基于云計(jì)算的數(shù)字圖書館設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

曾慶秋 廣東花城工商技工學(xué)校

1.引言

云計(jì)算是一種在互聯(lián)網(wǎng)上將分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算結(jié)合起來的超級計(jì)算模式,它將計(jì)算和存取集中于網(wǎng)絡(luò)中的集群服務(wù)器中。Google、微軟、亞馬遜和雅虎等大公司是云計(jì)算的先行者。我國的云計(jì)算發(fā)展也非常快,基于云計(jì)算架構(gòu)的數(shù)字圖書館可以稱為“云圖書館”。

2 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 并行編程技術(shù)

云計(jì)算采用并行編程模式。在并行編程模式下，并發(fā)處理、容錯(cuò)、數(shù)據(jù)分布、負(fù)載均衡等細(xì)節(jié)都被抽象到一個(gè)函數(shù)庫中，通過統(tǒng)一接口，用戶大尺度的計(jì)算任務(wù)被自動(dòng)并發(fā)和分布執(zhí)行，即將一個(gè)任務(wù)自動(dòng)分成多個(gè)子任務(wù)，并行地處理海量數(shù)據(jù)。

2.2 海量數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)

信息系統(tǒng)仿真系統(tǒng)在大多數(shù)情況下會處在多節(jié)點(diǎn)并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中，要保證系統(tǒng)狀態(tài)的正確性，必須保證分布數(shù)據(jù)的一致性。云計(jì)算系統(tǒng)由大量服務(wù)器組成，同時(shí)為大量用戶服務(wù)，因此云計(jì)算系統(tǒng)采用分布式存儲的方式存儲數(shù)據(jù)，用冗余存儲的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。

2.3 虛擬化技術(shù)

云計(jì)算的虛擬化技術(shù)不同于傳統(tǒng)的單一虛擬化，它是涵蓋整個(gè)IT架構(gòu)的，包括資源、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和桌面在內(nèi)的全系統(tǒng)虛擬化，它的優(yōu)勢在于能夠把所有硬件設(shè)備、軟件應(yīng)用和數(shù)據(jù)隔離開來，打破硬件配置、軟件部署和數(shù)據(jù)分布的界限，實(shí)現(xiàn)IT架構(gòu)的動(dòng)態(tài)化，實(shí)現(xiàn)資源集中管理，使應(yīng)用能夠動(dòng)態(tài)地使用虛擬資源和物理資源，提高系統(tǒng)適應(yīng)需求和環(huán)境的能力。虛擬化技術(shù)根據(jù)對象可分成存儲虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等，計(jì)算虛擬化又分為系統(tǒng)級虛擬化、應(yīng)用級虛擬化和桌面虛擬化。

3.基于云計(jì)算的數(shù)字圖書館的體系架構(gòu)

基于云計(jì)算的數(shù)字圖書館，需要構(gòu)建一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)，平臺通過利用分布式技術(shù)、虛擬化、并行計(jì)算等技術(shù)擴(kuò)展硬件設(shè)備和軟件設(shè)施的功能,將異地操作平臺不相同的數(shù)字圖書館軟硬件資源有效結(jié)合在一起。即把一組資源和應(yīng)用服務(wù)的集合在一起，共分為基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺層和應(yīng)用層三個(gè)層次。

4.云計(jì)算實(shí)施階段

私有云服務(wù)：數(shù)字圖書館私有云服務(wù)是由一組軟件構(gòu)成,可以在私有云中使用,提供的基本服務(wù)包括統(tǒng)一權(quán)限認(rèn)證服務(wù)、計(jì)時(shí)付費(fèi)服務(wù)、支付服務(wù)、全文檢索服務(wù)、信息管理服務(wù)、信息發(fā)布服務(wù)、數(shù)字對象存儲和下載服務(wù)、元數(shù)據(jù)聯(lián)合編目服務(wù)、全局資源調(diào)度服務(wù)等等。上述服務(wù)既可以直接面向數(shù)字圖書館,也可以通過一組提供給圖書館。

公共云服務(wù)：數(shù)字圖書館公共云服務(wù)是用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書館聯(lián)盟統(tǒng)一的服務(wù)集成。公共云服務(wù)平臺可以將不同的成員館的本地服務(wù)平臺、本區(qū)域數(shù)字圖書館公共服務(wù)平臺以及第三方公共服務(wù)集成起來,以統(tǒng)一的界面和操作方式對外提供抽象化的應(yīng)用服務(wù),保證區(qū)域數(shù)字圖書館系統(tǒng)的高度集成和靈活性。此外,該平臺也能對成員館的妙提供托管服務(wù)。

