基于數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的架構(gòu)模型設(shè)計(jì)
——以西南民族大學(xué)圖書館為例

甯佐斌（西南民族大學(xué)圖書館）

基于數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的架構(gòu)模型設(shè)計(jì)
——以西南民族大學(xué)圖書館為例

甯佐斌
（西南民族大學(xué)圖書館）

以云服務(wù)平臺的相關(guān)理論作為切入點(diǎn)，分析了數(shù)字圖書館服務(wù)平臺架構(gòu)的建立理論與原則，重點(diǎn)論述了數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的架構(gòu)模型設(shè)計(jì)。

數(shù)字圖書館；云服務(wù)平臺；架構(gòu)模型設(shè)計(jì)

數(shù)字圖書館是隨現(xiàn)代新技術(shù)（信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等）與現(xiàn)代圖書館情報(bào)學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是用數(shù)字技術(shù)處理和存儲各種圖文并茂的信息資源的圖書館，其實(shí)質(zhì)是一種多媒體制作的分布式信息系統(tǒng)。［1］數(shù)字圖書館把各種不同載體、不同地理位置的信息資源用數(shù)字技術(shù)存儲，以便于跨越區(qū)域、面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)查詢和傳播。［2］雖然“數(shù)字圖書館”理論一經(jīng)提出就得到了各界的高度關(guān)注和重視，［3］但直到20世紀(jì)90年代中期，國內(nèi)學(xué)者才正式開始對數(shù)字圖書館進(jìn)行理論研究與實(shí)踐應(yīng)用。經(jīng)過近20年的發(fā)展，我國數(shù)字圖書館無論在理論層面還是在實(shí)踐層面都取得了豐碩的成果，但隨著網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的發(fā)展，以及信息資源特別是數(shù)字信息資源總量的爆發(fā)式增長，又為數(shù)字圖書館的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。云計(jì)算作為新一代信息技術(shù)變革的核心，為數(shù)字圖書館提供了一個(gè)可伸縮、處理和分析海量數(shù)據(jù)的平臺。［4,5］本文試圖以西南民族大學(xué)圖書館云平臺建設(shè)為基礎(chǔ)，從云計(jì)算服務(wù)（即云服務(wù)）為研究切入點(diǎn)，深入探討數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的構(gòu)建。

1　云服務(wù)平臺建設(shè)理論分析

云服務(wù)是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下發(fā)展出來的集群化計(jì)算方式，其既不是計(jì)算機(jī)，也不是單獨(dú)的服務(wù)器，而是一種不需要用戶考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抽象的“云”，是把虛擬化（Virtualization）、效用計(jì)算（Utility Computing）、將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)IaaS（Infrastructure as a Service）、將平臺作為服務(wù)PaaS（Platform as a Service）和將軟件作為服務(wù)SaaS（Software as a Service）等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

云服務(wù)平臺有云基礎(chǔ)服務(wù)、云計(jì)算軟件服務(wù)、云計(jì)算平臺服務(wù)三種模式。云服務(wù)平臺的核心技術(shù)就是分布技術(shù)、虛擬技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)靈活利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問，通過各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向云服務(wù)平臺提出服務(wù)請求來獲取服務(wù)，使用戶使用資源不受區(qū)域限止；按用戶需求獲得服務(wù)，可按照用戶需求增加或減少資源使用數(shù)量，而且資源獲取范圍無限化；可根據(jù)提供服務(wù)量制定硬件的規(guī)模，并且具有可擴(kuò)展性。

本文以西南民族大學(xué)圖書館云服務(wù)平臺建設(shè)為例，探討云服務(wù)平臺架構(gòu)模型的設(shè)計(jì)。

2　數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的構(gòu)建

2.1構(gòu)建核心理論分析

數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的構(gòu)建通常是使用分布技術(shù)、虛擬技術(shù)以及集群技術(shù)等對資源與數(shù)據(jù)進(jìn)行分配與調(diào)度，對節(jié)點(diǎn)云圖書館各種分散的數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與整理，并在此基礎(chǔ)上把云服務(wù)平臺節(jié)點(diǎn)圖書館的基礎(chǔ)投放資源統(tǒng)一到云服務(wù)平臺，以便于進(jìn)行統(tǒng)一的操作，為用戶提供所需的圖書館數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。

