云环境下高校图书馆科学数据集成与共享服务平台构建研究*

孙仙阁

（黑龙江科技大学图书馆，黑龙江 哈尔滨 150022）

云环境下高校图书馆科学数据集成与共享服务平台构建研究*

孙仙阁

（黑龙江科技大学图书馆，黑龙江 哈尔滨 150022）

分析了云环境下构建高校图书馆科学数据集成与共享服务平台的必要性，阐明了平台的构建原则，在此基础上设计并构建了平台，最后论述了平台构建要解决的难点问题。

云环境高校图书馆科学数据集成共享

随着互联网和计算机技术的快速发展和普及，我国传统的资源共享平台建设已经形成较为成熟的体系。现阶段我国许多部门以及学术领域都已经开发和建设适合自身发展的高校图书馆科学数据共享平台，并在完善高校图书馆科学数据共享平台功能的同时积极实现与我国高校图书馆科学数据共享网进行对接。但各大高校图书馆科学数据共享平台却还实行自我管理以及独立运行的模式，对于用户而言，每个平台的功能和信息量太过孤立，有时为了寻找所需的信息需要访问多个资源共享平台，因此传统形式下的高校图书馆科学数据共享模式还有很多需要改进的地方[1]。另外随着大数据技术的迅速发展，高校图书馆科学数据信息量的增长速度也随之急剧增大，由此对于资源共享平台的管理服务、数据存储服务以及数据安全服务等提出了更高的要求，而传统模式下的高校图书馆科学数据共享平台并不能很好地满足用户的信息需求。互联网环境下的新式计算模式——云计算技术给予高校图书馆科学数据共享模式的发展带来了前所未有的潜力，利用云计算技术可以很好地解决大数据环境下资源共享平台出现的问题，将云计算技术与大数据技术进行有机结合将是高校图书馆科学数据共享平台发展的关键所在。

1　构建高校图书馆科学数据集成与共享服务平台的必要性

1.1解决高校图书馆科学数据存储问题的需要

制约数字图书馆发展的主要障碍在于数字信息的存储问题。另外数字图书馆平台的信息检索技术、跨库检索技术、数据信息共享技术、信息交互技术以及相关的检索工具和软件都需要改进和完善[2]。现在数字图书馆的海量数据资源与相应的信息数据管理服务、存储服务以及拷贝服务的质量之间的矛盾是数字图书馆亟待解决的问题。众所周知，云计算技术已经成为数字图书馆解决上述问题的关键技术。云计算技术在为客户提供海量存储服务的同时，还可以帮助解决涉及的技术异构问题，以此减低数字图书馆的存储成本，并为用户提供更优质的服务。

1.2避免高校图书馆科学数据资源重复建设的需要

考虑到图书馆的文本信息资源与数字资源相互独立，不能相互补充，由此无法实现文本信息与数字资源的相互去重[3]。如果数字图书馆没有系统查阅图书馆的馆藏情况，盲目地选购数字资源就会造成数字资源的无谓浪费。但现在大部分的数字图书馆并没有过多地考虑文本信息资料与数字资料的相互独立性，只是一味关注构建数字图书馆的数字资源，因此浪费了大量的人力、物力和财力。利用云计算技术可以将数据库的分布式存储技术与交互良好的一站式检索技术相结合，针对图书馆的数字资源进行有效的整合不仅可以提高云存储的交互性，而且可以提供良好的网络服务，从而进一步帮助解决图书馆资源的浪费问题。

2　科学数据集成与共享服务平台的构建原则

2.1先进性原则

基于云环境下的图书馆信息服务平台是一种面向读者使用的系统平台，该平台对于用户操作性以及先进的信息技术的要求非常高。考虑到高效图书馆本身具有管理繁琐的特点，且拥有海量的信息数据以及庞大的用户群，如果系统不能具有先进的信息技术，即便是系统能够设计完成也不一定能够完全胜任高校图书馆的任务。因此在设计基于云环境下的高效图书馆的信息服务平台之前，应该针对国内外的信息管理系统进行分析和比较，从而更好地保证设计的服务平台有较好的技术优势，当然在保持服务平台技术优势的同时还应该保证其平台具有较好的可扩展性[4]。需要注意的是，设计图书馆信息服务平台投资巨大，而且需要处理的数据量非常大，后期随意更换平台系统基本不可能实现。所以笔者在设计高校图书馆时兼顾国内外的行业标准和规范，采用先进的信息技术和成熟的平台构建图书馆信息服务系统。

