图书馆云计算应用模式

摘要：在简介云计算的基础上，指出云计算对图书馆发展的意义；介绍目前图书馆界应用的几种云一搭载图书馆的公有云、图书馆私有云和图书馆混合云；给出图书馆利用云计算的几种模式一利用互联网搭载模式、总分馆模式、混搭模式；最后绘制出图书馆云计算应用模式框架。
关键词：云计算；云搭载；图书馆云；云架构

0 引言
    近几年，云计算成为继“Web 2．0”后最让人振奋的技术术语之一。由于云计算是多种技术混合演进的结果，加之有各大IT巨头不遗余力地推动，云计算的发展极为迅速。与此同时，各种与云计算相关或相近的应用和服务竞相登场。图书馆以组织、传递信息为己任，必然会受到云计算的强烈冲击。目前，图书馆上空已有云朵随“风”飘起，成为图书馆领域炫丽的风景。那么，什么是云计算?图书馆为什么需要云计算?怎样利用云计算为图书馆服务?本文将通过对这些问题的探讨，给出一种图书馆云计算应用的模式框架。

1 云计算简介
    云计算是一种新的IT资源提供模式，它依靠强大的计算能力，使得成千上万的终端用户不必担心所使用的计算技术和接入的方式，就能够有效地依靠网络连接起来的硬件平台的计算能力来实施多种应用。
    狭义上的云计算是指用虚拟技术构建的虚拟化数据中心，将分布在大量的计算机和存储设备上的计算和存储资源集中起来成为一个虚拟的资源池，以服务方式按需(免费或租用)提供给网络用户。这种云计算被称为基础设施即服务IaaS(Infrastructureas a Service)的服务。
    广义上的云计算还包括软件即服务SaaS(Software as a Service)、平台即服务PaaS(Platform as a Service)等多种服务模式。SaaS通过浏览器把程序以服务方式交付给用户，向用户收取服务费。用户通过互联网使用程序，可降低购买服务器和软件的成本及系统运维成本，供应商只需统一安装和维护一套软硬件系统。很多SaaS还提供了开放API，让开发者能够开发更多的互联网应用。PaaS将把开发环境、应用程序运行环境、数据库环境等作为一种服务来提供给开发商，由后者开发程序并通过互联网提供给用户。
    图书馆界一般引用其广义的概念。
    云计算的特点主要表现在信息、计算和服务皆在云端，以及网络使用的无限可能。具体来说是：1)数据在云端：不怕丢失，不必备份，可以任意点的恢复；2)软件在云端：不必下载，自动升级；3)无所不在的计算：在任何时间、任何地点、任何设备登陆后就可以进行计算服务；4)无限强大的计算：具有无限空间的计算，无限速度。

2 图书馆云
    在信息技术与网络技术的推动和支持下，图书馆在管理和服务方面都得到了长足的发展，但也面临着不少困境，主要表现在：
    (1)图书馆信息资源海量增加，更新频繁，变化无常，而其数据管理、备份、存储设备能力有限，信息资源存储问题成为最大的困境。
    (2)图书馆IT基础设施落后。基础设施的更新改造，服务器、存储及备份系统的建设缺乏所需的经费，而且信息技术日新月异，基础设施的频繁更新必然造成大量资金的损失。
    (3)图书馆信息技术人员短缺。图书馆的图片检索技术有待于完善，多语言检索、不同数据标准之间的数据交换、人机交互技术、图书馆所需的软件和工具等都需要技术上的进一步发展，而现有馆员队伍对现代技术的吸收应用，对网站、数据库的建设和日常服务器的管理却力不从心。
    (4)图书馆互联网信息用户对信息服务的需求日益提升。要求信息网络资源具有灵活的介入能力--可以从任何地点、任何设备接入服务和数据；强大的共享能力--数据的建立和存储，使共享容易方便；信息及时有效--信息的及时更新和逻辑性管理，确保信息的使用价值；利用简便自由--容易学会，容易使用，并且不希望受数据的影响。
    云计算的出现可以很好地解决图书馆面临的种种困境，如云计算可以提供海量的存储和计算资源；可以让用户在互联网这个无所不包的平台上更经济地运营服务，而且服务更加敏捷、随需应变；可以提供更完善的人机交互功能，提供更加多样性的信息服务，从而提高图书馆的信息服务质量和效率。从图书馆当前的困境和云计算的优势可以看出，图书馆具有对云计算的现实需求。

