云计算(Cloud Computing)是分布式计算、并行计算和网格计算的发展,也是效用计算、虚拟化技术、基础设施即服务( IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)等概念的混合演进发展结果。

基于云计算的数字资源建设模型的研究主要是对图书馆现有的基础架构进行整合,通过中间件技术及虚拟化技术等,构建起学科建设针对性较强的数字资源建设的中小型云计算中心文献服务模型,完成图书馆自建特色数字资源库的硬件资源和软件资源的统一分配、统一管理、统一监控、统一部署和统一备份,打破应用对数字资源的独占,从而实现图书馆在数字资源建设过程中云计算的理念。

随着全球网络信息化的快速发展，大数据时代的到来，云计算以其不可逆转的趋势快速发展，并呈现出巨大的发展潜力，这是当代科技的进步。在新的历史条件下，作为信息资源集散地的各类图书馆，由于具有公共信息服务的重要职能作用，因而必须着眼于为社会提供更加便捷、高效、优质的信息资源服务，将云计算技术与图书馆信息资源建设紧密进行深度融合，在整理、开发、利用信息资源方面取得新的更大的成效，努力使我国图书馆信息资源建设步入数字化服务时代。可以预见，随着我国各类图书馆对云计算技术关注度的不断提升，云计算技术必将在我国图书馆信息资源建设与服务方面实现更大的作为。

云计算的内涵与特性

云计算的内涵

作为一种经济性、便捷性、安全性、共享性和存储性极高的“计算技术”，云计算以互联网为依托，将网格计算、分布式计算、并行处理技术等与网络和计算机有关的技术融合在一起，实现了更加强大的信息传递功能。为用户提供数字资源的网络以“云”相称，云计算改变了传统的将计算分布在本地计算机或者远程服务器上的运行模式，使其与大量的分布式计算机相连，即便是非用户所处理的数据，也会保存在基于互联网的“云”数据中心，而不是本地。在“云”环境下，用户可以向互联网络中心提出资源诉求，并据此得到所需的信息数字资源，同时用户还能按照需求对计算机与存储系统中心系统进行访问，实现真正意义上的“按需计算”，这样一来，与信息资源需求相关的软硬件资源就得到了充分利用的同时也使用户需求利益最大化。

云计算的特性
云计算主要具有以下特性：(1)安全性。云计算因其具有基于互联网的数据存储功能，数据能够实现自动快速的同步传递，以往用户所担心的信息被盗、数据丢失、木马攻击、病毒入侵等问题都得到了有效的解决，用户的数据资源因此变得更加可靠和安全。(2)便捷性。由于云计算软件安装在互联网，数据信息存储在互联网，加之对文档格式和操作系统等的强大兼容功能，使得用户在使用云计算所提供的各种信息服务时，不必担心自己所处的地理位置、信息请求的时间和所使用的电脑终端情况。(3)经济性。在云计算的背景下，具有严格的权限管理策略方式，任何用户都能够同特定的对象进行数据共享，最大化信息资源的效用，完成这一过程，有时用户只需支付少量的费用即可。(4)存储性。与传统单台计算机的存储模式相比，在云计算背景下，有强大的计算能力是由庞大的计算机服务器群保证的，信息存储性极强。（5）共享性。在云计算背景下，信息资源得到了基于“同一性”的有效处理与利用，任何用户都能够通过常规的电子设备与“云”下的互联网相连，对同一份数据资源实现共享。

云计算的服务形式

用户根据自己的需要租用“云”中的任何服务,虚拟技术在云计算中的应用把云计算划分为三个服务层,包括以下三个服务形式:软件即服务(SaaS),平台即服务(PaaS),基础设施即服务(IaaS)。

软件即服务(SaaS)
SaaS服务提供“云”商搭建好用户信息化所需要的所有网络基础设备和软件、硬件运行平台,并负责好前期实施和后期维护等一系列服务性工作,用户不用花费大量资金用来购买软硬件、建设机房以及招聘专业技术人员,只需要使用信息传递系统通过互联网向“云”服务提供商订购所需相应的软件服务, “云”服务提供商则根据客户所定软件的数量、时间的长短等各种项目收取相应的费用。这种服务模式的优势在于,由“云”服务提供商管理维护软件并提供软件运行必需的硬件设备,而用户仅仅需要一个能接入互联网的终端设备就可以随时随地使用软件服务。这种模式下,SaaS不仅减少或取消了传统的软件授权费用,而且“云”服务提供商将各类应用软件部署在统一的服务器上,免除了最终用户的网络安全设备、服务器硬件和软件升级维护的支出,客户不需要除了个人电脑和互联网连接之外的其他IT投资就可以通过互联网获得所需要各种软件和信息服务，这是互联网络应用最高效的营运模式。SaaS基于“云”平台开发的各类信息应用服务,应用程序作为服务提供给用户,应用程序的一个实例运行于云服务器上并为众多用户提供信息服务。

