lián)網(wǎng)搭載模式、總分館模式、混搭模式等。
3．1 利用互聯(lián)網(wǎng)搭載模式
    利用互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行公司，搭載圖書館的某些應(yīng)用，這是一種典型的公有云服務(wù)應(yīng)用模式。比如，在Amazon、Google、Sun、IBM等公司可以分別搭載書目、自薦數(shù)據(jù)、電子資源目錄的檢索、定購、電子郵件、博客等業(yè)務(wù)服務(wù)。圖書館的業(yè)務(wù)究竟搭載到那朵云上，要根據(jù)自己的實(shí)際應(yīng)用來定，比如：當(dāng)你想運(yùn)行成批的程序組，但是沒有合適的軟硬件環(huán)境，可使用Amazon的EC2；當(dāng)你想在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布一個短期(幾天到幾個月)的網(wǎng)站，可使用Google APP Engine；當(dāng)你想把一個大容量的文件上傳到網(wǎng)絡(luò)上，允許用戶短期使用，可使用Amazon的Cloud Front；當(dāng)你想在網(wǎng)絡(luò)上存儲大量的文檔，但是你沒有足夠的存儲空間，可使用Amazon的S3等。
    對于一些小規(guī)模的圖書館，不想創(chuàng)建或維護(hù)自有的基礎(chǔ)架構(gòu)或應(yīng)用，可以選擇這種利用互聯(lián)網(wǎng)的搭載模式。這種模式按小時租用虛擬機(jī)，避免了圖書館內(nèi)部的IT成本開支。
3．2 總分館模式
    基于云計算的覆蓋全社會或覆蓋某個地區(qū)的圖書館服務(wù)體系最為典型的模式應(yīng)該是總分館模式。在這種模式下，總館肩負(fù)著中心節(jié)點(diǎn)的職能，承擔(dān)“云服務(wù)”提供者的角色，提供本地數(shù)據(jù)中心或其他業(yè)務(wù)支持。大多數(shù)圖書館都是“云服務(wù)”的使用者，直接將業(yè)務(wù)負(fù)載于“云  ”上，幾乎所有的業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)和資源服務(wù)系統(tǒng)都通過總館的“云”來提供。這樣，圖書館的資源都分布在“云”上，圖書館可以利用云計算平臺，進(jìn)行數(shù)字資源的整合、組織、關(guān)聯(lián)、導(dǎo)航甚至可視化服務(wù)。每個圖書館背后都以互聯(lián)互通的圖書館網(wǎng)作為支持，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)館際互借、資源共享。這種模式提供的是私有云服務(wù)，圖書館界通過建立自己的私有云，可以增強(qiáng)IT對業(yè)務(wù)的影響能力，幫助圖書館界管理基礎(chǔ)架構(gòu)，提高文獻(xiàn)信息資源的可獲得性，最大程度上實(shí)現(xiàn)資源的共建共享，提高資源利用率。
3．3 混搭模式
    混搭模式是指可以利用互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行公司的云計算、可以利用資源供應(yīng)商的專項(xiàng)服務(wù)、利用本地門戶構(gòu)造的混搭云計算模式。混搭模式的云環(huán)境由多個內(nèi)外服務(wù)供應(yīng)商共同構(gòu)成，圖書館可以從不同的云服務(wù)中選擇最合適的應(yīng)用，混搭提供最佳的服務(wù)，而不是完全依賴于一個云服務(wù)提供商。比如，圖書館可以創(chuàng)建自身的私有云，同時與能為其提供額外存儲和基礎(chǔ)架構(gòu)計算能力的云資源供應(yīng)商合作。利用混搭云計算，一方面，圖書館可以迅速整合各種服務(wù)和能力，迅速處理館內(nèi)外的大量數(shù)據(jù)，在節(jié)省經(jīng)費(fèi)和IT技術(shù)人員的基礎(chǔ)上，提供快捷有效的服務(wù)；另一方面，圖書館可根據(jù)擁有信息性質(zhì)的不同選擇不同的搭載方式。對自己的珍藏文獻(xiàn)數(shù)字化的數(shù)據(jù)，一般不冒險將其放在公有云，而對一些基礎(chǔ)服務(wù)，如目錄服務(wù)、館際互借、聯(lián)合咨詢、聯(lián)機(jī)編目、軟件共享等可以放在公有云上。混搭模式秉承公有云節(jié)省成本的優(yōu)點(diǎn)，同時可部分實(shí)現(xiàn)私有云所能提供的控制。由于沒有哪個商業(yè)運(yùn)行公司會先期構(gòu)造一個為圖書館服務(wù)的云基礎(chǔ)環(huán)境，所以在沒有成熟的專門為圖書館構(gòu)造的云計算環(huán)境的情況下，最好的搭載模式應(yīng)該是混搭模式。
3．4 圖書館云計算應(yīng)用模式框架
