1、基于云计算技术的智慧型公共图书馆构建Construction of Smart Library with the Cloud Computation Technology王晴（山西大学 管理学院 山西 太原；030006）WANG Qing（School of management，Shanxi University，Shanxi Taiyuan；030006）摘要：具有强大功能的云计算技术已经得到初步的应用，它的技术优势给图书馆带来发展的动力。在讨论云计算的基本含 义基础上，介 绍云计算的技 术平台及其在图书馆中的应用现状，构建基于云计算技术的智慧型公共 图书馆云服务平台，并提出在云计算环境
2、下，公共图书馆值得关注的诸多问题。关键词：云计算；智慧图书馆；公共图书馆；信息技术Abstract：The technology of cloud computing has been preliminarily applied in some commercial domain，its technological advantages bring the driving force for development to the library，This paper discussed the basic meaning of cloud computing，introduced cloud
3、computing technology platform and application status in libraries，constructed cloud service platform in public libraries，proposed many noteworthy problems in the cloud computing environment.Key words：Cloud Computing；Smart Library；Public Library ；Information Technology中图分类号：G250 文献标识码：A1 引言随着信息资源的快速增
4、长，产业界需要处理大规模海量的复杂数据，已经超越了 IT 架构的计算能力，虽然加大硬件可以暂时实现系统的拓展，但不是长久之计。一方面，网络上存在这样一种客观事实，即大量的闲置资源与大量的计算资源需求之间的不平衡状态，在经济效益的压力下，IT 企业需要找到一种既扩大系统的应用范围，又能缓解资源配置的矛盾，另一方面，用户也需要一种可以实现信息资源和计算能力有机结合、有效利用的新的计算模式。在此背景下，云计算应运而生，并迅速地被各大 IT 企业和相关领域的专家学者所追捧为新的信息技术革命，它的核心思想是分布式共享（Distributed Share） ，是近年来被互联网界和学术界广泛关注和研究的热点
5、，随着云计算的不断深入发展，将云计算相关技术应用到公共图书馆业务中，是一个值得关注的技术及管理变革。2 云计算技术及其在图书馆中的应用2.1 云计算的起源与概念界定2006 年，美国最大的网络电子商务公司亚马逊（A）面向中小企业推出了弹性计算云（Elastic Compute Cloud，EC2 ）服务， “云计算 ”（Cloud Computing）一词最早由谷歌（Google ）CEO 埃里克施密特（Eric Schmidt） 2006 年首次公开提出，云计算这一概念产生于信息技术（Information Technology，IT）领域的，它依托互联网， “以公开的标准和服务为基础，提供
6、灵活、安全的数据存储和网络计算服务” 1，云计算是一种以EC2 为基础发展而来的新兴商业计算模式 2。云计算是分布式、网格和效用计算的延伸和发展，特定语境下的正确使用描述出了它自己的具体含义。实际上云计算是对资源和服务的访问，而这种资源和服务用以执行动态变化的需求。应用程序或服务开发商直接从云端访问，而不是特定的终端或指定资源。 “云”联系着多个组织或机构，管理批量的基础设施，并由一个或多个架构在这些基础设施顶端的软件组成，试图将它们集合在一起 3。云计算的概念界定滞后于应用，到目前为止仍没有达成一个普遍接受的定义，它是传统的理念在先进的技术影响下被业界新创造出来的基于这样一种计算模式的表述，
