云計算的相關技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇云計算的相關技術，期待它們能激發您的靈感。

篇1

（中國石化中原油田，河南 濮陽 457001）

【摘　要】隨著Internet網絡應用技術的發展和普及，尤其是Web2.0的發展導致網絡用戶和網絡數據量高速增長，對數據的處理能力提出了更高的要求。資源的整合和優化是網絡發展的必然趨勢，云計算應運而生。云計算是分布式計算、并行處理和網格計算的進一步發展，它是基于互聯網的計算，能夠向各種互聯網應用提供硬件服務、基礎架構服務、平臺服務、軟件服務、存儲服務的系統。實現云計算系統面臨著諸多挑戰，現有的云計算系統的部署相對分散，各自內部能夠實現VM的自動分配、管理和容錯等，但云計算系統之間的交互還沒有統一的標準。關于云計算系統的標準化工作還需要更進一步的研究，還有一系列亟待解決的問題。

關鍵詞 云計算；數據處理；虛擬化；并行編程模型

0　引言

云計算是指通過互聯網來實現超級計算能力的資源。目前的依賴于個人電腦和服務器的狀態將被未來服務信息的存儲方式打破，軟件和數據將會被存放于網絡之中；因為云計算是開放的標準，所以任何個人和企業用戶都能夠利用云端的計算和存儲能力使自己的應用和數據存儲得以完成，而且能在云上進行二次開發。因此，近年來的云計算贏得了眾多廠商和企業的關注并得到了長遠發展。

云計算的產生有其潛在的背景，隨著Internet網絡應用技術的發展和普及，尤其是Web2.0的發展導致網絡用戶和網絡數據量高速增長，對數據的處理能力提出了更高的要求。此外，網絡資源的需求和利用出現失衡狀態，某些應用需要大量的網絡資源，而大量的網絡資源沒有得到充分利用。因此，資源的整合和優化是網絡發展的必然趨勢，云計算應運而生。

1　云計算的特征

一般而言，云是指數據中心的硬件和系統軟件，云分為公共云(對公眾開放)和私有云(業務組織自己使用)。在公共云的基礎上，云計算系統是指終端用戶應用軟件通過Internet以服務的形式由SaaS提供商交付，云提供商向SaaS提供商提供數據中心的硬件和軟件服務。其主要有以下特征：

（1）支持虛擬化，云計算系統可以看做是一個虛擬資源池。通過在一個服務器上部署多個虛擬機和應用，從而提高資源的利用率；當一個服務器過載時支持負載的遷移。

（2）提供服務質量保證(QoS)。云計算系統能夠向用戶提供滿足QoS要求的服務，能夠根據用戶的需求對系統作出調整，如用戶需要的硬件配置、網絡帶寬、存儲容量等。

（3）高可靠性、可用性和可擴放性。云計算系統必須保證向用戶提供可靠的服務，保證用戶能夠隨時隨地地訪問所需要的服務，并且用戶的系統規模變化時，云計算系統能夠根據用戶的需求自由伸縮。

（4）自治性。云計算系統是一個自治系統，系統的管理對用戶來講是透明的，不同的管理任務是自動完成的，系統的硬件、軟件、存儲能夠自動進行配置，從而實現對用戶按需提供。

2　云計算實現的相關技術

2.1　虛擬化技術

云計算實現的關鍵技術是虛擬化技術。通過虛擬化技術，單個服務器可以支持多個虛擬機運行多個操作系統和應用，從而大大提高服務器的利用率，通過虛擬化為應用提供了靈活可變、可擴展的平臺服務。虛擬機技術的核心是Hypervi2sor(虛擬機監控程序)，Hypervisor在虛擬機和底層硬件之間建立一個抽象層，它可以攔截操作系統對硬件的調用，為駐留在其上的操作系統提供虛擬的CPU和內存。目前VMwareESX和CitrixXenServer能直接運行在硬件上，虛擬的操作系統又運行在Hypervisor之上，從而能夠按照用戶需求提供IT基礎設施。

隨著虛擬化技術的應用，對虛擬資源的管理是研究的熱點之一。可將VM提供模型集成到現有的資源管理框架中，采用兩級調度的方法將對VM的管理集成到批調度器中，向用戶提供最大努力的調度服務，但目前不支持虛擬資源的預定服務。

傳統的調度器對短期租賃請求調度時，要完成嚴格的預定資源服務租賃是很困難的。多用虛擬機的無縫掛起和恢復計算的能力來解決這個問題。對于可用性要求不太嚴格的批量計算任務，調度器先掛起當前計算任務，然后去完成具有嚴格可用性要求的作業，如預定資源的作業。

當前的云計算系統一般是以虛擬機的形式來滿足用戶的計算資源需求，但用戶需要根據自己的要求將這些虛擬機手動配置成一個工作集群。針對這種情況，虛擬專用網絡VPN的發展為用戶在訪問計算云的資源時提供了一個可以定制的網絡環境。目前對于虛擬資源管理的研究，在滿足用戶對虛擬資源的QoS需求及服務等級協議方面還有待進一步研究。

2.2　Web服務與SOA

云服務一般是以Web服務的形式來實現的。在云中服務的組織和協同可以在面向服務的架構中進行管理。在SOA架構下的云服務可以部署在各種分布式平臺上，也可以通過網絡訪問各種服務。近年來SOA得到了相當廣泛的關注，但它并不是一個新概念。早期一些基于網絡的SOA的例子有RPC、DCOM和ORBs等，近期的網格計算就是基于SOA的架構和解決方案。

