基于云計算的數(shù)字圖書館平臺構(gòu)想

梁轉(zhuǎn)琴，夏聰玲

(1.渭南師范學(xué)院圖書館，陜西渭南714000;2.西安電子科技大學(xué) 圖書館，西安710000)

云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源.云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法.過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象.狹義云計算指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源;廣義云計算指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù).這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，也可以是其他服務(wù).它意味著計算能力也可以作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通［1］.

云計算是繼1980年大型計算機(jī)到客戶端—服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變.云計算的出現(xiàn)并非偶然，早在20世紀(jì)60年代，麥卡錫就提出了把計算能力作為一種像水和電一樣的公用事業(yè)提供給用戶的理念，這成為云計算思想的起源.在20世紀(jì)80年代網(wǎng)格計算、90年代公用計算，21世紀(jì)初虛擬化技術(shù)、SOA、SaaS應(yīng)用的支撐下，云計算作為一種新興的資源使用和交付模式逐漸為學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界所認(rèn)知.

云計算可依靠虛擬化技術(shù)，使“云”的擴(kuò)展性達(dá)到最好，還可隨時擴(kuò)展，它的計算和存儲能力屬巨無霸型，無與倫比，能滿足隨時變化的應(yīng)用需求;還不受用戶主機(jī)性能的限制，并能實現(xiàn)按需服務(wù)、按需付費(fèi)，可提供包括信息搜集、在線文檔、科學(xué)計算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘等等“云”服務(wù)，達(dá)到高效率低成本的目的［2］.

1 意義

1.1 云計算對各個高等學(xué)校圖書館的讀者實時共享

云計算對各個高校圖書館資料共享提供了極大的便利，使用戶的信息需求得到滿足，可以幫助高校圖書館在更大程度上進(jìn)行信息資源共享.

1.2 基于云計算的數(shù)字圖書館將大大增強(qiáng)其按需變化的業(yè)務(wù)處理能力

無論是其更多的網(wǎng)絡(luò)帶寬和計算能力使用戶在訪問高峰時可隨時獲得，還是在訪問峰谷時可以將其歸還而體現(xiàn)出的業(yè)務(wù)動態(tài)管理特點.

1.3 基于云計算的數(shù)字圖書館對用戶提供的個性化的服務(wù)將更加完善

在尊重人權(quán)，保護(hù)個人隱私的前提下，云計算利用其龐大的數(shù)據(jù)資源和計算能力，對用戶的借閱、瀏覽、訪問頁面、檢索記錄等信息通過其行為模式進(jìn)行統(tǒng)計分析來實現(xiàn).

1.4 云計算可為數(shù)字圖書館節(jié)約費(fèi)用

數(shù)字圖書館在云計算環(huán)境下不再需要進(jìn)行大規(guī)模的IT投資，實現(xiàn)按服務(wù)付費(fèi).各個圖書館的技術(shù)人員再也不會為日常維護(hù)、升級和更新終端、服務(wù)器而傷神費(fèi)力，圖書館也只需為租用云計算的網(wǎng)絡(luò)接入、檢索及數(shù)據(jù)存儲等服務(wù)付出較少的開支.從而降低了數(shù)字圖書館的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用［3］.

2 任務(wù)

不受時間空間約束，高效、便捷、智能檢索，可跨庫無縫鏈接是基于云計算的數(shù)字圖書館平臺的基本特點.實現(xiàn)對多媒體信息超時空、無障礙式傳播，最大限度降低構(gòu)建成本是其目標(biāo)任務(wù).

2.1 共享性

建設(shè)基于云計算的數(shù)字圖書館平臺，其首要目標(biāo)任務(wù)就是能滿足具有各種建設(shè)項目的共同需求的各種類型數(shù)字圖書館，即共享性.對數(shù)字圖書館構(gòu)建的共性需求進(jìn)行分析，按獨(dú)立的最小功能單元做抽象處理是數(shù)字圖書館云平臺建設(shè)的首要任務(wù)［4］.

2.2 擴(kuò)展性

建設(shè)基于云計算的數(shù)字圖書館云平臺，可以通過某種機(jī)制規(guī)范平臺的特征，以適應(yīng)具有特殊應(yīng)用環(huán)境的特殊用戶，盡可能滿足用戶需求.

2.3 技術(shù)性

對資源的表現(xiàn)、資源的元數(shù)據(jù)信息的描述、資源的編輯以及資源的瀏覽方式等構(gòu)成了數(shù)字圖書館云平臺的基礎(chǔ)技術(shù)任務(wù).

2.4 開放性

通過一定的通訊機(jī)制相互進(jìn)行信息獲取和瀏覽，是基于云計算的數(shù)字圖書館之間相互聯(lián)系的突出特點，其統(tǒng)一的系統(tǒng)登錄入口是通過各館提供的系統(tǒng)擴(kuò)展應(yīng)用接口來實現(xiàn)的.