7、云计算的本质是实现计算资源（硬件和软件，即所谓的“云” ）的分布式共享， “云”的概念体现了网络化、虚拟化（Virtualization）的服务与管理理念，综合各种主流观点可以得出，广义的云计算是指应用于服务和管理的计算模式，狭义的云计算则是建立在 IT 基础之上的按需付费、各取所需的交付与使用模式，总之，云计算是一个既表现出“神秘感”又深藏着巨大商机和应用前景的综合性事物。2.2 典型的云计算技术平台云计算技术平台的提出源于云计算所带来的巨大商业价值，受到了包括谷歌（Google） 、IBM、Sun 、微软（ Microsoft） 、亚马逊（Amazon）等知名 IT 企业的广泛关注，纷纷提
8、出了各具特色的云计算系统或解决方案，主要有以下几种主要的云计算技术平台 4：（1）Google 的文件系统Google 是基础业务是搜索应用，各类企业信息资源的大幅度膨胀给正常的运营管理带来了干扰，针对这种市场需求情况，Google 迅速建立起能够妥善解决这种困境的分布式文件系统（Distributed File System，DFS） ，并集成了海量数据库和程序设计等功能，形成一个由一个主服务器和多个分服务器组成的集群，各个服务器根据指令分工合作。（2）IBM 的“蓝云” 架构IBM 的“蓝云（blue cloud） ”计算平台是一个由数据中心、监控软件、数据库、管理软件、应用服务器和开源软
9、件组成的，采用了 Xen、PowerVM 虚拟技术和 Hadoop 海量数据处理技术，帮助客户建立起一个以核心后端为支撑的“蓝云”产品架构。（3）Sun 的云基础设施Sun 微系统公司 IT 优化解决方案，该方案使客户在瞬息万变的市场环境中实现业务上线快、启动成本低、随需应变快、管理成本低等优势，由 Sun 开源存储、Sun Eco 计算方案、模块化数据中心、Sun CMT 服务器、统一存储系统（Unified Storage Systems） 、Web在线等组成，全面帮助客户降低成本和能耗，提高效率。（4）Microsoft 的 Azure 云平台微软的 Azure 云平台由 4 个部分组成
10、，分别是包含了“硬件、互联网络、部署、操作”的全球基础服务（Global Foundation Service，GFS） 、包含了“计算、存储、管理”的云基础服务（Cloud Infrastructure Service，CIS） 、包含了“Live 服务、NET 服务、SQL 服务”的构件服务（Building Block Service，BBS ）和包含了 “Windows Live、Office Live、ExchangeOnline”的完整服务（Finished Service） ，它利用虚拟化、智能化的资源分配手段，为客户提供一系列的服务。（5）Amazon 的弹性计算云亚马逊的弹性
11、计算云（Elastic Compute Cloud，EC2 ）平台建立的初衷是为了解决电子商务应用中的虚拟式的付费业务，它为客户提供了设置在“云端”的各个虚拟机实例（Instance） ，是一个虚拟的交互集群环境，具有操作灵活性和管理便捷性的优点，最大程度地开放客户的访问权限，客户通过与亚马逊签订 SOAP over HTTPS 协议，实现网络界面上的多方互动。2.3 云计算技术在图书馆中的应用创立于 1967 年的联机计算机图书馆中心（Online Computer Library Center，OCLC ） ，是一个不以盈利为目的、提供计算机图书馆服务的会员制研究组织 5，2009 年 4
12、 月 23 日，OCLC 宣布实施将图书馆管理服务推向 Web 级的战略，创建第一个 Web 级协作型图书馆服务，WorldCat 图书馆服务平台是图书馆管理和面对用户服务的全球网络，基于合作维护的书目和机构元数据库 6，它的两大特点：数据分布广泛和资源易于检索和获取，具有的5 大功能分别是：便捷的网络搜搜功能，用户与内容之间的交互功能，馆藏分析功能，馆藏编目解决方案，OCLC 使用统计功能。2009 年 5 月，英国 Talis 公司的 Richard Wallis、美国 Google 公司的 Frances Haugen 和图书馆自动化研究专家 Marshall Breeding 讨论了云