在一個SOA環境中，終端用戶請求一個IT服務(或一組服務的集合)，并希望這些服務滿足一定的QoS要求，用戶請求可以得到即時服務，或在一特定的延遲后滿足。可以預期在未來十年，基于服務的解決方案將是向個人和機構遞交信息和其他IT相關功能的主要手段。例如軟件應用、基于Web的服務、個人和商業的桌面機計算等。

2.3　并行編程模型

隨著Web2.0的出現，互聯網上的信息呈指數級增長，如搜索引擎、在線事務處理等應用系統處理數據的規模越來越大。云計算系統必須給用戶提供一個簡單易用的編程模型來并行處理用戶的數據，從而更好地利用云計算系統的資源。因此研究者提出了一些分布式系統和并行編程模型來支持大規模數據處理。

Google文件系統GFS(Google file system)被用來滿足Google快速增長的數據處理需求。為發揮GFS集群的計算能力，Google提出了Map Reduce并行編程模型。Map Reduce是一個簡化的并行編程計算模型，模型采用函數式編程中的函數來實現并行編程，模型的核心操作是map和reduce。Map操作對每個元素進行操作并生成一組新數據，原數據保持不變，數據之間不存在相關，因此map操作可以高度并行實現；reduce操作對map操作的中間結果進行合并，并得到最后的輸出。只需對map和reduce函數進行并行化處理便得到了MapRe2duce的基本框架。

科學家針對Map Reduce模型調度建立在系統同構的假設上對Map Reduce模型的調度進行了改進，設計了一種新的調度算法LATE，使Map2Reduce能夠在異構環境中高效運行。還有科學家提出了另外一個并行編程模型Grid Batch。Grid Batch也是一個隱藏并行程序復雜性的并行編程模型，主要用來解決在計算云中大規模數據密集型應用的并行化問題。文獻的整個工作與Google的Map Reduce模型相似，但是GridBatch主要針對分析型應用，對Map Reduce模型作了優化，允許用戶控制數據的劃分，減少了系統的通信開銷。針對數據密集型云計算應用系統，提出為用戶提供一個抽象接口來定義任務的計算和存儲需求，并以科學領域中的all2pairs問題為例實現了這個抽象接口。

綜上所述，并行編程模型的發展對云計算系統的推廣實現具有極大的推動作用，現有的云編程模型均是以Map Reduce編程模型為主，編程模型的適用性方面還存在一定局限性，還需要進一步的研究和完善。

3　云計算亟待解決的問題

實現云計算系統面臨著諸多挑戰，現有的云計算系統的部署相對分散，各自內部能夠實現VM的自動分配、管理和容錯等，但云計算系統之間的交互還沒有統一的標準。關于云計算系統的標準化工作還需要更進一步的研究，還有一系列亟待解決的問題。首先云計算系統中，用戶數據存儲在云端，如何保證用戶的數據不被非法訪問和泄露是系統必須要解決的兩個重要問題，即數據的安全和隱私問題。同時云計算系統本身的可擴展性、可用性、可靠性、可管理性等都是要重點解決的問題。在服務的層次上，云計算系統必須要解決服務的描述及轉換問題，如何將用戶的業務理念需求轉換成對基礎設施的需求、如何確定高層的服務需求和度量到基礎設施的需求和度量之間的映射、如何保證多級別的QoS，這些都是云計算系統要解決的問題。在云計算系統的管理方面，云系統之間的互操作是必須要考慮的一個問題。當一個云系統需要使用另外一個云系統的計算資源時，要能夠提供跨云的管理策略，從而使得云系統之間能夠自動交互。同時為了保證SLA，系統必須能夠進行SLA的監測，當有服務失敗時，自動地進行資源的重新分配。在基礎設施層次上，云計算系統要能夠進行服務的動態遷移，目前的虛擬機只支持共享存儲的遷移，如何將虛擬機遷移到沒有共享存儲的其他物理主機上也是云計算系統面臨的挑戰之一。

作為一種新型的計算模式，云計算利用高速互聯網的傳輸能力使數據的處理過程由個人計算機或服務器轉到互聯網上的計算機集群中，給用戶帶來空前的計算能力。雖然目前的云計算還不能很好地解決所有問題，但是未來一定會有越多的云計算系統被投入使用，云計算自身也會不斷地完善，從而成為工業界和學術界的另一研究熱點。云計算系統已經成為下一代IT的發展趨勢，但是關于云系統的安全性、自治性、服務QoS、服務描述發現、云間交互等方面的研究仍顯不足，仍需要進一步深入研究。

參考文獻

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關鍵詞 云計算 圖書館 圖書館工作

中圖分類號：G251 文獻標識碼：A

1 云計算與圖書館

1.1 云計算4

云計算是由分布式計算、虛擬化、網絡存儲、負載均衡等新興的信息技術融合而成的技術集合，是互聯網技術向多元化、高效化、服務化發展的產物。云計算的核心是應用服務，從商業角度來說，云計算是一種和新技術有關的新的商業模式，這種模式并不要求人們自己去建設與之相關的設施、平臺和應用，人們所要做的只是購買相關服務的使用權。具體來講，云計算具有以下特點：

（1）節約成本。云計算的核心是應用服務，業界普遍描述了云計算的使用模式，即像水電和煤氣一樣，按照人們的需求去購買云服務，企業可以靈活地根據自己的需求來購買計算能力、存儲空間、帶寬等。當企業需求發生變化時，其只須考慮增加或減少自己購買的基礎設施服務。通過這種模式，企業不用投入到基礎設施和系統的建設中去，大大節約了成本的投入。

（2）使用方式靈活多樣。由于數據存儲在云上，在能聯接到云服務器的前提下，云服務不拘泥于人們的使用地點和時間。由于云計算能輕松實現各種終端的互聯互通，未來隨著“三網融合”的推進，人們可以利用云計算技術，通過PC、移動設備或電視機等智能家電來享受云服務。