3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

構(gòu)建在云計算環(huán)境下的數(shù)字圖書館平臺對用戶的透明性，以相應(yīng)的接口提供差異化的用戶服務(wù)界面(為不同的終端用戶)，支持?jǐn)?shù)字圖書館云平臺開發(fā)的應(yīng)用程序，其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示.

圖1 基于云計算環(huán)境的數(shù)字圖書館平臺系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.1 用戶界面與開放應(yīng)用接口應(yīng)用說明

平臺的用戶界面是為普通用戶直接訪問使用平臺所設(shè)計，平臺的開放應(yīng)用接口是為專業(yè)用戶實現(xiàn)各種功能單元服務(wù)使用平臺而設(shè)計的.平臺的透明性保證了不同的用戶對其功能實現(xiàn)都能做到心中有數(shù)，用戶只要選用為用戶提供需要服務(wù)的不同的平臺功能單元，使提交給平臺需要服務(wù)的任務(wù)形式多樣，進(jìn)入平臺自動去執(zhí)行程序，以至達(dá)到用戶需求目標(biāo).至于平臺的存儲能力與計算能力及其功能的實現(xiàn)，用戶就無需了解和考慮了.

3.2 系統(tǒng)管理及系統(tǒng)安全應(yīng)用說明

開放應(yīng)用接口和用戶界面兩種形式提供的服務(wù)是為實現(xiàn)數(shù)字圖書館平臺內(nèi)部功能模塊而設(shè)計的，從保障平臺的安全，為所有外部程序都可見的服務(wù)——此項服務(wù)開放應(yīng)用接口來完成，此時開放應(yīng)用接口的調(diào)用只能通過平臺的系統(tǒng)用戶界面來完成，是針對涉及到系統(tǒng)管理等系統(tǒng)安全權(quán)限的使用的情況，因為系統(tǒng)的設(shè)計同時把調(diào)用應(yīng)用接口來實現(xiàn)外部程序的服務(wù)功能賦予了用戶界面［5］.

4 設(shè)計架構(gòu)

設(shè)計架構(gòu)基于云計算的數(shù)字圖書館平臺，為云計算平臺提供相應(yīng)的應(yīng)用接口的是結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)層，提供用戶界面和開放的應(yīng)用接口的是表現(xiàn)應(yīng)用層，用戶共享平臺的異構(gòu)數(shù)據(jù)集時可以調(diào)用開放應(yīng)用接口，調(diào)用平臺提供的運(yùn)算方法，然后將它們集成應(yīng)用到自己開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)中，這種共享性、開放性及自下而上每層都為上層提供透明服務(wù)的平臺特點得以凸現(xiàn)［6］，如圖2所示.

圖2 基于云計算的數(shù)字圖書館平臺架構(gòu)圖

4.1 第一層(結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))

它由異構(gòu)數(shù)據(jù)庫、異構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)層、對象關(guān)系映射和對象層構(gòu)成.即異構(gòu)數(shù)據(jù)通過異構(gòu)數(shù)據(jù)庫形成異構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)層，然后被平臺內(nèi)部功能邏輯映射而形成資源對象，再通過異構(gòu)數(shù)據(jù)源的算法調(diào)用及其管理提供開發(fā)應(yīng)用接口來實現(xiàn)目標(biāo)任務(wù).再細(xì)密一點它還可分為:(1)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫.異構(gòu)數(shù)據(jù)庫是指由開源數(shù)據(jù)庫、商業(yè)數(shù)據(jù)庫等組成(一般是流行的、多廠家提供的)，有特定的驅(qū)動程序，SQL語言不同、訪問方式不同是其共同特點，還具有明顯的關(guān)系數(shù)據(jù)庫特征.基于云計算的數(shù)字圖書館構(gòu)建，可以自由選用數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品.(2)關(guān)系數(shù)據(jù)庫對象映射.異構(gòu)數(shù)據(jù)通過異構(gòu)數(shù)據(jù)庫形成異構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)層，然后被平臺內(nèi)部功能邏輯映射而形成資源對象，具有對應(yīng)的異構(gòu)性特征，完成對象映射.(3)對象集.它是由元信息數(shù)據(jù)、資源文件，源數(shù)據(jù)目錄等數(shù)字圖書館存儲的各種資源對象構(gòu)成.它可以是不同的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)存儲，但其格式要符合固定要求，其對象要符合多態(tài)性與繼承性的特點，保證系統(tǒng)功能更具有獨(dú)立性、擴(kuò)展性，以便順利完成目標(biāo)任務(wù).