13、计算对图书馆的影响，提出了“云计算图书馆” （Cloud Computing Libraries）的新理念，显示出 Talis 在试图找到一个能够融合云计算在图书馆革新与技术应用的新术语 7。CALIS 数字图书馆云服务平台（称为 Nebula Platform）是一个可控的自适应的新型服务体系，适合于构建大型分布式的公共数字图书馆服务网络 8，它的服务内容包括以下 4个方面：是构建 CALIS 云服务中心，是为图书馆提供 SaaS 服务，提供数字图书馆本地服务平台，搭建 CALIS 云联邦服务平台。对于图书馆来说，应用云计算技术，发挥它的功能优势，将其应用于服务与管理的创新方面，能够提升图书
14、馆服务的方式、方法和效果 9，云计算在信息资源的组织、检索、共享等方面的强大优势，对于公共图书馆的技术升级、品质提炼、服务更新具有吸引力，构建一个基于云计算技术的新式图书馆是摆在业界面前的一个重要课题。3 智慧型公共图书馆的核心要素3.1 智慧型公共图书馆的由来“智慧”一词被广泛地应用到经济社会生活的各个层面，智慧的理念是把最新的 IT 技术充分整合人力、财力、物力等资源，促使社会达到一个动态相连的发展方式和管理活动，随着建设“智慧城市” （Intelligent City）口号的见诸各大媒体，图书馆学界便出现了“智能图书馆” （Intelligent Library，简称 IL）的名称，前期
15、的研究成果大都是从建筑和技术的角度讨论构建智能型图书馆的可能性与实施方式，虽局限在建筑和技术领域，但充分体现了图书馆学界积极探索图书馆发展方向的前瞻性。 “智慧图书馆”的理念和实践最早出现在欧美的图书馆和博物馆中，兴起于 2003 年，并从纯技术的开发转向了基于社区的图书馆服务于管理，2005 年以来，国内的图书馆业界及学界开始入手智能图书馆的研究，但从目前看来，仍处于初始阶段 10。3.2 智慧型公共图书馆的定义在智慧思维的影响下，如何规划和建设一个面向用户的智慧型公共图书馆是目前业界需要考虑的重要课题之一，智慧型公共图书馆的定义应来自于智慧型图书馆，而后者至今没有一个统一的定义，从部分可查
16、的文献来看，主要从三个方面来界定智慧型图书馆（Smart Library）的概念 11：一是智能建筑的角度，二是感知计算的角度，三是数字图书馆的角度。综合上述的相应描述，智慧型图书馆至少应是“深刻的感知”“广泛的互通”“智慧化的管理及服务”的综合，即通过传感器（包括监控、预警和反馈）将图书馆的Internet 延伸到所有的内外部管理对象上，把采集到的信息与数据传输到图书馆的数据处理中心，经过分析、提炼后，为馆外用户和馆内工作人员提供动态的智慧化服务和管理。当一个公共图书馆既重视 IT 的重要性和用户的知识服务，又担当起传播公共文化的社会责任；既重视文献资源的建设，又参与读者的互动，将以上元素融
17、合起来作为品质追求和持续发展时，这样的公共图书馆可称之为“智慧型公共图书馆” 12。3.3 智慧型公共图书馆的特征（1）服务理念人性化在云计算环境下，智慧型公共图书馆“以人为本”的服务理念更加凸显，并与相关业务（如参与政府信息公开服务、参与援助弱势群体）一起推动公共图书馆向着下一个创新的发展趋势迈进，逐渐建立起以“用户体验”为服务前提的更深层次的个性化服务，实现由“被动服务”转向“主动服务” ，由“固定服务”转向“走动服务” ，由“纸质服务”延伸到“数字化服务” ，从“大众化服务”转向“个性化服务” ，即针对不同用户群体的特色性需求，制定不同的专业栏目及新闻专题，配备专业的馆员，以吸引读者，公