3 图书馆云计算应用模式
    按照云计算提供者与使用者的所属关系，业界将云计算环境分为三类，即公有云、私有云和混合云。公有云是由若干企业和用户共享使用的云环境。在公有云中，用户所需的服务由一个独立的、第三方提供商提供。该云提供商也同时为其他用户服务，这些用户共享这个云提供商所拥有的资源。私有云是由某个企业独立构建和使用的云环境，是为企业或组织所专有的云计算环境。在私有云中，用户是这个企业或组织的内部成员，这些成员共享着该云计算环境所提供的所有资源，公司或组织以外的用户无法访问这个云计算环境提供的服务。混合云则是公有云和私有云的混合。
    综上所述，图书馆利用的云计算模式大致可分为：利用互联网搭载模式、总分馆模式、混搭模式等。
3．1 利用互联网搭载模式
    利用互联网运行公司，搭载图书馆的某些应用，这是一种典型的公有云服务应用模式。比如，在Amazon、Google、Sun、IBM等公司可以分别搭载书目、自荐数据、电子资源目录的检索、定购、电子邮件、博客等业务服务。图书馆的业务究竟搭载到那朵云上，要根据自己的实际应用来定，比如：当你想运行成批的程序组，但是没有合适的软硬件环境，可使用Amazon的EC2；当你想在网络上发布一个短期(几天到几个月)的网站，可使用Google APP Engine；当你想把一个大容量的文件上传到网络上，允许用户短期使用，可使用Amazon的Cloud Front；当你想在网络上存储大量的文档，但是你没有足够的存储空间，可使用Amazon的S3等。
    对于一些小规模的图书馆，不想创建或维护自有的基础架构或应用，可以选择这种利用互联网的搭载模式。这种模式按小时租用虚拟机，避免了图书馆内部的IT成本开支。
3．2 总分馆模式
    基于云计算的覆盖全社会或覆盖某个地区的图书馆服务体系最为典型的模式应该是总分馆模式。在这种模式下，总馆肩负着中心节点的职能，承担“云服务”提供者的角色，提供本地数据中心或其他业务支持。大多数图书馆都是“云服务”的使用者，直接将业务负载于“云  ”上，几乎所有的业务支持系统和资源服务系统都通过总馆的“云”来提供。这样，图书馆的资源都分布在“云”上，图书馆可以利用云计算平台，进行数字资源的整合、组织、关联、导航甚至可视化服务。每个图书馆背后都以互联互通的图书馆网作为支持，通过网络协议实现馆际互借、资源共享。这种模式提供的是私有云服务，图书馆界通过建立自己的私有云，可以增强IT对业务的影响能力，帮助图书馆界管理基础架构，提高文献信息资源的可获得性，最大程度上实现资源的共建共享，提高资源利用率。
3．3 混搭模式
    混搭模式是指可以利用互联网运行公司的云计算、可以利用资源供应商的专项服务、利用本地门户构造的混搭云计算模式。混搭模式的云环境由多个内外服务供应商共同构成，图书馆可以从不同的云服务中选择最合适的应用，混搭提供最佳的服务，而不是完全依赖于一个云服务提供商。比如，图书馆可以创建自身的私有云，同时与能为其提供额外存储和基础架构计算能力的云资源供应商合作。利用混搭云计算，一方面，图书馆可以迅速整合各种服务和能力，迅速处理馆内外的大量数据，在节省经费和IT技术人员的基础上，提供快捷有效的服务；另一方面，图书馆可根据拥有信息性质的不同选择不同的搭载方式。对自己的珍藏文献数字化的数据，一般不冒险将其放在公有云，而对一些基础服务，如目录服务、馆际互借、联合咨询、联机编目、软件共享等可以放在公有云上。混搭模式秉承公有云节省成本的优点，同时可部分实现私有云所能提供的控制。由于没有哪个商业运行公司会先期构造一个为图书馆服务的云基础环境，所以在没有成熟的专门为图书馆构造的云计算环境的情况下，最好的搭载模式应该是混搭模式。
3．4 图书馆云计算应用模式框架
    通过借鉴云计算在商务、军事、智能电网等领域中的应用模式，我们给出图1所示的图书馆云计算应用模式框架。图中，云计算的应用模式框架分为三个服务层次--基础设施层、平台层和应用层，分别提供基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)；并给出了一些著名云提供商的主要云服务。