（3）便利的資源共享方式。由于信息資源存儲在云上，用戶只需連接網絡就可以上傳相關數據即可，不拘泥于時空的限制，具有下載權限的其他用戶無須和數據提供者碰見或同時在線，只用登錄云平臺就可以隨時隨地地獲取這些數據。

（4）數據的安全性得到提高。分布式數據中心提供了數據存儲在地理意義上的隔離，提高了容災能力。同時，虛擬化技術可以保證集群服務器上的多個虛擬服務器均有云服務器鏡像，單個服務器出現問題不會影響到數據的存儲與利用。

（5）定制式應用服務。用戶可以根據自身所在組織的特點，通過云計算提供的包括應用程序的設計、開發、部署所需的一整套開發組件來開發符合組織特征的應用服務，并快速部署到云服務器。同時，云上有可供選擇的多樣化的應用程序，這些應用均以服務的形式呈現在用戶面前，用戶可根據自身的需求來選擇應用。

1.2 云服務與圖書館工作

云計算為人們提供了三個層面的服務，即IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平臺即服務）、SaaS（軟件即服務）。具體到圖書館領域，其內容如下：

1.2.1 基礎設施即服務（IaaS）

基礎設施即服務也稱IaaS，其特點在于用戶無須購買、安裝和維護計算機基礎設施，而是通過付費的方式獲取基于以上設施的網絡存儲和數據庫等內容的使用權限。對于圖書館來說，基礎設施建設會消耗大量資金，長期的維護和更新要求持續投入人力物力， IaaS則解決了這個問題，并大大降低了圖書館信息化建設的成本。

1.2.2 平臺即服務（PaaS）

對于PaaS來說，用戶購買的是應用平臺服務，如互聯網應用編程接口、運行平臺等。PaaS提供商將開發平臺作為一種服務出售給用戶，用戶利用已有的平臺服務按照自身需求來實現應用程序的開發、部署和運營。

面向圖書館，PaaS可以提供相對更自由一些的開發環境，它把開發平臺作為一種服務提供給人們，人們可以開發一些與其他圖書館區別開來、有針對性的、能凸顯自身特色的、符合本館需求的應用服務。

1.2.3 軟件即服務（SaaS）

SaaS即應用軟件以服務的方式提供給用戶。面向圖書館的訪問者，SaaS提供一個統一的門戶，用戶可以通過多種終端如PC、移動設備等隨時登錄門戶。門戶通過用戶登錄來識別用戶的不同身份，并提供相應權限的應用服務；通過門戶，不同應用程序中的各類數據可以有機結合在一起，按照用戶的需求形成個性化、靈活方便的應用服務集合。

2 圖書館建設中云計算技術運用的考量

對于圖書館來說，云計算技術將帶來新的體驗、新的服務；但是，新技術的出現必然對圖書館原有的組織結構、運作模式以及資源建設產生一定的沖擊。我們必須清醒地認識到，新技術的利用必須與圖書館的現實發展情況相結合，必須圍繞著圖書館的建設來進行，不能為了利用新技術而盲目建設。綜合來講，應當具有以下幾點考慮：

（1）是否必要。云計算技術雖然是當今技術發展的一大熱潮，為人們提供了新的選擇；然而云服務也還處于一個發展和完善的過程中，圖書館的建設不能為了趕潮流盲目地向新技術靠攏，應當考慮在當前的情況下，自身是否有必要引入云計算技術。

目前，一些大型的公共圖書館和高校圖書館已建成全新的數字圖書館及相關系統，在很短的周期內立刻構建云平臺，追求新的模式是沒有必要的，不但浪費時間精力，還易形成重復建設。對于一些地方圖書館和大專院校來說，在已經形成自身特色，具有一定優質資源和服務模式的情況下，應當判斷新技術的采用是否能夠和自身已有的優勢結合，形成一加一大于二的良好局面。如果對于對于新技術和本館建設的結合前景沒有科學的依據和判斷結論，那么對于云技術的應用不應操之過急。

（2）是否有助于服務品質的提升。從目前云計算在國內的發展來看，國內互聯網公司提供的云服務多是以基于IaaS的云存儲為主，這些云存儲產品多是由網盤服務升級而成，營銷宣傳強大，業務形態簡單，尚未形成完善的云服務。

圖書館是為人們提供閱讀服務的知識中心和學習中心，無論信息技術如何發展，閱讀的主體始終是人，我們考量是否運用云計算技術，應當緊緊圍繞著提高圖書館的服務品質這一中心，不能為了技術而技術。

（3）對現有圖書館業務流程的影響。對大型圖書館而言，完善的業務流程是組織運行的具體行為表現，如果打亂了管理和工作的流程，圖書館工作將會成為一盤散沙。我們應當考慮構建符合日常業務流程的云服務，云服務的架構不能給業務流程帶來混亂，云服務應當去貼合這些業務。在云上，數據存儲、圖書外借、圖書分類與編目等業務都被無縫連接到云平臺。云平臺應當在滿足計算資源和存儲資源按需調用的同時兼顧用戶的個性化需求。按照用戶權限形成統一的、連貫的、流程化的云服務，并在前端通過虛擬桌面為用戶調用各項應用服務。

（4）信息安全的考慮。云計算技術催生了大數據時代的到來，一切數據，包括半結構化的數據都具有一定的商業價值，云服務的提供商一般都是來自商業性質的機構，雖然云服務器的容災性良好，但是在云上存儲的數據以及用戶的一切行為都是可以被獲取的。我們不能排除云計算提供商出于商業目的對用戶資料的覬覦。這也是圖書館信息安全應當考量的問題。