18、共图书馆可以为政府机构、企事业单位、个人提供灵活的人性化服务。（2）服务模式多样化在云计算环境下，广播、电信、互联网实现三网融合，用户可以随时随地通过任意便捷的联络方式，获取所需要的信息资源，而公共图书馆则可以通过互联网、移动设备等载体，不受时空限制地开展远程服务，实现在线咨询、在线阅读、在线欣赏等一系列服务，协同服务模式是未来公共图书馆发展的趋势之一，这一协同服务模式包括了区域协同、馆际协同、馆员与用户协同等多种形态，将分散趋向集约、异构趋向统一、自治趋向分布的信息协同服务机制提升到国家图书馆发展的整体战略规划中来，克服重复建设、资源浪费等弊端 13，传统的公共图书馆的服务大多以“文献传递”
19、 、 “参考咨询” 、 “职业教育”服务为主，而新时期的公共图书馆将以“大众欣赏” 、 “深度导航” 、 “资源分析” 、 “业务指导”等服务为主开展面向用户的多样化服务模式。（3）管理方式集群化智慧型公共图书馆运用的是以云计算为核心的新一代技术，通过打破条块分割、相互独立的格局，唤醒处于“休眠”状态的信息资源，实现互联互通的的共享，需要点、线、面联动的管理方式，建立集群（Cluster）化的管理方式是实现公共图书馆服务与管理转型发展的有效工具，通过实施集群措施，传递成本降低、服务品质提升 14，这里包含了三个要点，一是服务器集群，进行并行计算，减少单点故障数量，二是协同起来增加系统的可靠性和
20、可用性，三是人员、设备的价值提升，比如通过射频识别（Radio Frequency IDentification， RFID）技术（又称电子标签，无线射频识别） ，实现用户进入图书馆、咨询记录（含消费结算） 、远程联络、离开图书馆等一系列行为的电子化管理，这种集群化的目标就是形成一个识别、控制、反馈的管理系统。4 借助云计算技术构建智慧型公共图书馆4.1 云计算的内部层级及外部架构云计算的架构可以从内部和外部两个层面来分析 15，一个运用了云计算技术的图书馆体系结构大致上 4 层，即应用层、平台层、资源层和物理层，对应关系如图 1 所示。应用层（SaaS）平台层（PaaS）资源层（IaaS、D
21、Saas）物理层（HaaS ）计算资源 存储资源 应用资源计算用户 1计算用户 2计算用户 X计算用户 Nr计算用户 N1计算用户N21计算用户 Nq图 1 云计算的内部层级及外部架构示意图从图 1 可以看出，应用服务器这一层主要包括了软件即服务（Software as a service， SaaS） ，它是一种通过 internet 提供软件的模式，对于中小型公共图书馆而言，SaaS 是采用先进技术的最优途径，避免了图书馆购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要，并且具有风险小、灵活安全、产品升级等优点，有效地降低了中小型公共图书馆的运营成本。平台层提供的是平台即服务（Platform a
22、s a Service，PaaS） ，它是一种把服务器平台作为一种服务提供的商业模式，又可以描述为一个包括了服务器、应用程序和操作系统的较为完整的虚拟平台，PaaS 平台处于云架构中位于中间层，其上层是 SaaS，其下层是 HaaS和 IaaS，它的特点是可以根据用户的具体需求进行系统开发和优化，在 PaaS 平台的支持下，Web 能够快速地响应用户需求的开发能力，PaaS 还可以提高在 Web 平台上利用的资源数量。最底层是物理层，包括了最基本的计算资源、存储资源和应用资源，提供的是硬件即服务（Hardware as a service，HaaS） ，基础架构即服务（Infrastructu
23、re as a Service，IaaS）和数据存储即服务（data Storage as a Service，DSaaS）统称为资源层，主要功能有：根据资源使用量来计费，为 Web 服务提供内部机制， 出租基础服务和计算机能力，通过“镜像”来减少管理成本。4.2 智慧型公共图书馆的云计算技术体系云计算环境下的图书馆角色有两种，一是云计算服务的开发者，二是云计算服务的使用者，借助云计算技术构建智慧型公共图书馆需要考虑以下 5 个方面：是面向用户的服务导向，是经济实用型的平台，是安全可控性，是规模集约化，是留有升级改造的余地。借鉴于云计算的架构，结合图书馆业务特点，经过结构调整和重组，一个智慧型
