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摘要：在介绍云计算定义、特征及服务模式的基础上，结合传统数字图书馆服务的局限性，探讨了云计算相关技术在数字图书馆中的应用前景，构建了包含基于IaaS的硬件资源服务、基于PaaS的统一平台服务、基于SaaS的个性化服务三个层级在内的云计算环境下的数字图书馆服务新模式。
关键词：云计算；数字图书馆；服务模式
作者简介：韦妙（1983-），男，湖北黄冈人，湖北黄冈师范学院教学科学与技术学院，讲师。（湖北 黄冈 438000）
基金项目：本文是黄冈师范学院青年科研基金项目“基于Web3.0的数字图书馆服务模式的研究”（项目编号：10CQ203）的研究成果。
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）28-0202-02
随着互联网的发展和硬件设备的普及，人们越来越依赖利用网络来获取信息。在这样一个契机下，数字图书馆作为信息资源的中心，获得前所未有的发展机遇，但同样也面临着困境和挑战。在现行的服务模式下，昂贵的硬件投资，无休止的维护和升级，信息资源的相对封闭，数据安全的隐患、功能模式的单一、繁琐的使用程序等问题都严重影响了数字图书馆的快速发展。这个时候，人们把眼光投向了一种新兴的基于互联网的服务模式——云计算，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备，为解决上述难题提供了新的思路和方法，未来的数字图书馆必将是建立在云计算的环境之上。
一、云计算概述
1.云计算的定义
云计算（Cloud computing）到目前为止并没有一个确切的定义，目前流传的上百种定义，决大多数是从具体的硬件、软件和技术方面来定义的，强调这些有形的东西的价值。实际上云计算是一种技术思想或者是一种技术发展的趋势。
云计算的核心思想是将大量用网络连接的资源统一管理和调度，构成一个资源池向用户提供按需服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。
2.云计算的特征
通常云计算应该具备以下几条特征：
（1）基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现所需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。
（2）数据易于共享。不同操作系统之间的数据共享是非常麻烦的事情，但对于云计算，重要的是数据本身，而不是操作系统，用户可以将Windows接入到“云”中与其他不同的操作系统共享数据和文档。在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在云端服务器中，云计算通过严格的权限管理策略支持数据的共享，用户可以随时通过电脑、手机等其他设备连接互联网来访问和使用该数据。
（3）实现动态的、可伸缩的扩展。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。
（4）按需求提供资源、按使用量付费。“云”是一个庞大的资源池，按需购买；“云”可以像自来水、电、煤气那样计费。
（5）对用户端设备要求不高。云计算对用户终端设备要求不高，个人电脑、掌上电脑、手机等可接入网络、具有浏览功能的设备即可。
3.云计算的服务模式
（1）设备即服务（IaaS，Infrastructure as a Service）。系统供应商可以向用户提供可度量的计算、存储、网络和单机操作系统等基础资源，用户可以在此之上部署或运行各种软件，包括客户操作系统和应用业务。
（2）平台即服务（PaaS，Platform as a Service）。云平台即服务是指云计算平台供应商将业务软件的开发环境、运行环境作为一种服务，通过互联网提交给用户，让开发人员可以通过网络撰写程序与服务，一般消费者也可以在上面运行程序。
（3）软件及服务（SaaS，Software as a Service）。软件即服务，是指运营商通过互联网，向用户提供软件服务的一种软件应用模式。用户可根据自己实际需求定制软件服务。
二、传统数字图书馆服务模式的局限
1.硬件更新难度大，影响用户使用体验
数字图书馆的搭建，需要大笔资金，搭建一个中等规模的数字图书馆平台，其经费预算一般在几百万到几千万之间。一个好不容易搭建起来的数字图书馆却又时常要面临因技术升级导致的硬件落后，系统性能大幅降低的困境。硬件性能不足的直接后果就是用户体验的大幅恶化，严重的时候会导致用户的大面积流失，数字图书馆的发展难以为继。