3 結語

在圖書館的發展過程中，歷史上每一次信息技術的變革都給圖書館帶來了新的發展機遇，伴隨著云計算技術的誕生和不斷進步，在圖書館建設中如何去利用云計算技術，如何用云計算技術使圖書館的建設能跟上時展的步伐，是值得我們長久探討的課題。

參考文獻

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關鍵詞：云計算圖書館云計算技術應用

0引言

云計算作為一個相對新興的名詞，出現的時間雖不長，卻足以引起眾多追捧者對其概念的極大熱忱，甚至Matrix關于云計算的20個定義都不能涵蓋其全部內涵。對于圖書館人而言，我們應該將研究重心更多關注到云計算在圖書館中的應用方面。

目前，與云計算相關的網絡應用與服務已應用到圖書館中，但對于中小型圖書館而言，云計算的到來對中小圖書館帶來的影響和機遇也值得我們重視和深思。為了推動中小型圖書館利用云計算技術提升服務能力、降低運行成本，有必要對云計算在中小型圖書館中的應用問題進行系統、深入的研究。

1云計算概述

1.1云計算的基本原理云計算是分布式處理(DistributedComputing)、并行處理(ParallelComputing)和網格計算(GridComputing)的發展，是透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，把存儲在大量分布式計算機產品中的大量數據和處理器資源整合在一起協同工作，使相關的計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機中。

云計算系統的建設目標是將運行在PC上、或單個服務器上的獨立的、個人化的運算遷移到一個數量龐大服務器“云”中，由這個云系統來負責處理用戶的請求，并輸出結果，它是一個以數據運算和處理為核心的系統。

1.2云計算的發展現狀從2007年下半年，云計算開始被關注，并被認為是影響IT未來發展的“革命性的計算模型”。Amazon是最早進入云計算領域的廠商之一，它使用彈性計算云（EC2）和簡單存儲服務（S3）為企業提供計算和存儲服務，分別為企業提供在線數據存儲、計算、內容傳遞、大量數據并行處理、數據索引和查詢等服務。有第三方統計機構提供的數據顯示，，Amazon與云計算相關的業務收入已達1億美元，云計算已經成為Amazon增長最快的業務之一。

Google當數最大的云計算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多個地點、超過100萬臺服務器的支撐之上，這些設施的數量正在迅猛增長。Google地球、地圖、Gmail、Docs等也同樣使用了這些基礎設施。目前，Google已經允許第三方在Google的云計算中通過GoogleAppEngine運行大型并行應用程序。

IBM在2007年11月推出了“改變游戲規則”的“藍云”計算平臺，為客戶帶來即買即用的云計算平臺。它包括一系列的自動化、自我管理和自我修復的虛擬化云計算軟件，使來自全球的應用可以訪問分布式的大型服務器池，使得數據中心在類似于互聯網的環境下運行計算。

隨后，微軟緊跟云計算步伐，于2008年10月推出了WindowsAzure操作系統。Azure(譯為“藍天”)是繼Windows取代DOS之后，微軟的又一次顛覆性轉型——通過在互聯網架構上打造新云計算平臺，讓Windows真正由PC延伸到“藍天”上。

1.3云計算在圖書館的應用2008年中，OCLC的JaniferGatenby在期刊上撰文指出:“對圖書館而言，重要的是擁有與控制他們的數據資源，自由地共享、提供訪問、曝光數據，而擁有或運行操作與管理這些數據的軟件則不那么重要。”2009年4月，OCLC推出Web-scalemanagementservices;2009年7月，美國國會圖書館試水DuraCloud；上海圖書館劉煒研究員在2009圖書館前沿技術論壇中說：“圖書館被裹挾著進入了云計算時代，選擇的解決方案要適應技術發展。”

2云計算給中小型圖書館帶來的機遇

2.1當前中小型圖書館數字化建設面臨的挑戰第一，資金投入不足。圖書館數字化建設是一項高投入的工作，然而，中小型圖書館經費主要是依靠政府部門的財政撥款，大多數中小型圖書館得到的主要是有限的常規經費，因為沒有后續的維護資金，難以繼續追加投入，造成設備陳舊、老化，網絡傳輸速度緩慢。從長遠角度來看，目前在中小型圖書館數字化建設中資金的投入是遠遠不夠的。

第二，專業技術人才匱乏。圖書館數字化建設必須要有專門的技術人員，需要大量從事計算機網絡、系統、軟件開發、平面設計以及信息處理、信息咨詢、外語等專業技術人才。中小型圖書館目前現有專業人員總體素質不高，技術消化能力較弱，導致資源建設與數據庫建設不規范且工作進展緩漫，嚴重制約了數字化建設的進程。

第三，規范標準不一。雖然幾乎所有圖書館在積極進行本館數字化建設，但是往往各個圖書館各行其是。由于缺乏統一的標準，從而導致各地中小型圖書館的低水平建設和重復浪費現象比較嚴重。數字圖書館建設是一個跨學科、跨部門、跨行業的系統工程，應當遵循嚴格的標準和規范。

2.2云計算對中小型圖書館數字化建設的機遇

2.2.1云計算降低了中小型圖書館數字化建設中巨大的軟硬件成本對于中小型圖書館來說，日常流通系統和科研數據庫的硬件設施投入都是一筆巨大的開支，當前社會電子設備技術更新飛速，通常這些設備在投入巨大后卻使用不了多長時間就需要更新或升級，即使硬件設施配備好以后，軟件及數據庫系統的安裝和維護又成為一大問題。