4.2 第二層(控制算法)

資源搜索、資源瀏覽、建立索引、元信息管理、資源編目、資源創(chuàng)建以及圖書館管理服務(wù)構(gòu)成了基于云計算的數(shù)字圖書館平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù).它們分別由不同的應(yīng)用場景組成，一系列相關(guān)事件組成了應(yīng)用場景.第一層經(jīng)過關(guān)系數(shù)據(jù)庫對象映射的異構(gòu)數(shù)據(jù)對象成為第二層抽取的基本數(shù)據(jù)，對象操作由異構(gòu)數(shù)據(jù)對象分別按組對應(yīng)定義，創(chuàng)建、查找、刪除、更新數(shù)據(jù)對象等基本操作由每個對象操作來完成.

可以由多個模塊來實現(xiàn)的基于云計算的數(shù)字圖書館平臺內(nèi)部控制算法集，設(shè)計每個模塊只需完成一種原子功能，其目的是保證模塊功能的重用性功能的實現(xiàn).虛擬技術(shù)結(jié)構(gòu)的采用在軟件編譯階段，只是定義功能接口，在平臺運(yùn)行時調(diào)用功能模塊類的構(gòu)造函數(shù)動態(tài)加載需要創(chuàng)建的對象，對平臺系統(tǒng)進(jìn)行初始設(shè)置時平臺使用配置文件.可見，如果構(gòu)建基于云計算的數(shù)字圖書館平臺也用配置文件，那么，無數(shù)個更符合實際情況的數(shù)字圖書館將被用戶創(chuàng)造出來.

4.3 第三層(表現(xiàn)應(yīng)用)

它是對第一層和第二層的操作進(jìn)行抽象的過程，把所有相關(guān)的數(shù)據(jù)源、操作運(yùn)算辦法等定義成任務(wù)，提供應(yīng)用接口，包括用戶認(rèn)證、授權(quán)、使用以及系統(tǒng)維護(hù)等;使用Web方式創(chuàng)建數(shù)字圖書館時，普通用戶就可完成搜索數(shù)據(jù)、創(chuàng)建、編目和數(shù)字圖書館的相關(guān)管理工作.

平臺提供開發(fā)應(yīng)用接口，是基于數(shù)字圖書館存儲的動態(tài)數(shù)據(jù)對象的資源，是一種應(yīng)用程序，供用戶開發(fā)使用，通過它可以調(diào)用各種功能、使用各種服務(wù)(平臺提供的)，基于云計算數(shù)字圖書館平臺的優(yōu)勢由此凸現(xiàn).

5 結(jié)語

大家知道，云計算現(xiàn)在還處在應(yīng)用探索時期，本文基于云計算數(shù)字圖書館平臺構(gòu)想也是如此，旨在對數(shù)字圖書館服務(wù)實踐中的共性需求進(jìn)行總結(jié)、萃取，以期降低讀者使用、管理、維護(hù)的成本.也對交互能力特別加強(qiáng)，尤其是資源間、資源與用戶間的交互，使用戶的體驗效果得以不斷提升，同樣，它還有待逐步完善，包括框架、規(guī)范、設(shè)計，用戶界面、相關(guān)算法，應(yīng)用接口的開放性、適應(yīng)性、實用性等都具有進(jìn)一步開發(fā)的空間，使其不斷優(yōu)化、完善，以期為未來的云計算數(shù)字圖書館平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐提供借鑒.

目前，雖然中國云計算有很大的潛在市場，但從云的構(gòu)建到云計算的普及應(yīng)用，實現(xiàn)云服務(wù)業(yè)務(wù)的快速增長還有相當(dāng)一段路要走.用戶對于數(shù)據(jù)安全性和服務(wù)可靠性等方面有顧慮，尚存在缺少成熟的云服務(wù)平臺，云的經(jīng)濟(jì)效果難以量化等諸多問題，中國云計算產(chǎn)業(yè)中，主要以云產(chǎn)業(yè)低價值服務(wù)為主.圖書館的云計算研究也只是處在起步階段，距離真正開展云計算平臺建設(shè)還有很大的距離.所以，圖書館界一方面對各種云計算服務(wù)的技術(shù)實質(zhì)與應(yīng)用價值要充分了解并掌握，做到胸有成竹，在引入圖書館領(lǐng)域時必須進(jìn)行慎之又慎的選擇，保證圖書館的服務(wù)能力進(jìn)一步提升;另一方面，對于云計算管理問題的研究要積極開展，保障圖書館實現(xiàn)云服務(wù)在思想、政策、解決方案以及管理規(guī)則等方面的理論需求.

［1］曹薇，張乃洲.基于云計算的圖書館IT應(yīng)用探討［J］.情報探索，2010，(5):106-107.

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