2.2可靠性原则

高校图书馆良好的服务需要信息网络系统的可靠支持，在设计平台系统时还要针对网络质量以及网络结构方面进行考察，从而实现为图书馆的信息服务方面提供良好的信息数据交换效果。随着信息技术的快速发展，信息平台也需要更新换代以满足用户更高的信息需求。为了更方便地进行后期的维护工作，设计的平台系统需要统一和良好的数据交换模式，并要与数据格式以及数据库接口实现兼容，从而尽可能地减低更新系统所付出的代价。

2.3可扩展性原则

随着信息技术的发展以及服务业务的不断扩展，图书馆的信息服务平台也需要不断扩展。在设计图书馆系统平台时要集成和合理分配普通数据接口以及优质数据接口，还要利用网络管理方式将网段分为物理网段和逻辑网段两部分，以此让系统管理员能够非常方便地实现针对网络节点管理和操作功能。为了满足系统平台的网络需求，设备提供商还应为其平台提供稳定和灵活的网络芯片。现在能够满足较高灵活性的芯片主要有两类[5]：一类为Mnidspeed技术公司生产的收发器，其设备完全符合网络系统的芯片和带宽要求；另一类为Zarlink半导体公司生产的具有两千兆位数的以太网芯片，而且该芯片还可以提供多种服务层次以供选择，这样设计出来的高校图书馆科学数据集成与共享平台生命周期会更长。

3　云环境下高校图书馆科学数据集成与共享服务平台的设计

3.1平台整体架构

鉴于现阶段信息资源共享模式的发展已经初有成效，并不会将云计算技术完全应用在共享平台的构建中，而将信息资源共享平台集中在云端，即充分利用现有网络和技术资源构建基于云端的信息共享平台，以此实现科技和信息资源的最大化。笔者主要利用信息资源共享平台构建云环境下的图书馆体系，其体系利用了SOA技术以及云计算技术等[6]，将系统的各个功能与外界网络环境进行有机结合。

为了更好地构建云计算信息服务平台，首先应该整理构建所需的硬件和软件资源，具体来说，就是将所有服务器集中安装虚拟系统，以此构建基于云计算的信息管理平台，利用设计的laaS网络服务环境针对计算机信息资源进行整合，为读者和用户提供优良的平台服务；其次还要在laaS网络服务环境基础上安装支持网点运行的基础设施软件，从而构建出PaaS网络服务环境；最后在建设网点群所需应用软件的支持下，构建出SaaS网络服务环境。云环境下的高校图书馆科学数据共享平台的具体设计如图1所示，基础设施的部分主要由磁盘阵列和服务器两部分组成；管理系统的部分主要由操作系统、数据库管理系统（即NBMS）以及中间件等组成；应用软件部分主要由与网点群相关的应用软件组成。

图1　高校图书馆科学数据集成与共享云技术架构

利用云计算技术中的云集成技术将高校图书馆科学数据资源共享平台中的信息都整合在云端中，其基于云环境的科学数据共享模式如图2所示。将现在云资源共享模式与传统的资源共享模式进行比较，云资源共享模式可以将所有高校图书馆科学数据都集中在云端中，不仅非常适合大数据处理，而且改善了科学数据的孤岛特征。

图2　科学数据集成与共享服务模式

3.2平台运行流程

在为用户提供信息资源访问服务的过程中，高校图书馆的信息共享平台作用尤为关键，其担负着信息资源的搜索、匹配、调度以及传输的任务，其上述的一系列信息资源处理过程就是云环境信息服务平台的主要工作，平台的服务流程如图3所示。

图3　高校图书馆科学数据集成与共享服务平台服务流程

（1）信息资源描述：当读者或者用户向高校图书馆的信息管理平台发送使用请求时，高校图书馆会为用户提供Web类型的服务，使用户可以即时地访问所需的信息资源，还能在访问过程中与其他用户共同分享云端的存储空间和网络带宽。而且高校图书馆服务平台针对用户的具体的访问信息使用规范的描述语言进行描述。

（2）信息资源匹配：基于云环境的高校图书馆服务平台会针对用户需求进行描述和记录，还会根据用户需求在平台中进行信息的搜索和收集，并为用户提供与搜索信息相匹配的信息资源。

（3）信息资源调度：高校图书馆的服务平台中的信息资源都是经过规范化处理后再进行存储，以此为服务平台能够有效地调度信息提供保证。

（4）信息资源发布：资源信息服务平台会针对需求类型进行数据资源的评估，也就是根据信息资源的类型信息与数据库资源类型信息为系统智能化调度提供帮助。

4　科学数据集成与共享服务平台构建的难点

4.1云计算本身的信息安全问题

云环境下的信息共享服务平台提供的是虚拟式的服务，因此信息数据在存储和传输过程中的安全问题显得尤为重要。一般情况下，云计算管理者会根据信息资源的种类确定资源的存储方式和地点，但云技术将大量的服务器进行集成，因此容易造成信息资源存储地点的不确定性，甚至管理员都不知道数据存储的具体位置。这种比较混乱的存储方式容易造成用户的私密信息泄露，因此如何保证信息数据的安全性成为云计算管理者重点关注的问题。比如传统高校图书馆对于用户信息的完整性和真实性有很高的要求，但云环境下的高校图书馆不能保证用户信息的安全，如果将传统高校图书馆直接引入云计算技术，将带来数据安全带来巨大隐患。现在云计算管理者在处理数据安全问题上利用互联网信任机制，并采用PKI的数据安全认证方式来保障用户信息的安全性。