如果中小型圖書館采用云計算所提供的服務，將會很好的解決這一問題。云計算環境下，一般的中小型圖書館用戶只需作為終端用戶使用軟件系統，館內的計算機設備內無需安裝應用系統軟件，只要連接到互聯網就可以使用應用軟件系統。因此云計算對使用的終端計算機本身的要求并不高，所以完全可以節約初期的投入。

各種軟件系統及各類數據庫的使用都可采用類似于租借的形式，統統來自于“云海”中，不需要再費時費力的為所有計算機安裝所有圖書管理系統需要使用的軟件。因此，軟件的升級、維護可由廠商直接在互聯網上進行，圖書館徹底擺脫軟件系統維護的煩惱，擺脫招聘、留用軟件專業人員困難的窘境。

2.2.2確保中小型館圖書管理系統的可靠運行一些中小館由于資金限制，服務器在系統建設初期及維護過程中欠缺資金支持，服務器正常運行存在隱患，云計算的應用可以有效降低服務器出錯概率。在現行圖書館中，圖書館中的數據都集中在館內的服務器上，而一旦服務器出現故障，都將給圖書館造成嚴重的不可挽回的后果。運用云計算模式可以挽回這種局面，因為云中有成百萬臺服務器，即使云中的某臺服務器出現故障，云中的其它服務器也可以在極短時間內，快速將這臺服務器中的數據完全拷貝到其它服務器中，并啟動新的服務器來提供服務，從而使圖書館真正實現無間斷的安全服務。

此外，云計算可以克服服務器訪問限制的瓶頸。普通的服務器的相關硬件資源都有一定的限制，若服務器同時響應，用戶的數量超過了自身的限制將導致服務器的崩潰。因此，圖書館對服務器的最大服務響應數量及接入數量等都進行了一定的限制。如果圖書館想滿足這部分被限制的用戶的請求就不得不投入資金購買或更新更高級別的服務器。而通過云計算技術，圖書館就可使用云模式中大規模數量的服務器，用戶的請求可在最短的時間內獲得響應，從而使本身經濟實力不強的中小型圖書館以較低的成本獲得較高的效益。

2.2.3幫助中小型圖書館實現更大程度上的信息資源共享

通過云計算模式，中小型圖書館之間、中小型圖書館和大型圖書館之間可以共同構筑圖書館的信息共享空間，這樣眾多中小型圖書館就可以分享由大量聯網系統的基礎設施，其運行成本在大大降低的同時效率卻大幅度地提高。此外，在云計算中，各個圖書館的相關電子資源將存儲在云中成百上萬臺服務器中，而不是存儲在某臺計算機中。對于單個館藏資源相對貧乏的中小館來說，云上共享的資源無疑就是成倍擴展的各個館藏資源的集合體，用戶就像使用單個圖書館一樣在全球世界各地的云中圖書館漫游。

2.2.4最大限度地發揮中小型圖書館的作用在傳統的圖書館服務模式下，用戶一般必須使用計算機才能利用圖書館的電子資源。而運用云計算模式，用戶使用手機、PDA等設備也可以使用圖書館提供的電子資源服務。由于云計算模式提供了強大的無線接入功能，因此未來用戶可以通過各種相關的終端使用圖書館的電子資源，從而使中小型圖書館資源中心的作用得到最大限度的發揮。

3云計算在中小型圖書館應用中需要注意的問題

3.1云中的資源配置問題客觀而言，為了安全和穩定，也為了在“云”服務中斷或失效時，圖書館仍然能夠正常的提供相關的服務，各個中小型圖書館顯然不能把所有的數據資源都放在“云”中，必然要繼續在本地保存一些常規的重要的數據來作為“云”數據的一個備份。因此云計算模式是在保留原有模式的基礎上，使現有模式與云計算模式進行融合，作為現有部署模式的有效補充。因此，中小型圖書館應對現有的數據進行梳理，合理配置，通過研究、論證來確立哪些數據資源可以放到“云”中，哪些數據必須在圖書館現有的模式中予以保留。

3.2數字資源版權問題在云模式中，各個加入云模式的中小型圖書館之間可以通過有關的協議共享彼此的信息資源，各圖書館利用云模式方便用戶、提高信息資源共享度的同時，也帶來了版權糾紛問題。由于云計算而產生的知識產權問題，可能超出傳統的知識產權法范疇。因此，已有學者提出，“云計算的獨特問題可能表明，技術已經到達需要重新考慮知識產權許可的迫切地步”。

3.3數據安全問題數據安全和保密問題，更多的是政策層面上的。云計算企業的管理政策、企業信譽，甚至國家政策，都可能對云計算數據的安全造成極大的影響。據介紹，加拿大政府的政策是不允許本國公共部門的IT項目使用總部在美國的托管服務，理由是美國的《愛國者法案》授權聯邦調查局可以查看任何一臺電腦上的內容。類似的政府行為也完全可能發生在云計算領域，成為國家云計算安全的隱患。

3.4協議和接口的問題IT服務商的可替代性是中小型圖書館應用云計算的一個重要前提，要能夠實現不同IT服務供應商之間的可替代，需要供應商之間的共同協議約束，還需要IT服務提供商所提供的云計算能夠遵循共同的標準。沒有共同的標準，就不可能實現從一家供應商到另一家供應商之間的零成本轉移。各個圖書館目前應當密切關注云服務提供商針對不同的操作平臺開發的接口軟件或與有關的單位合作來開發適合本館具體情況的接口插件。

篇4

關鍵詞：互聯網；云計算；中學圖書館；信息化

當今世界，互聯網時代進入以云計算技術、移動終端為代表的新階段。互聯網提供的服務范圍越來越寬廣，信息量越來越龐大，全方位地滲透我們日常生活的方方面面。作為一個個人或組織，能否跟隨其發展步伐，提高自身掌握、運用信息的能力，很好地融入這個高速變化的時代，不僅關系到它的進步和發展，更關系到它以何種形式立足和生存。

