云计算与soa融合对数字图书馆发展的影响

云计算与云计算与 SOA 融合对数字图书馆发展的影响融合对数字图书馆发展的影响孔云，杨婷 （昆明理工大学图书馆，昆明，650093） 邮箱：920581344qq.com 摘要：数字图书馆技术与云计算的结合必将是业界发展的趋势。本文首先分析了数字图书 馆的发展现状；接着概述了云计算和 SOA 架构；然后分析了云计算与 SOA 的异同，得出它 们必将走向融合的结论；最后列举了云计算与 SOA 的融合将为业界可能带来的变革。 关键词：云计算 SOA 数字图书馆 web2.0 图书馆 2.01.1. 引言引言 当前各高校图书馆拥有的数字化资源有以下特点：一是数字化资源的文献类型较全面， 包括书目、图书、学位论文、报刊、专利等各类文献；二是全文数据库或含有部分全文的 数据库的比例越来越高，其中中文全文数据库比例更高；三是各馆自建的特色数据库无论 是数量还是质量都差别较大。然而，由于数量众多的数据库来自不同的出版商，在数据结 构、检索方式、发布方式、显示风格等方面均存在差异，以至众多的数字化资源之间缺乏 必要的联系，形成信息孤岛1。如何有效整合和发展数字化资源，已成为数字图书馆建设 中的一个热点课题。云计算作为一种 IT 基础设施与服务的交互和使用模式，为数字图书馆 的发展提供了新的思路和方法。同时，随着 Web 服务等技术的出现与不断完善,使得 SOA(面向服务的架构)得以应用和成熟。面对互联网发展的新趋势和数字资源建设过程中出 现的问题，图书馆界应该抓住机遇，积极面对，力争有所突破，有所作为。 2.2. 云计算概述云计算概述 云计算是分布式计算、并行计算以及网格计算的发展，也可以说是这些概念的商业实 现。业界已经从不同的角度给云计算下了定义，普遍认同的定义为：云计算是以虚拟化技 术为基础，以网络为载体，以提供基础架构、软件、平台等服务为形式，整合大规模可扩 展的计算、数据、存储、应用等分布式计算资源，进行协同工作的超级计算模式。用户不 再需要购买昂贵的软硬件资源，只需支付相应的租赁费给云计算服务提供商，就可通过网 络方便地获取所需要的计算、存储等资源。云计算具有超大规模、支持虚拟化、可靠性高、 通用性好、高可扩性、按需服务、价格低廉等优点2。 世界各大软件巨头都投入巨资进行云计算的研发, 包括 Google、Microsoft、Yahoo、Amazon 和 IBM 等。国内云计算发展也非常迅猛，并于 2009 年 4 月 23 日召开了首届云计算论坛, 正式发布了国内首个云计算产业白皮书, 对云计算机 遇及未来作了大胆的预测2。 2009 年被认为是云计算元年, 融合了计算设施、能力和数据的云正在成为一种网络存 在方式。可以说，云计算模式是数据共享计算模式与服务共享计算模式的结合体，是下一 代计算模式的发展方向，这种模式必将给图书馆行业的发展带来机遇与挑战。 3.3. SOASOA 概述概述 SOA 是指为了满足 Internet 环境下业务集成的需要, 通过连接功能完成特定任务的独 立功能实体来实现的一种软件系统架构。SOA 实质上是一个组件模型, 它将应用程序的不 同功能单元服务，通过服务间定义的接口联系起来, 接口采用独立于具体实现服务的硬件 平台、操作系统平台和编程语言的中立方式定义, 使得系统中的服务可以使用统一和标准 的方式进行通信,实现业务系统间的互操作3。 SOA 由服务消费者、服务提供者、服务注册库组成。服务消费者使用服务提供者提供 的一个以上服务。服务提供者处理服务消费者的输入值给他提供结果。服务注册库存储对 服务的描述信息。服务提供者把自己提供的服务登记在服务注册库，服务消费者从服务注册库查找自己必要的服务使用。根据情况，服务提供者也可能利用别的服务提供者的服务3。SOA 只是一种指导软件设计的方法论，并未对实现方法做出任何规定。