24、的公共图书馆的服务体系由 4 部分构成，自上而下依次是应用层、管理层、资源层和基础设施层等，如图 2 所示，需要说明的是，示意图不能全部勾勒出完整平台运行的全部内容。图书馆群 管理层基础设施层用户群超级计算机 网络设备服务器图书馆 1图书馆 2图书馆 m用 户 1用户 2用 户 n存储器安全管理 用户管理 任务管理应用层Web 服 务 应用软件 门户网站资源层存储资源 计算资源 网络资源图 2 智慧型公共图书馆云服务平台架构示意图从图 2 可以看出，应用层是整个平台的最高层，在传统的用户登入/登出的操作方式外，提供了直接使用浏览器就可以访问的便捷方式，只要找到相关的资源连接点，就可以根据个性化
25、的页面操作指示，迅速获得所需的服务，这些资源连接点被分门别类地挂在分主题页面上，如同菜园子一样，划分出某种瓜果蔬菜的种植地，只要进入者，根据图示标注，就可以摘取所需。对于开发者而言，可以通过应用程序编程接口（Application Programming Interface，API）开发出自己的 Web 服务，以一组的 Open API 的形式放在应用平台提供给用户，实现一个面向服务的体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA ） ，将应用程序的不同功能通过接口和契约联系起来，通过可扩展标记语言（Extensible Markup Language，XML ）
26、转换到更加动态和灵活的接口系统中，以适应业务中的改变。管理层是整个平台的核心部分，负责安全管理、用户管理、任务管理，包括了用户的登录和认证、数据的安全性能、馆员的服务质量管理、以及基础设施的正常平稳运作，应用层的接口标准应由各个管理机构来共同商定，统一的标准既利于管理，又便于用户在不同访问层之间的自由转换，另外需要注意的问题是， “云”环境下的图书馆建设是一个多方参与的系统工程，涉及政府、非政府组织 1（Non-Governmental Organization，NGO） 、用户、管理者等主客体，调和各种关系是管理者的重要任务之一，这里需要理清两种关系：管理层与应用层是互动的关系，应用层中的关
27、键技术开发者也在管理层中担任重要角色，管理层与资源层是协调的关系，管理者通常善于调配网络中的各种资源，使得整个系统处于良性发展的态势，并不断补充新的资源，应用新的技术。在资源层主要有三种资源，分布最广泛的是网络资源，这里所指的计算资源，指的是计算机的软硬件，以及由此而产生的信息产品，需要说明的是在云计算环境下的资源存储模式，是基于超级计算机及服务器集群而放置在“云端”的，不是以“镜像”形式存放于本地的“虚拟化”模式，避免了因为本地存储设备不足而失去重要信息资源的烦恼。基础设施层需要由云计算技术下的公共图书馆共同建设和管理， “成本分担、资源共享”是一个重要的原则，由大型的服务器和超级计算机组成
28、集群，再加上与网络连接的设备形成一个“云基础设施” ，这些巨大的前期投入不可能由某一个“云计算企业”独立完成，即1 一般认为，非政府组织是指虽独立于政府但被政府承认合法地位，不以盈利为目的的团体化群体，公共图书馆是典型的 NGO 之一。便完成了，那也只能算得上独立的私有化的“小云” ，信息时代的各行各业都在呼唤着合作共赢，云计算时代的图书馆建设也不例外。随着图书馆信息化的深入，信息资源的数量呈现出激增的趋势，并且形式多样，内容丰富，而云计算能够将分布式的资源存储与一站式的服务结合起来。在云计算应用模式下，图书馆的资源保存在了“云端” ，这种好处主要源于三点：是对用户的使用技能要求不高，是图书馆
29、的服务器只需要升级换代，彻底的实现了门户开放与资源共享。4.3 云计算在公共图书馆应用值得应关注的若干问题基于云计算技术的智慧型公共图书馆建设中需要关注的若干问题主要有：知识产权问题、技术标准问题、信息安全问题、管理体制问题等。（1）共享中的知识产权问题公共图书馆在应用了云计算技术后，将现有的资源交于“云企业”托管，用户通过各种便捷的方式，可以使用“无处不在”的“云资源” ，对于资源贡献者来说，虽然实现了信息产品的社会价值，但却失去了自身的商业价值，解决这一问题的有效措施之一，是通过沟通协商建立相应的协议，对云资源进行层级分类，设定不同的访问权限，通过管理层的各种计费标准来实现云计算企业的创收