2.2構(gòu)建原則

西南民族大學(xué)數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的構(gòu)建堅(jiān)持以用戶需求為導(dǎo)向的基本原則，從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、效率性等多方面綜合考慮。［6］通過全面集成、整合圖書館的數(shù)字信息資源，并采用云計(jì)算等技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)云聯(lián)盟與數(shù)字圖書館云平臺的建立。數(shù)字圖書館以云服務(wù)平臺為基礎(chǔ)，不僅可以不再購進(jìn)大量的基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字資源，而且可以不用配置一定數(shù)量的專業(yè)技術(shù)工作者對圖書館系統(tǒng)進(jìn)行專職管理與維護(hù)。與此同時(shí)，圖書館服務(wù)提供者通過數(shù)字圖書館終端設(shè)備接入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，對館藏各類資源進(jìn)行管理與維護(hù)，并依托互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供更為快捷、準(zhǔn)確的針對用戶實(shí)際所需的數(shù)據(jù)資源服務(wù)。［7］

2.3數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺流程

用戶在使用數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺獲取所需的數(shù)字信息資源時(shí)的具體流程可以分為以下四步。

（1）信息資源描述。數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺會依據(jù)用戶輸入的規(guī)范語言來發(fā)出動態(tài)需求驅(qū)動，并通過WEB方式提供服務(wù)，這樣就能夠進(jìn)行數(shù)字信息資源的訪問，同時(shí)還可以與云服務(wù)平臺節(jié)點(diǎn)上的其他用戶一起共享網(wǎng)絡(luò)寬帶與存儲空間。

（2）信息資源匹配。數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺依據(jù)用戶對信息資源的描述對數(shù)字圖書館節(jié)點(diǎn)平臺上的信息資源進(jìn)行收集、搜尋等。同時(shí)，云服務(wù)平臺還對虛擬硬件等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行相關(guān)的動態(tài)布置，以實(shí)現(xiàn)平臺資源的自動優(yōu)化配置、整合，并保障數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性，同時(shí)還提供了計(jì)算資源與儲存空間。［8］

（3）信息資源調(diào)度。信息資源的調(diào)度是用來儲存與提取用戶所需的信息資源。要做好信息資源調(diào)度，一定要相當(dāng)熟悉當(dāng)前館藏?cái)?shù)據(jù)的詳細(xì)信息，保障數(shù)字化圖書館電子資源的補(bǔ)充以滿足用戶信息需求，保證用戶有效地獲取信息資源與維持信息資源正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）信息資源的發(fā)布。數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺對獲取到信息資源數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)描述，以用戶信息需求為依據(jù)來給使用者公布信息。在這個(gè)信息公布過程中，數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺主要作用是對信息資源進(jìn)行深層次挖掘、對信息資源進(jìn)行相關(guān)描述、對信息內(nèi)容進(jìn)行公布與資源的調(diào)度等。

3　數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺架構(gòu)模型的設(shè)計(jì)

數(shù)字圖書館建設(shè)主要包括計(jì)算技術(shù)、儲存空間、信息資源、操作界面與應(yīng)用系統(tǒng)等。根據(jù)云計(jì)算技術(shù)特征與建設(shè)圖書館實(shí)際需要，云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)可以分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、管理平臺層與應(yīng)用層等四大層次。

圖數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺架構(gòu)