当前 SOA 的实 现技术有很多种，如分布式对象技术(CORBA、EJB、COM/DCOM)、面向消息的中间件技术以 及当前已经普遍应用的 Web Service 技术。Web Services 技术具备跨平台特性和松散耦合 特性，提供了服务的注册与检索机制，成为资源整合中基本的和重要的实现技术。 4.4. 云计算与云计算与 SOASOA 的融合的融合 学术界对云计算与 SOA 相结合进行了一些研究，主要观点归纳为： 4.14.1 SOASOA 有助于建立云环境有助于建立云环境 SOA 和代理架构能够提供支持分布式系统和多代理系统的开发的工具，并以此构建云 计算环境。采用 SOA 技术对云服务进行集成和组合，可构成能解决特定业务问题的可重用 的解决方案，基于该解决方案的共享和重用能够简化云服务的集成和组合问题4。上述表 明，SOA 技术有助于建立云环境。 4.24.2 SOASOA 与云计算是互补的与云计算是互补的 文献5结合 SOA 和 SaaS 技术，按照 SOA 原则快速构建满足特定业务需求的新服务，从 而减少云服务提供商的经济投入。文中认为 SOA 技术首先可以将普通的 SaaS 软件以标准的 服务方式提供给用户，然后可以进一步进行有效的组合和集成，从而提供更高抽象层次的 服务以方便用户使用。因此，二者可以相互补充。 4.34.3 SOASOA 与云计算是融合的与云计算是融合的 文献6认为 SOA 目前主要集中于内部企业系统的整合，并不能很好地适应当基础设施 和企业应用来源于外部的 SaaS 和虚拟基础设施服务的情形。因此，需要对基本 SOA 原则和 假设重新进行评价，并将 SOA、云计算、Web2.0 结合起来形成一个单一的框架，达到企业 内和企业间的云环境的统一。文中提出了一种云服务 QoS 模型，并结合 SOA 和多代理技术， 建立了一个面向服务的并且保证 QoS 的云计算架构，从而能够提供 QoS 有保证的云服务。 由此可知，二者可以融合。 4.44.4 SOASOA 与云计算面临共同的挑战与云计算面临共同的挑战 云计算和 SOA 具有共同面临的挑战，主要包括：首先，服务没有统一的标准会带来诸 多问题；其次，二者均需要有效地选取合适的服务提供商；最后，如何保持服务的高可用 性以及如何提供安全的解决方案等都是二者共同面临的挑战7。 综上可知：首先，云计算与 SOA 是互补的，SOA 能够将单一功能的云服务组合成能满 足复杂业务需求的应用，云服务为 SOA 提供了大量的可供其集成的远端服务。二者存在融 合的可能和必要。其次，根据云计算 SOA 自身的特点，二者主要的融合点在于云计算的 SaaS 层和 PasS 层。最后，由于云计算所提供的云服务不同于传统的服务，这给 SOA 技术 带来新的挑战，二者融合的主要挑战包括如何确保云服务的高可用性、如何实现服务的快 速无缝部署、如何有效地发现云服务等。 5.5. 云计算与云计算与 SOASOA 的融合将为数字图书馆的发展带来变革的融合将为数字图书馆的发展带来变革 云计算与 SOA 的不断融合和发展，以及图书馆 2.0 理念的持续成长将为图书馆的发展 带来新的机遇和动力，甚至是变革。图书馆只有顺应潮流，不断探索和发现新的应用，构 建相应的云服务平台，才能跟上时代的发展步伐。本文认为，云计算与 SOA 的不断融合， 将给图书馆界带来以下可能的机遇和变革： 5.15.1 更高效更安全的计算能力更高效更安全的计算能力 使用云服务器，可以解决本地服务器固有的故障、计算能力有限等问题。在云中有成 千上万台服务器，即使其中的某台服务器出现故障，云平台也可以将某台服务器中的业务 和数据迅速迁移到其他的服务器中，从而实现无间断的安全服务，以极低的成本获得极高的运算能力，解决本地服务器的固有缺陷8。 5.25.2 有效的整合数字资源有效的整合数字资源 随着信息化的不断深入，多种多样的异构资源给读者的使用带来了许多不便。云计算 能够将分布式存储的数据与一站式的检索界面结合起来，让读者从一个入口即可对所有资 源进行检索，从而实现一站式服务。