平台即服务(PaaS)
所谓PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种信息服务以SaaS的形式提供给用户。因此,PaaS也属于SaaS的一种应用。但是PaaS的出现加快了SaaS的发展,尤其是加快SaaS应用的开发进度。PaaS平台是指云计算环境中的应用基础设施服务,也就是中间件即服务。PaaS平台在云架构中位于中间层,其上层是SaaS,其下层是IaaS。平台服务可以将现有的各种业务功能,向上提供业务调度中心服务,实时监控平台的各种数字资源,并将这些资源通过API开放给SaaS用户；向下根据业务能力需要测算基础服务能力,通过IaaS提供的API调用硬件资源。PaaS构建在“云”基础设施之上,为“云”应用程序开发者提供一个平台开发各种的“云”应用软件,对开发环境抽象封装和对有效服务负载封装,即把开发平台当作服务,并实现系统的有效服务负载均衡。

基础设施即服务(IaaS)
IaaS就是将“云”服务提供商的用多台服务器组成的“云端”基础设施,作为计量服务提供给用户。包括存储、处理、网络以及其他基本的计算信息资源,用户能够部署和运行各种任意软件,包括操作系统与应用程序。用户不管理或控制任何云计算基础设施,但能控制操作系统的选择、储存空间、部署的应用,也有可能获得有限制的各种网络组件(例如, 负载均衡器，防火墙等)的控制。这是一种托管型服务形式,用户通过一定的付费使用服务提供商的硬件设备。IaaS的优点是用户只需要在硬件设备上投入少量资金,向“云”服务提供商按照自己的需求来调用相应存储功能和计算功能,这样极大地降低了用户在硬件设备上的成本。IaaS由底层的硬件或虚拟机资源等构成,提供计算、网络通讯和数据存储等资源。

云计算环境下图书馆数字资源

建设体系架构模型

由于云计算分为基础设施即服务、平台即服务和软件即服务三种服务类型,结合数字化信息资源建设的业务特征,构建了基于云计算环境下图书馆数字资源建设体系架构模型,如图1所示。

云计算环境下图书馆数字资源建设这一体系架构模型分为三级:第一级是服务请求及服务操作;第二级是基础架构和服务应用提供;第三级是服务创建、服务实现及监测。其中核心部分是第二级,针对云计算的IaaS、PaaS及SaaS三种类型,将其分为三层。其中底层的物理资源主要包括服务提供者所提供的网络资源、软件资源、数据库资源、服务器资源等。而虚拟信息资源池则是通过不同的技术将相同类型的资源构成同构或接近同构的虚拟信息资源池。例如,使用虚拟化软件分别在两台基于Power架构的IBM p系列服务器上虚拟出20台虚拟机,动态分配相应的虚拟CPU、硬盘、内存、I/O设备及网络资源,分别在这些虚拟机上部署一套虚拟的硬件运行环境、不同的操作系统、数据库及相应的应用软件程序,进而在这两台服务器上虚拟出来的40台服务器组建成一个虚拟信息资源池,从而在这个小型的数据中心中设计实施虚拟化和构建云计算环境。信息资源平台建设中间件则主要负责对云计算的信息资源进行管理,并对众多的信息资源建设管理进行负载均衡优化、调度,从而为上一层的应用提供可靠安全的服务方式。而基于多租户技术的管理服务构建层则主要是通过相应的技术将数字资源建设的云计算能力封装成标准的Web Service服务,使得任何一个用户能够按照自己的需求对SaaS软件进行个性化应用配置而不影响其他用户的使用效果,其基本特征有两点:一是能够服务于大量的用户并针对每个用户的个性使用需求,具备很强的可伸缩性;二是能够按照要求提供附加的业务逻辑服务,使得用户能够对SaaS应用本身进行扩展,从而满足图书馆用户对硬件资源、软件资源的更大需求。

云计算环境下图书馆服务模式的创新

云计算环境下图书馆信息资源整合的最终目的是为了提高信息服务的质量。对于图书馆而言,服务是将用户和信息资源联系在一起的永恒纽带,由于云计算能够将分布在互联网中各个图书馆的信息资源和服务整合成为一个整体,形成一个可控的自适应的新型服务体系架构,理所当然成为图书馆信息服务创新发展的主要引擎和推动力,使其信息服务的空间与服务方式等有了无限扩大完善的可能。随着图书馆信息服务理念的更新和云计算技术的发展,图书馆的信息资源服务方式将朝着一体化的交互式信息服务模式发展,其特点主要包括以下几个方面:

全方位的用户交互服务

云计算环境下图书馆用户已经把交互式信息服务作为获取和交流知识的重要途径,更加强调服务中交互设计的重要性,要求信息资源以双向交互的形式在信息资源提供方和用户之间进行沟通。通过云计算提供的统一虚拟平台,用户可以无障碍地调用图书馆、专业馆员、信息资源、服务内容等一切图书馆元素,借助“云”,用户能够找到所需要的信息资源和专业馆员,每个用户的个性化需求能及时表达和展现,并得到充分的收获与满足;专业馆员也可以通过“云”发现用户,实时分析信息资源流向和用户行为情况,并通过交互交流,把众多用户的隐性知识显性化,使得个人文化知识转化为群体文化知识。