3.1基礎(chǔ)設(shè)施層

數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺以基礎(chǔ)設(shè)施層為整個(gè)架構(gòu)層的基礎(chǔ)層，對數(shù)字圖書館的服務(wù)范圍起著決定性作用?；A(chǔ)層重點(diǎn)是提供存儲、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源，其主要功能是提供虛擬硬件資料，比如網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲等資源，通過嵌入式云終端技術(shù)與虛擬技術(shù)等，把互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上各種資源接入到網(wǎng)絡(luò)中?；A(chǔ)層還能對各種節(jié)點(diǎn)資源實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系，采用計(jì)算機(jī)集群技術(shù)，對分散的節(jié)點(diǎn)云圖書館統(tǒng)一調(diào)度管理，同時(shí)還能虛擬一個(gè)統(tǒng)一的云計(jì)算服務(wù)平臺，不斷增加新的節(jié)點(diǎn)平臺，或者對不需要的節(jié)點(diǎn)平臺進(jìn)行清除，從而使數(shù)字圖書館服務(wù)平臺配置得到優(yōu)化，達(dá)到滿足客戶信息需求的目的。

3.2數(shù)據(jù)層

該層是運(yùn)用數(shù)據(jù)庫虛擬與中間件技術(shù)，對節(jié)點(diǎn)云圖書館中的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行集中規(guī)劃，包括對數(shù)據(jù)的調(diào)度與分配。同時(shí)對每個(gè)節(jié)點(diǎn)云圖書館元數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)采集與數(shù)據(jù)信息表單的數(shù)據(jù)更新。數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺還通過獲取節(jié)點(diǎn)云圖書館相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，對數(shù)字圖書館運(yùn)行效率與服務(wù)功能進(jìn)行提升。用戶通過連接界面操作的服務(wù)接口，提出服務(wù)需求，再經(jīng)過用戶需求分析，進(jìn)行相關(guān)處理，再發(fā)布到數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺與節(jié)點(diǎn)平臺進(jìn)行信息獲取、整理，最后向用戶提供其所需的信息。［8］中間件技術(shù)是該層中最關(guān)鍵的技術(shù)。其技術(shù)作用是加強(qiáng)對數(shù)據(jù)信息動態(tài)管理，解決上層應(yīng)用系統(tǒng)的問題，讓元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)有通道進(jìn)行資源共享。圖書館的云節(jié)點(diǎn)平臺通過安裝中間件，就可以很快地加入數(shù)字圖書館服務(wù)平臺參與數(shù)據(jù)生產(chǎn)，數(shù)據(jù)庫只需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)、調(diào)度、安全與查重剔重等。

3.3管理平臺層

管理平臺層是數(shù)字圖書館服務(wù)平臺最關(guān)鍵、最重要的部分，主要對設(shè)置保存、注冊登陸、訪問安全性與服務(wù)質(zhì)量等方面負(fù)責(zé)。它通過數(shù)字圖書館分布式計(jì)算集群為用戶提供應(yīng)用程序管理、維護(hù)運(yùn)行、權(quán)限分配等所需硬件資源保障，同時(shí)還提供程序設(shè)計(jì)、開發(fā)環(huán)境與結(jié)構(gòu)化海量數(shù)據(jù)分布式存儲管理系統(tǒng)等服務(wù)。

3.4應(yīng)用層

應(yīng)用層的功能是為用戶提供接口服務(wù)與相關(guān)的軟件應(yīng)用服務(wù)。用戶只需簡單的操作，登錄網(wǎng)站首頁連入服務(wù)平臺，就能第一時(shí)間獲得所需要的服務(wù)。應(yīng)用層還為用戶提供前臺統(tǒng)一的登陸與退出，把各種業(yè)務(wù)功能規(guī)范化或個(gè)性化地統(tǒng)一展現(xiàn)給用戶。