    基础设施即服务交付给用户的是基本的基础设施资源，如虚拟化的存储资源、计算资源，这些资源能够根据用户的需求进行动态分配。基础设施即服务使图书馆在不扩大设备部署的情况下，利用分布在各地的图书馆部署的不同的廉价服务器组成服务器集群，自动将计算任务并行化，充分调动大型服务器集群的计算能力，实现图书馆云设备的协同高效运行，同时还能应对系统故障，实现高水平的自主管理。Amaz on S3和Sun就是提供基础设施即服务的典型实例。
    平台即服务交付给用户的是丰富的“云中间件”资源，这些资源包括应用容器、数据库和消息处理。平台即服务面向的并不是普通的终端用户，而是软件开发人员，他们可以充分利用这些开放的资源来开发定制化的应用。利用平台即服务可以帮助图书馆快速实现情景应用程序，以最快的速度满足特定的业务需要。图书馆可以利用现收现付的方式将自己迁移到基于云的应用环境中，这会大大降低整体IT成本，提高IT效率，并提高创建速度。Saleforce的Force．com和Google APP Engine是典型的平台即服务实例。
    软件即服务交付给用户的是定制化的软件，即软件提供方根据用户的需求，将软件或应用通过租用的形式提供给用户。图书馆应用软件即服务可以消除购买、安装和维护基础设施、中间件和应用程序的投资环节；图书馆也无需再配备专业技术人员进行管理，同时又能得到最新的技术应用。SAP、Xigntite和Saleforce都是典型的软件即服务的提供商。
    由于目前存在若干相互竞争的大型云提供商，图书馆最好以可拆分的方式搭载硬件、软件、系统、平台或基础设施的服务。同时，图书馆选择云计算供应商时，除了需要考虑其服务质量、价格、信誉等问题外，还要考虑可替代性问题，没有可替代性，好的质量可能变差，低的价格可能上涨。

4 结语
    云计算的出现是图书馆技术进步和服务升级的一个契机，它给图书馆使用和选择信息服务的内容、工具和平台提供了最大的方便，大大降低了IT的投入成本，降低了IT应用的难度和复杂性。当然，云计算还处于早期应用阶段，还面临许多技术方面的挑战，比如安全性、兼容性、可移植性、标准化等。这也是图书馆界对应用云计算出现不少质疑声音的原因。纵观图书馆关注和应用数字技术的发展历程，15年来，图书馆在许多方面，已处于领先位置，但更多的方面，技术上已滞后于其他行业。原因是多方面的，但一个不可忽视的原因就是图书馆界对新技术采取非常谨慎的态度，缺乏接受和利用新技术的胆识。云计算仍是如此之新，图书馆采用这一技术已经比企业缓慢。作为图书馆人，积极的态度应该是抓住机遇，迎接挑战，顺势而为，利用云计算延伸和扩展图书馆的服务，提升图书馆网络信息管理与服务的水平，以满足用户日益增长的服务需求。相信，通过专业技术人员的不懈努力，在未来几年内，必然会有安全、可靠、可移植、标准化的云计算呈现在我们面前。