混合云服務(wù)：數(shù)字圖書館混合云服務(wù)平臺用于為成員館和用戶提供云服務(wù),數(shù)字圖書館本地服務(wù)平臺,它包括本地應(yīng)用基礎(chǔ)平臺和本地應(yīng)用系統(tǒng)兩部分。本地應(yīng)用基礎(chǔ)平臺具有統(tǒng)一服務(wù)注冊和管理、統(tǒng)一監(jiān)控和日志管理、單點(diǎn)登錄、公共服務(wù)發(fā)布、外部服務(wù)訂閱等核,。功能同時(shí)還可以提供負(fù)載管理、狀態(tài)管理等實(shí)時(shí)服務(wù),提供簡化和自動(dòng)化的部署和管理方式,保證服務(wù)的可獲得性和靈活性。而本地應(yīng)用系統(tǒng),則主要用于為數(shù)字圖書館提供具體的業(yè)務(wù)功能。

5. 云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字圖書館信息資源共享系統(tǒng)的構(gòu)建

共享系統(tǒng)機(jī)制：數(shù)字圖書館信息資源共享系統(tǒng)應(yīng)該包含管理、運(yùn)行和保障3個(gè)機(jī)制。圖書館信息資源共享系統(tǒng)的核心部分就是運(yùn)行機(jī)制，該機(jī)制的主要內(nèi)容有技術(shù)、資源等。在運(yùn)行機(jī)制中，運(yùn)行技術(shù)與存儲資源的目的都是為了提供信息服務(wù)，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)可以為信息資源的存儲和使用提供支撐；管理機(jī)制是信息資源共享系統(tǒng)的統(tǒng)籌和管理者，系統(tǒng)各項(xiàng)運(yùn)行機(jī)制的協(xié)調(diào)和調(diào)度等都是在該機(jī)制下進(jìn)行的；而保障機(jī)制能夠保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并為信息資源共享提供正確的發(fā)展方向。

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化封裝技術(shù)：當(dāng)前很多圖書館應(yīng)用的封裝技術(shù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，容易導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)異構(gòu)等狀況，這也影響到圖書館信息資源共享系統(tǒng)的構(gòu)建。因此，在構(gòu)建過程中需要選擇標(biāo)準(zhǔn)化的封裝技術(shù)，減少信息資源共享過程中出現(xiàn)的各種故障。

建立數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心：建立一個(gè)相對獨(dú)立的數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心，可以保障信息資源的共享。該中心可以選擇第三方機(jī)構(gòu)，也可以應(yīng)用現(xiàn)有的云服務(wù)平臺，由云服務(wù)供應(yīng)商負(fù)責(zé)信息資源共享服務(wù)，以降低成本并簡化系統(tǒng)構(gòu)建程序。同時(shí)可以建立云服務(wù)中心用以共享信息資源，維持信息資源管理系統(tǒng)的整體性。

構(gòu)建云技術(shù)接入平臺：要想構(gòu)建云計(jì)算信息資源共享平臺，首先需要構(gòu)建云技術(shù)接入平臺，讓不同部門或者個(gè)人能夠隨時(shí)隨地進(jìn)入共享“云”中。這個(gè)接入平臺首先應(yīng)該方便接入，用戶的注冊、登錄和訪問等操作盡量簡化，這樣不同的單位或個(gè)人就可以隨時(shí)獲取共享信息資源。同時(shí)該接入平臺應(yīng)該有較高的安全性，能夠避免非法入侵，并對用戶的身份進(jìn)行有效識別，以保障信息資源的安全共享。

6.小結(jié)

本文以基于云計(jì)算的數(shù)字圖書館建設(shè)為研究對象與目標(biāo), 驗(yàn)證云計(jì)算應(yīng)用于數(shù)字圖書館的可行性和前瞻性。構(gòu)建一個(gè)成功的基于云計(jì)算的數(shù)字圖書館服務(wù)系統(tǒng)是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。需要致力于數(shù)字圖書館發(fā)展的從業(yè)人員和研究人員在第三代互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,發(fā)揮自身優(yōu)勢把我先進(jìn)信息發(fā)展技術(shù),不斷學(xué)習(xí),不斷探索,才有可能適應(yīng)新的形勢對數(shù)字圖書館發(fā)展的需要。