在云计算时代，所有数字资源将聚合到云端的存储系 统中，馆员只需对资源进行归类、管理和制定相应的访问规则；用户只需遵守服务端既定 的访问规则即可获取丰富多样的数字资源。同时，馆员和用户还可以对既有的内容进行互 动、补充和修改，从而不断的完善资源库。云计算技术屏蔽了信息资源的多样性格式，可 以将入网的所有资源连接在一起，实现多种资源的全面共享，进而极大地提高数字资源的 利用效率。云计算平台中， 用户获取资源不受时间和空间的限制，有利于实现数字资源的 共建共享9。 5.35.3 实现数字参考咨询服务实现数字参考咨询服务 在云服务中，图书馆的所有数据都存储在云服务器中，用户可以随时随地以最便捷、 最快速、最安全的方式获得云中的相关信息与服务。对所有用户来说，他们看到的仅仅是 一个统一的服务界面，用户使用云服务就像使用本地图书馆一样的方便。这样数字参考咨 询服务就能有效地超越时空的限制，以特殊的面对面方式，使得参考咨询员无论在何时何 地，都能给读者提供交互式的咨询服务10。 5.45.4 提供海量存储系统提供海量存储系统 随着数字化资源的增加,本地存储的使用成本，维护成本也在不断增加， 这给图书馆 带来极高的硬件成本。而云存储系统具有无限的存储空间,动态扩容等优点。这为数字图书 馆日益增加的海量数据提供了解决方案。图书馆不必再考虑海量存储带来的问题, 可以把 更多的经费投入到核心服务上。 5.55.5 图书馆图书馆 2.02.0 应用将有更广阔的发展空间应用将有更广阔的发展空间 图书馆将根据个人的偏好来进行资源的选择与控制。个人图书馆不再是藏书楼、信息 仓库, 而是变为个人知识管理的平台、工具。实现与他人的知识和信息共享，以及互动。 进而实现知识的增值, 促进创新。Web2.0 代表着信息技术的发展方向和互联网发展的理念,将 推动图书馆 2.0 的不断发展。在云计算理念中,用户在任意位置、使用各种终端获取应用服 务。所请求的资源来自云,而不是固定的有形的实体，图书馆 2.0 将有更广阔的发展空间11。5.65.6 用户将享受全新的服务体验用户将享受全新的服务体验 云计算技术能够将分布式存储的海量数据和具有超强计算能力的分布式计算结合起来 为用户带来全新的体验：用户提交请求给云服务器, 服务器则调配强大的计算能力进行本 体演算、机器智能推理等复杂计算分析用户需求，根据分析结果调配海量数据中的资源, 将结果提供给用户。云存储可以极大提高资源查全率, 而且准确率更高。复杂网络应用的 扩展服务体现在非结构化数据、空间数据和多维数据服务上。典型应用如基于人工智能的 三维虚拟图书馆员, 通过语音和用户交互, 如同和真实图书馆员交流；采用虚拟现实技术, 复原历史著名图书馆场景, 采用空间计算技术, 提示某图书距离用户最近的获得地点以及 行进路线；采用多维数据分析挖掘技术,根据用户描述的需求, 推荐最符合用户借阅的图书 等。这些扩展服务在云图书馆中将得到发展,并给用户带来全新的体验12。 5.75.7 图书馆员面临新的挑战图书馆员面临新的挑战 云计算环境下的数字图书馆是没有围墙的图书馆，是没有技术障碍的图书馆。用户只 要能连入互联网, 即可进入资源丰富的图书馆, 其不再局限于开放时间、 开放地点等制约。 用户有最大的自由来选择和控制自己的学习, 真正做到随需随用。这对馆员的服务能力提 出了更高的要求。迫使馆员必须不断学习先进技术、 使用新技术、熟练新技术来提升服务水平13。 6.6. 小结小结 云计算的应用目前还处于探索阶段，但数字图书馆技术与云计算的结合必将是业界发 展的趋势。SOA 作为目前业界最完美的软件架构，是云计算得以发展的有力推手，云计算 与 SOA 必将走向融合。随着图书馆界对云计算技术的关注以及云计算技术的日趋完善，它 的众多优点会推动图书馆的发展和进步，云计算将是未来数字图书馆的主要支撑平台。数 字图书馆正