2.缺乏差异化服务
每一个图书馆均有着极为庞大的读者群，即使对于同样信息资源的需求也存在很大的差异。但是现行的数字图书馆仅仅能够提供单一式的服务，难以根据用户的需求提供不同的配置，开展更多的差异化、个性化服务。在这个倡导终身学习，个性化学习的时代，如何为广大读者提供个性化的服务，让每个人都能够按需定制，拥有自己的个人数字图书馆，是数字图书馆进一步发展亟待解决的问题。
3.资源重复率高，共享性差
目前馆与馆之间的数字资源都是相对独立的，重复建设所花费的人力、财力过多。另外各馆购买的各个数据库之间也存在重复资源，资源重复率较高，同一地区各馆资源不能实现完全共享，造成资金、资源的极大浪费。
三、基于云计算的数字图书馆的服务新模式
云计算具有虚拟化、易于扩展、按需服务、成本低廉等优势，不仅能够实现资源的高度共享，避免大量的重复建设，同时将大幅提升网络的性能和信息服务工作效率，为数字图书馆的发展提供全新的思路，开辟了新的服务模式。根据云计算的三种服务模式，基于云计算的数字图书馆服务应该包含三个层级，如图1所示。
1.基于IaaS的硬件资源服务
云计算IaaS的服务模式能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务，以服务方式按需租用给网络用户。在数字图书馆中引入IaaS的硬件资源服务，让云计算提供商来提供存储设备、计算能力，不仅无需购买价格高昂的硬件设备，连软件的升级、维护也可由云服务提供商直接在互联网上进行操作。
在基于IaaS的硬件资源服务模式下，图书馆既节约大量设备、人力等方面的投入成本，又享用了最高端的硬件性能服务，也不必担心出现服务器宕机，数据丢失、病毒感染等问题。“云”中有百万台服务器，即使“云”中的某台服务器出现故障，“云”中的其他服务器也可以迅速承担起同样的任务，给图书馆提供了最可靠、最安全的数据存储中心。
2.基于PaaS的统一平台服务
现行的数字图书馆用着各式各样的软件平台和运行环境，信息资源难以共享，而云计算PaaS的服务模式可以在互联网上为用户提供先进，高效，统一的软件开发环境和运行环境。这种模式具有极强的兼容性，可以轻易的实现数据库整合、系统整合、标准协议整合、检索方式整合等功能，最终可以使不同开发环境和不同协议标准的信息体系完全融合，使不同类型、不同格式的信息资源实现无缝对接。经过整合的信息资源系统，具有集成检索功能，是一种跨平台、跨数据库、跨内容的新型信息资源体系。
可以想象，如果这种模式得到极大的推广，全世界范围内图书馆的数字图书资源都可以聚合到云端的存储服务器中，遵循同样的存储、检索和访问规则。用户只需要通过互联网访问远程管理中心平台，输入关键词就可以获取来自世界各地的数字图书资源，在最大程度上实现信息资源的共享。
3.基于SaaS的个性化服务
云计算不仅可以将资源和平台整合到互联网上，还可以将各种应用程序也整合到云端，用户可以通过任何可以联网的设备（电脑、手机等）来实现相应的功能，按需付费。不管用户在何时何地，只要接入云端，即可通过基于SaaS的个性化服务平台获得学习所需的信息资源，还可以享受诸如邮件提醒、自动推送、智能代理等多种快捷服务。数字图书馆真正成为没有围墙的图书馆，用户有更大的自由来选择和控制自己的学习，真正做到“按需而用、即需即用、快速聚合”。这样一种全新的服务模式为每位读者提供自己专属的个人图书馆，完全改变了现行数字图书馆单一的服务模式。
四、结语
21世纪的云计算被视为下一次信息技术革命，将极大的变革人们的工作方式和生活方式。基于云计算的信息资源获取方式为数字图书馆的发展提供了一种新的思路，通过云计算的相关技术来构建新一代数字图书馆的服务模式可以客服现行数字图书馆的诸多发展瓶颈，加速推动数字图书馆向更广阔的用户群普及。当然，云计算目前处于早期探索阶段，在应用于数字图书馆的实践中仍面临着大量的技术难题，如共享时如何控制访问权限、如何保护用户个人隐私，如何保护作者版权，如何提供基于内容的智能检索等。不过，应相信随着云计算技术的日益完善，它必将推动数字图书馆的蓬勃发展。
参考文献：
[1]李开复.云计算[J].中国教育网络,2008,(6):54-57.
[2]章泽昂,邬家炜.基于云计算的教育信息化平台的研究[J].中国远程教育,2010,(6):69-71.
[3]王丽敏,党卫红,王淑阁.云计算环境下个人数字图书馆发展探析[J].浙江高校图书情报工作,2011,(1):1-5.
[4]霍丽荣,于淼,高义栋.云计算支持的群体协作学习环境研究[J].中国信息技术教育,2010,(5):88-92.