另外,利用“云”图书馆的用户参与和开放性的特性,提供多种Web2.0的服务方式,如博客、维基百科、信息聚合与传送、社会性网络、即时通讯等,集中整个互联网的力量,使自动化的信息处理与网络用户的分工协作共同改善图书馆数字资源的服务质量,实现“人脑联网”的交互以满足图书馆用户的个性化需求。

精准的智能信息检索服务
在本地云的构建中采用数据仓库技术将使图书馆信息资源进一步整合,数据挖掘技术又将使信息资源搜索变得更加智能。通过动态内容搜索引擎,可以很快地实现对网络内容信息资源的深入挖掘,主动为用户分析、提供、设计和改造各种可能的个性化信息资源和服务机制,从而满足用户的自然语言查找所需信息。系统会自动搜集、权衡和评价与搜索关键词相关的各种信息资源,通过认知推理,为特定用户给出恰当的正确答案,而不是当前搜索引擎所做的给出一些不相关或相关的结果,由用户自己甄选和阅读。也就是说,在云计算环境下,计算机将代替网络用户对网络进行阅读,然后进行计算归纳,用户所能读到的只是自己所需要的目标答案。

一体化的综合信息资源服务
云计算环境下的信息资源服务将实现用户统一认证、统一检索入口与统一结算,以构建一体化的综合信息资源服务。通过认证中心向图书馆用户发放数字证书,即用户在网络中的唯一标识来实现跨系统的统一用户认证和单点登录(SSO),实现对图书馆用户身份的确认;通过对异构数据库的整合形成统一检索信息平台,可以帮助图书馆用户同时在多个数据库中进行信息检索,并同时得到多个数据库的检索结果,避免了需要逐个登录数据库、输入检索条件的麻烦;图书馆用户虽然在不同的信息资源库之间进行检索、利用,但不必向每个“云”服务方结算,而是在综合信息资源服务平台进行统一结算,从而提高服务方和图书馆用户方的信息利用效率。

图书馆信息资源整合共享创新
云计算技术的应用为图书馆提供了海量数据存储功能，与此同时还需要通过技术手段融合不同来源的信息资源体系，使其相互连接，实现信息资源共享。正因如此，云计算环境下信息资源整合工作亟不可待。可以通过对应用系统与信息资源进行结构分解与分组，形成统一的信息资源管理平台，也可整合数据库形成集成关键词检索或虚拟信息资源体系等。实现云计算环境下图书馆有效信息资源整合共享，用户可直接通过虚拟服务器实时实地获取云海资源共享信息资源，从传统的计算服务方式中转变。

转变新的云图书馆信息服务理念与方式

云计算环境下发展图书馆离不开个性化信息服务理念，现代市场经济的发展就需要不断更新图书馆信息服务理念，以便于实现更广泛的信息服务。图书馆可以根据用户短期及长期内使用情况，也可以根据历史积累资料，查看用户使用信息情况，从中挖掘用户使用规律及分析相关信息，制定有效实施方案，根据各类用户检索信息所需提供针对性的个性化定制信息服务，为用户推荐最新图书与数据库信息与服务，与用户建立友好服务关系，提高满意度与忠诚度。实践证明，云计算技术的应用对图书馆创新服务方式影响显著，对于传统或普通网络系统，需要进一步集成信息资源管理升级，才能顺应现代云图书馆的要求，海量数据或信息资源可以无地域、时间限制进行信息资源共享，以满足各类用户的信息服务需要，同时还可以拓展其他的信息服务方式。如提供个人图书馆建设服务、拓展网络服务功能、个性化服务的图书馆门户信息平台及终端设备定制信息服务等创新举措：首先，对于个人图书馆建设服务，主要是通过计算机信息平台创建专题数据库，来实现信息资源服务功能。

从目前来看，我国知识信息服务平台多样化，如万方、中国知网、维普、超星等知识服务平台，中国知网提供了个人图书馆功能，其他各类数据库也在跟进，但安全保密方面受限。而在云计算环境中数据系统化及多样化给予个人图书馆安全保障的成为可能，为读者创造安全可靠的阅读学习环境，让图书馆用户消除对安全保密的顾虑，以便于图书馆用户放心使用，满足其个性化需求。其次，对于拓展网络信息服务功能，需要提供智能的三维虚拟图书馆员通过聊天工具与读者进行互动交流的情景效果，利用多媒体技术与图书馆用户进行虚拟面对面互动，可交流有关图书馆使用、检索、服务等内容，为图书馆馆员与用户建立互动交流平台，促进情感交流，获取用户的信任与忠诚度。再次，针对个性化服务的图书馆门户信息平台，主要是建立自身图书馆的 web 网站，在云服务之下提供检索服务界面，使其传达给云计算服务器，可以将反馈信息传达给用户，向其推送个性化定制服务。最后，关于终端设备定制信息服务创新，由于现代化网络与信息技术日益完善，终端设备也趋向多样化，如智能手机、电脑、 Ipad等设备，满足了广大用户个性化智能定制需要，成为云计算时代的终端接入口，可方便用户注册或信息推送，成为图书馆用户的随身随见随用的信息资源获取伙伴。 

 （作者单位：江苏理工学院图书馆）

《中国自动识别技术》2015年第6期