4.2图书馆科学数据资源集成的问题

云环境下高校图书馆信息共享服务平台的构建存在的问题主要有：①投入资金问题：构建云环境下高校图书馆信息共享服务平台的投入比较大，而各大高校图书馆的资金实力不同，不可能单一依靠学校投入建设，政府和教育部门也应该针对高校的具体情况给予一定的资助。②信息资源的版权问题：在云计算技术应用下，各大高校之间可以根据相应的使用协议来共享信息资源。这不仅将信息资源进行互补，还为用户的信息需求提供更便利的服务，以此提高了信息资源的使用价值。但同时也带来了信息资源的使用版权问题，如果其版权问题不能得到解决势必严重影响其信息共享服务平台的建设进程。高校图书馆信息资源分享平台的建设还受区域的阻碍，所以需要统一规划和部署、统一协调和分工，充分发挥数字图书团的优势，避免信息资源的重复建设，提高信息资源集成的效果，从而提高信息资源共享平台的使用率。需要注意的是，构建信息资源共享平台涉及多个部门和行业，而且需要集成服务方式，这样才能得到更好的经济效益。

4.3平台构建缺乏统一先进的技术标准

先进的信息存储和传输技术将是实现信息资源高度共享的前提。实现信息资源共享的重要内容就是构建先进、规范的信息资源共享服务平台。由于我国信息数据库建设较为分散，为了避免信息资源的重复建设，因此构建信息资源高度共享的平台需要一个行业公认的规范化的行业标准，并且该平台无论在操作性上、功能使用上都要尽可能稳定和有效，以此满足用户对信息资源的需求。

高校图书馆信息资源共享平台正是利用现今信息技术发展优势建立的。现阶段我国有关信息资源共享平台的技术标准以及平台建设都缺乏统一的标准。各个用于存储数据的数据库在检索技术以及存储结构等方面存在不小的差异性，这在为用户提供使用功能时造成了差异和混乱。因此实现信息资源高度共享的关键因素在于构建统一标准、规范化的信息资源共享平台。假如没有统一标准、规范的行业标准，实现信息资源高度共享也无法得到保证。应构建一种规范化、标准化的信息资源共享平台，使用公认的统一的行业标准，并利用高校图书馆的集成服务为用户提供个性化信息服务，实现全国各地用户的信息资源交互，让用户更便捷地获取所需的信息资源和解决方案。

5　结语

云计算技术的优势正好符合了信息资源共享模式的发展需求，这对于信息资源共享领域来说是机遇也是挑战。所

以构建基于云计算技术的高校图书馆科学数据集成和共享服务平台不仅是针对该平台相关功能的扩展，也是针对信息资源共享技术的探究，更是一种云计算技术的应用尝试，对于信息资源共享领域的发展具有很高的研究价值和应用价值。

[1]陈明.数据密集型科研第四范式[J].计算机教育，2013 （9）：103-106.

[2]王娟.基于美国经验的我国高校图书馆科学数据管理发展路径探析[J].湖南社会科学，2014（3）：226-228.

[3]彭建波.北美人文社会科学数据管理的实践及其启示[J].大学图书馆学报，2013（6）：33-37.

[4]张丽丽.科学数据与数据科学小议[A].安徽首届科普产业博士科技论坛——暨社区科技传播体系与平台建构学术交流会论文集[C]，2012.

[5]司莉，邢文明.国外科学数据管理与共享政策调查及对我国的启示[J].情报资料工作，2013（1）：61-66.

[6]董诚，黄鼎成.科学数据资源的管理[J].中国基础科学，2006（6）：20-24.

[7]谢春枝，燕今伟.国内外高校科学数据管理和机制建设研究[J].图书情报工作，2013（6）：12-17.

孙仙阁男，1979年生。硕士研究生，副研究馆员。研究方向：竞争情报与知识管理。

G258.6

*本文系黑龙江省高校图工委科研项目“基于科学数据管理的高校图书馆嵌入式学科服务研究”（项目编号：2015-B-116）成果。

（2016-03-10；责编：王天泥。）