[5]王长全,艾雰.云计算环境下的数字图书馆信息资源整合与服务模式创新[J].图书馆工作与研究,2011,(1):48-51.
（责任编辑：刘丽娜）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：云计算；数字图书馆；服务模式
作者简介：韦妙（1983-），男，湖北黄冈人，湖北黄冈师范学院教学科学与技术学院，讲师。（湖北 黄冈 438000）
基金项目：本文是黄冈师范学院青年科研基金项目“基于Web3.0的数字图书馆服务模式的研究”（项目编号：10CQ203）的研究成果。
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）28-0202-02
随着互联网的发展和硬件设备的普及，人们越来越依赖利用网络来获取信息。在这样一个契机下，数字图书馆作为信息资源的中心，获得前所未有的发展机遇，但同样也面临着困境和挑战。在现行的服务模式下，昂贵的硬件投资，无休止的维护和升级，信息资源的相对封闭，数据安全的隐患、功能模式的单一、繁琐的使用程序等问题都严重影响了数字图书馆的快速发展。这个时候，人们把眼光投向了一种新兴的基于互联网的服务模式——云计算，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备，为解决上述难题提供了新的思路和方法，未来的数字图书馆必将是建立在云计算的环境之上。
一、云计算概述
1.云计算的定义
云计算（Cloud computing）到目前为止并没有一个确切的定义，目前流传的上百种定义，决大多数是从具体的硬件、软件和技术方面来定义的，强调这些有形的东西的价值。实际上云计算是一种技术思想或者是一种技术发展的趋势。
云计算的核心思想是将大量用网络连接的资源统一管理和调度，构成一个资源池向用户提供按需服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。
2.云计算的特征
通常云计算应该具备以下几条特征：
（1）基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现所需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。
（2）数据易于共享。不同操作系统之间的数据共享是非常麻烦的事情，但对于云计算，重要的是数据本身，而不是操作系统，用户可以将Windows接入到“云”中与其他不同的操作系统共享数据和文档。在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在云端服务器中，云计算通过严格的权限管理策略支持数据的共享，用户可以随时通过电脑、手机等其他设备连接互联网来访问和使用该数据。
（3）实现动态的、可伸缩的扩展。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。
（4）按需求提供资源、按使用量付费。“云”是一个庞大的资源池，按需购买；“云”可以像自来水、电、煤气那样计费。
（5）对用户端设备要求不高。云计算对用户终端设备要求不高，个人电脑、掌上电脑、手机等可接入网络、具有浏览功能的设备即可。
3.云计算的服务模式
（1）设备即服务（IaaS，Infrastructure as a Service）。系统供应商可以向用户提供可度量的计算、存储、网络和单机操作系统等基础资源，用户可以在此之上部署或运行各种软件，包括客户操作系统和应用业务。
（2）平台即服务（PaaS，Platform as a Service）。云平台即服务是指云计算平台供应商将业务软件的开发环境、运行环境作为一种服务，通过互联网提交给用户，让开发人员可以通过网络撰写程序与服务，一般消费者也可以在上面运行程序。
（3）软件及服务（SaaS，Software as a Service）。软件即服务，是指运营商通过互联网，向用户提供软件服务的一种软件应用模式。用户可根据自己实际需求定制软件服务。
二、传统数字图书馆服务模式的局限
1.硬件更新难度大，影响用户使用体验
数字图书馆的搭建，需要大笔资金，搭建一个中等规模的数字图书馆平台，其经费预算一般在几百万到几千万之间。一个好不容易搭建起来的数字图书馆却又时常要面临因技术升级导致的硬件落后，系统性能大幅降低的困境。硬件性能不足的直接后果就是用户体验的大幅恶化，严重的时候会导致用户的大面积流失，数字图书馆的发展难以为继。
2.缺乏差异化服务