中學圖書館系統也不能例外，如何利用好現在各校已有的資源，同新興的互聯網技術有效整合，滿足師生不同層次、不同類型的多樣化要求，是值得中學圖書館管理者思索的問題。

一、當前中學圖書館的現狀

教育部2003年印發《中小學圖書館（室）規程（修訂）》中指出，圖書館是中小學校的書刊資料信息中心，是為學校教育、教學和教育科學研究服務的機構。但是觀察目前各中學圖書館，可以說服務大多局限在圖書借閱的傳統狀態，由于學科教育學習的任務繁重，學生的主要精力集中于課堂教學，不少學校普遍存在學生對圖書館的利用率低的情況。

圖書的借還只是圖書館對其紙質媒體的服務。然而，當今的信息科技技術高速發展，提供了海量數據資料。據統計，現在全世界每天約有近百億信息單元的信息量在傳遞，并以年遞增15%~20%的速度發展，全球共有超過30億個網頁，10300種數據庫，這些數據資料可以以圖片、音頻、視頻等具有吸引力的各種形式展示。總體而言，信息科技技術在圖書館工作中有很大的用武之地。

二、現代化信息技術和云計算技術

信息技術（Information Technology，簡稱IT），是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件。當前，信息技術發展的一個重要方向是云計算技術。

云計算技術是建立在分布式計算、并行處理、網絡存儲、虛擬化等最前沿的IT基礎之上的IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（包括基礎設施即服務Iaas，平臺即服務Paas，軟件即服務Saas等），提供資源的網絡系統被稱為“云”。

云計算技術建立了一個統一的資源池，不同國家、不同地域的用戶可以根據自己的需要，實時從資源池獲取所需的服務，共享各種資源。云計算技術的出現，極大地降低了IT資源使用的成本，提高了資源的使用效率。

三、中學圖書館信息化建設中面臨的一些問題

1.投入較大，投入和產出不成比例

IT資源昂貴，要建成一套比較像樣的圖書信息管理系統，不僅要投入軟、硬件的購置成本，還要配備專人將已有的印刷資料電子化掃描入資料庫。系統建成后，要安排人員對系統的使用進行推廣和培訓，后期也需要投入維護力量；如果涉及某些定制功能開發的，費用更貴。這樣的系統，對于一般普通中學而言，已經算是不小的投入了。問題是，系統建成后，發揮的作用往往不及預期，單個學校的系統使用量有限，讀者同系統之間有很長的磨合過程，系統的有些功能又不能滿足一些特定的需求，總體來看，使用方面的問題較多。

2.單個圖書館資源有限

信息在單個學校的局部范圍內得到組織，在某個學區的大范圍內關聯和整合程度不高，某種程度上成為一個信息孤島。據我們不完全統計，所在行政區內的中學圖書館的館藏約為10~20萬冊左右，重點中學可能略高，能達到30萬冊。而一般大學的館藏為100~200萬冊，國外的大學館藏資料更為豐富。從這方面來看，單個中學能提供的資料相當有限。

3.提供的資料的訪問友好度不夠，師生認可程度不高，與讀者互動不夠

師生現在的選擇空間很大，電視、網絡媒體各種內容目不暇接，高清電視、平板電腦、智能手機，各種新穎的電子終端層出不窮，這些都對傳統的圖書閱讀方式產生了很大的沖擊，讀者流失嚴重。

4.提供的服務價值有限，注重資料內容的提供，忽視研究方法的培訓

以往的圖書館系統建設，注重資料的提供，不注重資料的整合，這樣的系統只能說是一個知識的疊加，而不是知識的有效組織，無法將知識有機地組織起來，讓學生活學活用。

5.同課堂教育的結合不緊密

從現在的教育整體格局而言，課堂教學、入學考試、升學的格局沒有根本性改變。學生就學的很大驅動力是為了能夠去更好的更高階段的學府深造。而最佳途徑無非是通過升學考試。因此，毫無疑問，他們的絕大部分時間是投入課堂教育、備考中的，在圖書館投入的時間最多只是見縫插針。

6.在學生德育方面發揮的作用有限

我們認為，以上這些對圖書館而言，還不是最嚴重的問題，更嚴重的是，各中學的圖書館機構在對學生的品德培養、社會公民意識、社會行為習慣訓練等方面的作用更有限。圖書館本來應該是人們終身學習的最佳場所，然而實際情況是，對學生的思想品德方面的影響遠不如某些地方衛視的娛樂節目。這同圖書館在品德教育過程中應有的地位是格格不入的，長期而言，對社會下一代的塑造是不利的，值得圖書館工作者、教育工作者深入思考。

四、基于云計算的中學校際圖書館建設構想

為了解決以上存在的一些問題，我們考慮在當代云計算技術的基礎上，規劃一套IT系統，實現跨學校的區域性中學校際圖書館系統。我們初步設想，該系統應當包括以下幾個主要部分，簡要介紹如下：

1.依靠現代化IT存儲基礎，以各個中學已有的電子圖書、音像資料等電子化數據為基礎，構建各自的電子資料數據庫系統，對于各校的資料按照密級加以區分，能夠公開的資料，加入系統的公有云，對外開放訪問；不便于完全公開的，加入需要身份驗證后才能夠訪問的私有云。

2.以各學校的機房設施為基礎，搭建區域性的運營中心，統一部署已有的或者重新開發的圖書館應用軟件系統，提供對外服務。這樣的區域性運營中心可以一個實力較強的學校機房為主，其他1~2個為副，當主中心出現故障時，由副中心接替，保證整個系統的連續運行。它負責系統的日常管理和維護工作，包括權限設置，用戶分配，各類資源的訪問控制等。