    通過借鑒云計算在商務(wù)、軍事、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域中的應(yīng)用模式，我們給出圖1所示的圖書館云計算應(yīng)用模式框架。圖中，云計算的應(yīng)用模式框架分為三個服務(wù)層次--基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺層和應(yīng)用層，分別提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)；并給出了一些著名云提供商的主要云服務(wù)。

    基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)交付給用戶的是基本的基礎(chǔ)設(shè)施資源，如虛擬化的存儲資源、計算資源，這些資源能夠根據(jù)用戶的需求進(jìn)行動態(tài)分配?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)使圖書館在不擴(kuò)大設(shè)備部署的情況下，利用分布在各地的圖書館部署的不同的廉價服務(wù)器組成服務(wù)器集群，自動將計算任務(wù)并行化，充分調(diào)動大型服務(wù)器集群的計算能力，實(shí)現(xiàn)圖書館云設(shè)備的協(xié)同高效運(yùn)行，同時還能應(yīng)對系統(tǒng)故障，實(shí)現(xiàn)高水平的自主管理。Amaz on S3和Sun就是提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)的典型實(shí)例。
    平臺即服務(wù)交付給用戶的是豐富的“云中間件”資源，這些資源包括應(yīng)用容器、數(shù)據(jù)庫和消息處理。平臺即服務(wù)面向的并不是普通的終端用戶，而是軟件開發(fā)人員，他們可以充分利用這些開放的資源來開發(fā)定制化的應(yīng)用。利用平臺即服務(wù)可以幫助圖書館快速實(shí)現(xiàn)情景應(yīng)用程序，以最快的速度滿足特定的業(yè)務(wù)需要。圖書館可以利用現(xiàn)收現(xiàn)付的方式將自己遷移到基于云的應(yīng)用環(huán)境中，這會大大降低整體IT成本，提高IT效率，并提高創(chuàng)建速度。Saleforce的Force．com和Google APP Engine是典型的平臺即服務(wù)實(shí)例。
    軟件即服務(wù)交付給用戶的是定制化的軟件，即軟件提供方根據(jù)用戶的需求，將軟件或應(yīng)用通過租用的形式提供給用戶。圖書館應(yīng)用軟件即服務(wù)可以消除購買、安裝和維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和應(yīng)用程序的投資環(huán)節(jié)；圖書館也無需再配備專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行管理，同時又能得到最新的技術(shù)應(yīng)用。SAP、Xigntite和Saleforce都是典型的軟件即服務(wù)的提供商。
    由于目前存在若干相互競爭的大型云提供商，圖書館最好以可拆分的方式搭載硬件、軟件、系統(tǒng)、平臺或基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)。同時，圖書館選擇云計算供應(yīng)商時，除了需要考慮其服務(wù)質(zhì)量、價格、信譽(yù)等問題外，還要考慮可替代性問題，沒有可替代性，好的質(zhì)量可能變差，低的價格可能上漲。

4 結(jié)語
    云計算的出現(xiàn)是圖書館技術(shù)進(jìn)步和服務(wù)升級的一個契機(jī)，它給圖書館使用和選擇信息服務(wù)的內(nèi)容、工具和平臺提供了最大的方便，大大降低了IT的投入成本，降低了IT應(yīng)用的難度和復(fù)雜性。當(dāng)然，云計算還處于早期應(yīng)用階段，還面臨許多技術(shù)方面的挑戰(zhàn)，比如安全性、兼容性、可移植性、標(biāo)準(zhǔn)化等。這也是圖書館界對應(yīng)用云計算出現(xiàn)不少質(zhì)疑聲音的原因。縱觀圖書館關(guān)注和應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的發(fā)展歷程，15年來，圖書館在許多方面，已處于領(lǐng)先位置，但更多的方面，技術(shù)上已滯后于其他行業(yè)。原因是多方面的，但一個不可忽視的原因就是圖書館界對新技術(shù)采取非常謹(jǐn)慎的態(tài)度，缺乏接受和利用新技術(shù)的膽識。云計算仍是如此之新，圖書館采用這一技術(shù)已經(jīng)比企業(yè)緩慢。作為圖書館人，積極的態(tài)度應(yīng)該是抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，順勢而為，利用云計算延伸和擴(kuò)展圖書館的服務(wù)，提升圖書館網(wǎng)絡(luò)信息管理與服務(wù)的水平，以滿足用戶日益增長的服務(wù)需求。相信，通過專業(yè)技術(shù)人員的不懈努力，在未來幾年內(nèi)，必然會有安全、可靠、可移植、標(biāo)準(zhǔn)化的云計算呈現(xiàn)在我們面前。