數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的所有層均可以采用云計(jì)算服務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能實(shí)現(xiàn)對數(shù)字圖書館功能最大化。在數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的建設(shè)中，采用硬件對計(jì)算機(jī)集群進(jìn)行構(gòu)建，形成強(qiáng)大的彈性計(jì)算能力；對文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)庫進(jìn)行整合與構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源存量的最大化；采用統(tǒng)一平臺對圖書館系統(tǒng)服務(wù)與云服務(wù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行構(gòu)建，保證數(shù)據(jù)出口的單一性；采用軟件服務(wù)（即云計(jì)算技術(shù)）對圖書館的信息檢索、數(shù)字化管理系統(tǒng)、信息檢索平臺與其他應(yīng)用服務(wù)軟件進(jìn)行構(gòu)建。［9,10］通過對計(jì)算機(jī)技術(shù)的靈活應(yīng)用，可形成基于云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字圖書館。

4　結(jié)語

云計(jì)算技術(shù)是創(chuàng)建現(xiàn)代數(shù)字圖書館體系新的思維。在新時(shí)代的背景下，圖書館職能從傳統(tǒng)的信息檢索、收集、管理慢慢地向現(xiàn)代化管理、服務(wù)、傳播等方面轉(zhuǎn)變，圖書館數(shù)據(jù)服務(wù)也應(yīng)該隨著科技的發(fā)展作出相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。為了提高數(shù)字圖書館信息資源管理與服務(wù)水平，圖書館應(yīng)積極引進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)管理的新方式，提高圖書館的服務(wù)效率與服務(wù)水平。西南民族大學(xué)圖書館正是基于此考慮，開始著手云服務(wù)平臺的建設(shè)，以期為讀者提供更好的服務(wù)。

［1］鄧娜，王文利.新媒體時(shí)代數(shù)字圖書館發(fā)展對策探討［J］.蘭臺世界,2014（29）：124－125.

［2］中國科技新聞學(xué)會．科學(xué)經(jīng)驗(yàn)微智庫成員［J］.中國科技信息,2015（19）：123.

［3］BarrosoL A，etal．Websearchforaplanet：thegoogle cluster architecture［J］．IEEE Micro，2003，23（2）：22－28.

［4］馬麗萍.云計(jì)算環(huán)境下圖書館之機(jī)遇、挑戰(zhàn)與未來展望［J］.圖書館工作與研究,2016（5）: 29－33.

［5］陳天倫，吳曉紅.云技術(shù)環(huán)境下圖書館個(gè)性閱讀激勵機(jī)制研究［J］.圖書館理論與實(shí)踐,2015（12）：12－14.

［6］馬曉亭，韓金倉.面向讀者需求的數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺構(gòu)建研究［J］.圖書與情報(bào),2012（4）: 76－80.

［7］劉曣辛，等.構(gòu)建數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺的思考［J］.圖書館工作與研究,2014（4）：30－32.

［8］馬曉亭，陳臣.面向云計(jì)算的數(shù)字圖書館高性能云服務(wù)平臺研究［J］.圖書館理論與實(shí)踐,2013（5）：73－76.

［9］王長宇.云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字圖書館信息資源建設(shè)的理性思考［J］．中國科技信息,2010（17）：163－165.

［10］BethencourtJ，etal．Ciphertext-Policy attribute-based encryption［C］//Berkeley，CA:IEEE，2007：321－334.

Research on Architecture Model Design Based on Digital Library Cloud Service Platform

Ning Zuo-bin

This article first introduces corresponding theories of cloud computing and then analyzes the establishment of cloud service platform,and finally focuses on the architecture model design of digital library platform services.

Digital Library;Cloud Service Platform;Architecture Design Model

G250.76

B

1005－8214（2016）09－0098－03

甯佐斌（1981－），男，西南民族大學(xué)圖書館館員，研究方向：圖書館學(xué)、情報(bào)學(xué)。

2016－01－27［責(zé)任編輯］呂曉佩

本文系2016年度西南民族大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目“民族高校智慧圖書館服務(wù)模式及其實(shí)踐路徑研究——以西南民族大學(xué)圖書館為例”（項(xiàng)目編號：2016SZYQN37）的研究成果。