3.以光纖、高速交換機、路由設備等現代網絡技術為基礎，搭建該系統的主干網絡，連接各中心和數據庫存儲設備，有機地將所有設備整合起來，形成服務云。

4.在學校的各種場所，開放網絡端口，提供無線網絡訪問，支持臺式機、筆記本、平板電腦、智能手機等各種終端的接入。用戶只需要接入服務云即可享受系統提供的各種服務，無需關心設備的提供者和所在位置。

5.邀請其他區域性圖書館、綜合型大學的圖書館，地區性圖書館等外部資源提供者接入網絡，提供更為豐富的資料支持。

校際圖書館云系統架構圖

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五、基于云技術的圖書館系統的優勢

1.提高中學圖書館建設、維護的性價比，合理、有效地利用資源。該系統是基于若干中學的共同需求，建成后可以由各校共同使用，解決單個中學經費不足，投入有限，系統使用量又不高的一些局限。系統正常運行后，大部分維護工作可以通過運營中心統一部署，集中解決，各學校自身只需要維護基礎數據庫等相對有限的一些設備。更進一步地，該系統在建成后，可以產品化的形式低成本地在不同地域復制和，形成多個跨地域互聯的“區域云”，進而整合成一個“整體云”。

2.從讀者的角度，可以突破原有的地域限制，訪問、獲取本校圖書館系統以外的信息資源內容而不用關心信息的來源，信息資源較以往極大豐富；由云服務提供的各種訪問形式也可以滿足師生在圖書館館舍以外的瀏覽需求。讀者不僅可以通過云服務實現電子信息的搜索瀏覽，還可以通過配套的物流支持體系，實現異地圖書資料的借閱和歸還。

3.培養提高學生的信息素養，培養、造就符合信息社會要求的人才。信息素養的教育注重知識的創新，而知識的更新是通過對信息的加工得以實現的。因此，把紛雜無序的信息轉化成有序的知識，是教育適應現代化社會發展需求的當務之急，是培養信息素養首要解決的問題。上海“二期課改”要求我們學校不僅注重幫助學生掌握知識，更加注重加強學生的方法訓練。圖書館系統可以利用現代化搜索引擎和信息關聯技術，有效提高各個學校的資料的相關性，將資料有機整合，方便讀者搜索使用，提高學生的信息使用和整合能力。在此基礎上，提供更多的服務形式，為學生提供一些基本的職業技能培訓。

4.通過校際圖書館管理系統的使用，幫助學生形成正確的互聯網行為觀念。我們認為，青少年同互聯網的接觸，其成長過程同互聯網的融合是不可避免的趨勢。互聯網對青少年而言是一柄雙刃劍，利用得好，可以通過其獲得豐富的信息和知識，對學業、事業起到很大的促進和幫助；利用得不好，也可能被其中的有害信息侵蝕，誤入歧途。我們可以依靠類似校際圖書館這樣的系統，對其進行正面的引導，培養其開放、共享、互助的互聯網理念；培養其尊重知識產權的意識；培養其不斷創新、突破原有束縛的創新意識。

六、系統建設過程中需考慮的一些問題

1.處理好人與云之間的關系。云是為人提供服務的，為了能使云更好地發揮作用，就應當設計友好的人機界面，處理好系統與人之間的互動關系，增加讀者對于系統的使用興趣。可以考慮使用BBS，網絡社區，微信平臺等新穎的互動方式，吸引讀者的關注。對于讀者關注的問題，可以定期對系統提供的服務進行優化，提高服務質量。

2.處理好各校的實物館藏和基于云的“虛擬館藏”之間的關系。各校的實物館藏是基礎，基于云的電子化的“虛擬館藏”是對其極大地豐富和發展。可以預計，基于云的網絡平臺一旦建立，讀者的選擇將極大豐富，在后續的系統建設過程中，要注意實物館藏和虛擬館藏的同步發展，不可偏廢。

3.處理好圖書館系統和日常課堂教學的關系。日常課堂教學仍然是學生獲取知識的最主要來源，抓好課堂教學，能確保學生獲得升學和就業所需要的基本技能。然而，可以預見，隨著教育體制改革的深入開展，學生的學習將從原來的知識記憶，逐漸過渡到培養學習方法和學習能力上。依據課堂教育的主題，圖書館可幫助學生獲取、整理課外的信息，提高學生的分析、研究能力。這些工作，不僅對于學生后續階段的學業，而且對于其思維方法的訓練，學習、工作習慣的形成都會有幫助。最終，對社會人才結構的優化作出有益的貢獻。

云計算等IT技術方興未艾，圖書館的信息化過程也任重而道遠。如何利用已有的IT技術，更好地為中學圖書館系統建設服務，在相當長的時期內，是擺在中學圖書館工作人員面前的一個課題。要解決好這一課題，就需要我們不僅具有扎實的圖書館工作業務功底，而且跟上不斷發展的信息技術的節奏，把握信息科技時代的脈搏。

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關鍵詞：云計算；數據安全；保護技術

中圖分類號：TP309.2

云計算就是在網絡環境下，以服務的形式向用戶提供海量IT資源，滿足用戶使對數據使用的需求。在供應方向用戶提供用云計算服務時，用戶將數據與應用托管至云端。以用戶的角度來看，選擇相信服務方是必然的，雙方達成戰略合作關系后，共同參與安全機制的擬定，為數據安全提供有力保障。以服務方的角度來看，一旦信譽瓦解，則很難立足于市場。在這樣的市場背景下，云服務供應商應結合用戶需求，研制數據安全保護技術，既不會影響到數據的正常使用，又最大化降低數據安全事故的發生。