30、。（2）转换中的技术标准问题公共图书馆可以自由地选择 IT 供应商，问题是在使用了某一供应商的服务之后，如何实现“零成本”的转换到另一家供应商，随着云计算应用的兴起，共同制定、共同遵守的标准问题日益凸出，目前的知名 IT 企业都在以自己的技术标准建立“私有云” ，缺乏兼容性，不能保证在不同的模式下实现互操作性，主流 IT 服务商共同建立开放性的标准，共同促进云计算的发展是一个值得考虑的选择 16。（3）使用中的信息安全问题网络上存有海量的信息资源，这种数量上的优势却一直被安全问题困扰着，这里有两个含义，是图书馆的各类资源交给云计算服务商后，失去了对信息的保密控制权，其中有些可能涉及保密内容的被
31、随意扩散，是信息资源本身的安全问题，有些非法分子为了获得非法利益，通过把带有病毒等威胁因素的信息伪装后，放在“云端”里，给使用者造成设备故障，甚至是经济损失，如何解决这两类安全问题，需要服务提供商、公共图书馆，包括用户在内的三方共同探讨商定防范手段和保障措施。（4）变革中的管理体制问题公共图书馆在云计算环境下需要考虑管理体制的变革问题，一方面是来自于不断变化的社会需求的压力，另一方面是内部调整，包括了图书馆业务流程、服务理念、考评机制、人才储备、继续教育等，因为技术是在不断更新的，没有一个与之相匹配的管理体制是不能把图书馆带向正确的发展方向的，对原有的信息系统和服务模式进行重新调整是云计算环境
32、下公共图书馆的必然选择。5 结束语云计算的兴起带来的图书馆技术革新是必然的发展趋势，互联网和云计算的“自由分享”的精神，给图书馆的“信息中心”的展现提供了强大的动力，而公共图书馆借助云计算技术构建一个智慧的图书馆更是明智的选择，国外图书馆已经开始研究并制定相关的政策，虽然国内的研究仍处于探索的初级阶段，但是随着一大批研究者和技术员的加入，只要社会各界关注图书馆事业的发展，给予政策和技术支持，相关的理论研究和技术应用仍处于初级阶段，需要关心公共图书馆事业发展的社会各界力量的共同努力。在多方的共同努力下，公共图书馆走向“智慧”之路不再遥远。参考文献：1范并思.云计算与图书馆: 为云计算研究辩护J，
33、图书情报工作，2009，53（21）：5-9215黎春兰，邓仲华.论云计算的价值J ，图书与情报，2009（4）：42-463Kevin Hartig. What is Cloud Computing.EB/OL.2012-08-03.http:/cloudcomputing.sys- News releases. OCLC announces strategy to move library management services to Web scale.EB/OL.2012-08-07.http:/www.oclc.org/us/en/news/releases/200927.htm6O
34、CLC WordCat.WordCat-概述.EB/OL.2012-08-08.http:/www.oclc.org/asiapacific/zhcn/worldcat/about/default.htm716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）：7-128王文清，陈凌.CALIS 数字图书馆云服务平台模型 J，大学图书馆学报， 2009（4）：13-189陶新权，孙青，王亚.云计算在图书馆中的应用J ，大学图书馆学报， 2010（2）：54-5810121314王世伟.未来图书馆的新模式 智慧图书馆 J，图书馆建设，2011（12）：1-511董晓霞，龚向阳，张若林等.智慧图书馆的定义、设计以及实现 J，现代图书情报技术，2011（2）：76-80作者简介：王晴，男，1986 年生，江 苏宿迁人，山西大学管理学院 2011 级情报学专业硕士研究生，研究方向：信息政策与法律作者单位：山西大学管理学院联系地址：山西省太原市坞城路 92 号山西大学管理学院 2011 级研究生王晴（收），030006联系方式：wangqing-；18734139655