每一个图书馆均有着极为庞大的读者群，即使对于同样信息资源的需求也存在很大的差异。但是现行的数字图书馆仅仅能够提供单一式的服务，难以根据用户的需求提供不同的配置，开展更多的差异化、个性化服务。在这个倡导终身学习，个性化学习的时代，如何为广大读者提供个性化的服务，让每个人都能够按需定制，拥有自己的个人数字图书馆，是数字图书馆进一步发展亟待解决的问题。
3.资源重复率高，共享性差
目前馆与馆之间的数字资源都是相对独立的，重复建设所花费的人力、财力过多。另外各馆购买的各个数据库之间也存在重复资源，资源重复率较高，同一地区各馆资源不能实现完全共享，造成资金、资源的极大浪费。
三、基于云计算的数字图书馆的服务新模式
云计算具有虚拟化、易于扩展、按需服务、成本低廉等优势，不仅能够实现资源的高度共享，避免大量的重复建设，同时将大幅提升网络的性能和信息服务工作效率，为数字图书馆的发展提供全新的思路，开辟了新的服务模式。根据云计算的三种服务模式，基于云计算的数字图书馆服务应该包含三个层级，如图1所示。
1.基于IaaS的硬件资源服务
云计算IaaS的服务模式能够把内存、I/O设备、存储和计算能力集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务，以服务方式按需租用给网络用户。在数字图书馆中引入IaaS的硬件资源服务，让云计算提供商来提供存储设备、计算能力，不仅无需购买价格高昂的硬件设备，连软件的升级、维护也可由云服务提供商直接在互联网上进行操作。
在基于IaaS的硬件资源服务模式下，图书馆既节约大量设备、人力等方面的投入成本，又享用了最高端的硬件性能服务，也不必担心出现服务器宕机，数据丢失、病毒感染等问题。“云”中有百万台服务器，即使“云”中的某台服务器出现故障，“云”中的其他服务器也可以迅速承担起同样的任务，给图书馆提供了最可靠、最安全的数据存储中心。
2.基于PaaS的统一平台服务
现行的数字图书馆用着各式各样的软件平台和运行环境，信息资源难以共享，而云计算PaaS的服务模式可以在互联网上为用户提供先进，高效，统一的软件开发环境和运行环境。这种模式具有极强的兼容性，可以轻易的实现数据库整合、系统整合、标准协议整合、检索方式整合等功能，最终可以使不同开发环境和不同协议标准的信息体系完全融合，使不同类型、不同格式的信息资源实现无缝对接。经过整合的信息资源系统，具有集成检索功能，是一种跨平台、跨数据库、跨内容的新型信息资源体系。
可以想象，如果这种模式得到极大的推广，全世界范围内图书馆的数字图书资源都可以聚合到云端的存储服务器中，遵循同样的存储、检索和访问规则。用户只需要通过互联网访问远程管理中心平台，输入关键词就可以获取来自世界各地的数字图书资源，在最大程度上实现信息资源的共享。
3.基于SaaS的个性化服务
云计算不仅可以将资源和平台整合到互联网上，还可以将各种应用程序也整合到云端，用户可以通过任何可以联网的设备（电脑、手机等）来实现相应的功能，按需付费。不管用户在何时何地，只要接入云端，即可通过基于SaaS的个性化服务平台获得学习所需的信息资源，还可以享受诸如邮件提醒、自动推送、智能代理等多种快捷服务。数字图书馆真正成为没有围墙的图书馆，用户有更大的自由来选择和控制自己的学习，真正做到“按需而用、即需即用、快速聚合”。这样一种全新的服务模式为每位读者提供自己专属的个人图书馆，完全改变了现行数字图书馆单一的服务模式。
四、结语
21世纪的云计算被视为下一次信息技术革命，将极大的变革人们的工作方式和生活方式。基于云计算的信息资源获取方式为数字图书馆的发展提供了一种新的思路，通过云计算的相关技术来构建新一代数字图书馆的服务模式可以客服现行数字图书馆的诸多发展瓶颈，加速推动数字图书馆向更广阔的用户群普及。当然，云计算目前处于早期探索阶段，在应用于数字图书馆的实践中仍面临着大量的技术难题，如共享时如何控制访问权限、如何保护用户个人隐私，如何保护作者版权，如何提供基于内容的智能检索等。不过，应相信随着云计算技术的日益完善，它必将推动数字图书馆的蓬勃发展。
参考文献：
[1]李开复.云计算[J].中国教育网络,2008,(6):54-57.
[2]章泽昂,邬家炜.基于云计算的教育信息化平台的研究[J].中国远程教育,2010,(6):69-71.
[3]王丽敏,党卫红,王淑阁.云计算环境下个人数字图书馆发展探析[J].浙江高校图书情报工作,2011,(1):1-5.
[4]霍丽荣,于淼,高义栋.云计算支持的群体协作学习环境研究[J].中国信息技术教育,2010,(5):88-92.
[5]王长全,艾雰.云计算环境下的数字图书馆信息资源整合与服务模式创新[J].图书馆工作与研究,2011,(1):48-51.
（责任编辑：刘丽娜）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文