1 云計算模式下數據安全的現狀

眾所周知，云計算服務的提供商并不是唯一的，各提供商的性質與規模均存在一定差異，尤其是安全防范能力與風險處理能力。綜合實力不強的服務商會逐漸被淘汰，此時，用戶交予服務商管理的數據將何去何從還是未知數。所以一般情況下，用戶會格外留意數據的提供者以及保存者。

用戶在云計算模式下執行各項操作時，會非常重視服務的安全性。用戶認為，云服務的供應商有義務引進先進技術，提高監管力度，為服務的安全提供良好保障。然而，就筆者調查獲悉，目前市場上并未出現任何能夠對云計算供應商進行安全性能監管且具有公信力的服務方。另外，相關法律法規的嚴重匱乏，也導致云計算服務商在安全保護工作上不知該如何下手。

在云計算模式中，云端環境可突破地域的約束。所以，數據的儲存并不存在任何明確的位置或步驟，任何地方均有可能成為數據儲存的中心。也正因如此，數據的風險就此增加，數據安全性將會面臨嚴峻考驗。從法律的角度出發，數據安全的管轄機制上不明確，倘若直接將數據存放于其他國家，則非常有可能被他國人員或機構肆意濫用。而且，在用戶的重要數據無法正常使用時，根本無法利用法律武器捍衛自己的合法權益。倘若被盜取的是商業機密，將會給用戶帶來不可預計的嚴重損失。

2 云計算中數據安全的關鍵技術

隨著云計算的服務計算模式逐漸升級，動態虛擬化管理日趨成熟，租戶共享運營模式日益普及，數據安全與隱私保護工作面臨著嚴峻考驗。云計算的安全問題是云計算發展道路上最為突出的一大障礙，為使云計算突破發展瓶頸，務必結合實際需求，利用先進技術為數據安全提供可靠保障，為用戶提供更加優質的數據服務。

2.1 數據傳輸安全

在云計算模式中，用戶利用網絡，將數據輸送至云計算服務方，對其提出處理要求時，數據傳輸的安全問題至關重要。所以，云計算的安全關鍵技術可從以下幾方面著手：當用戶數據在網絡環境中傳輸時，對其進行加密處理，預防失竊；對云計算服務商進行監控，確保云計算服務商在獲得用戶數據后，規范執行正常操作，對數據進行妥善處理與保存，最大化降低數據泄露的可能性；云計算服務商在儲存數據的過程中，務必確保用戶經權限認證后，即可獲得訪問權限，同時訪問對象僅限于自身數據。

2.2 數據儲存安全

在云計算模式中，資源共享是數據儲存的重要前提。所以，云計算服務商應采取有效措施，對不同數據進行有效隔離，避免各類數據雜糅在一起，出現運輸錯誤或泄露情況；另外，就算用戶已完全掌握數據存放的服務器位置，云計算服務商仍有義務，對用戶交付的數據進行備份，避免重大安全事故的發生。即使發生意外情況，用戶也不會失去所有數據，用戶可在自身數據受損的情況下，向供應商索取備份數據。在云計算環境中，數據殘留問題十分嚴重，它是導致信息泄露的常見原因。為此，云計算提供商有必要在這一方面加強監管力度，及時妥善處理數據殘留問題，為數據的安全使用提供可靠保障。

2.3 數據審計安全

在云計算模式中，云計算服務商務必確保，在滿足用戶信息數據服務需求時，不會為其他用戶的數據使用帶來不利影響。另外，筆者建議，云計算提供商可聯合第三方機構，對數據的安全性與準確性進行審計。數據審計工作不但能有效保障用戶數據安全，還會對云計算服務的穩定發展產生積極影響。

3 云計算環境下的數據安全技術的應用

3.1 數據加密中的應用

數據的加密處理工作，需要在對稱加密算法密碼生成器的幫助下才能完成。具體流程為：隨機生成一個包含校驗信息的密鑰，利用非對稱加密算法對該密鑰進行加密。對經加密算法處理后的數據信息以及密鑰密文進行處理，最終將其作為一個數據包保存至云端。在這一加密過程中，系統需對規模龐大的用戶數據進行對稱算法處理，將加密鑰與密文數據同時保存至云端。相較之下，用戶只需保存非對稱加密算法以及解密秘鑰即可，十分便捷。

3.2 在數據解密中的應用

當用戶需要解密數據時，首先要利用對稱加密算法的密鑰，在非對稱加密算法解密鑰的幫助下完成解密。隨后，結合密鑰通過對稱加密算法，對數據包進行解密，實現對原文的還原。反復進行上述操作，直到所有數據包均成功解密，最終獲得原始數據。在這一操作過程中，對稱加密算法密鑰管理問題獲得妥善解決，就算是運算規模十分龐大，也不會對該工作的正常運行造成任何困擾。

3.3 在數據認證中的應用

就目前情況來看，認證技術被廣泛應用于數據訪問與控制工作中。通常情況下，認證技術會通過身份認證，對用戶的權限加以界定，同時對身份、權限認真進行動態監控，從根源上杜絕用戶間非法越權訪問行為的出現。PIK技術、動態口令技術、一次性密碼技術等，均為使用頻率較高的認證技術。

4 結束語

綜上所述，為有效避免數據安全與個人隱私遭到侵犯，大部分用戶均堅持使用現有內部系統，如此一來，云計算的應用與推廣受到一定局限性。引進科學、合理的云計算數據安全保護技術，才是推動云計算健康發展的關鍵。在本文中，筆者通過對相關技術的研究，為云計算環境中的數據安全保護機制提供理論基礎與實踐依據，為促進云計算的穩定發展奠定了良好基石。

參考文獻：

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