云计算与信息资源共享管理，本文主要内容关键词为：信息资源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：G203 文献标识码：A 文章编号：1003-6938(2009)04-0047-06
CLC number:G203 Document code:A Article ID:1003-6938(2009)04-0047-06
1 引言
近两年来云计算(Cloud Computing)已经逐渐成为热门的话题，从Google apps到Microsoft Azure，云计算渐渐走近我们的生活。IBM、Amazon等国际IT巨头都开始云计算的开发与应用，2009年2月，IBM宣布与全球六所大学在云计算项目上进行合作，并推出最新的产品与服务，且与Amazon联手提供web服务。云计算将计算和存取集中于网络中的集群服务器中，用户只需要通过客户端的浏览器软件实现应用需求。这一特点使个人计算机能以最小化的性能完成最大化的功能。就像Ajax和DHTML这两种20世纪90年代的技术却在10年后改变了Web的面貌一样，云计算基于虚拟化、可扩展的文件系统和开源操作系统及软件，可能永久的改变整个信息产业的一部分。
云计算在服务模式与技术上的创新理念，以及基于云计算而构成的新的网络平台，一方面为信息资源管理与服务提供了一个新手段，同时也带来一系列的需要解决的新问题。对于信息管理学科，这是一个新的研究领域，也将是一个新的发展阶段，当然也是当仁不让的责任。从目前的发展来看，云计算与信息管理关联性研究的内容十分广泛，如：将云计算理念引入信息管理研究、云环境(基于云计算的平台与设施)在信息管理中的应用问题、信息管理对云计算的质量与性能要求(评价问题)、云环境下信息资源的安全与保密问题等等。本文主要讨论云计算的发展及对信息资源管理的影响，并以高校信息资源配置为例，探讨利用云计算提高资源共享能力和提高服务质量的方案。
2 云计算的发展与特点
云是一种确实可行的方法与解决方案的合集，它会像20世纪90年代的互联网一样影响信息技术格局。云计算(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。[1]
Gartner高级分析师BenPring评价“它(云计算)正在成为一个大众化的词语。”作为一个对互联网的比喻，“云”是很容易理解的。有些分析师和公司把云计算仅仅定义为计算的升级版——基本上就是互联网上提供的众多虚拟服务器。另外一些人把云计算定义的更加宽泛，他们认为用户在防火墙保护之外消费的任何事物都处于“云”之中。[2]
Markus Klems认为：云计算是一个囊括了开发、负载平衡、商业模式以及架构的时髦词，是软件业的未来模式(Software 10.0)，或者简单地讲，云计算就是以Internet为中心的软件。
Reuven Cohen指出：云计算是一种基于Web的服务，目的是让用户只为自己需要的功能付钱，同时消除传统软件在硬件、软件、专业技能方面的投资，让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。
此外，包括Praising Gaw，Damon Edwards，Ben Kepes，Omar Sultan，Paul Wallis在内的专家都分别给出了云计算的定义。[3]
2.1 云计算的优点
云计算具有一些新特征，其优点突出表现为：
(1)降低用户电脑的成本。用户不需要购买非常高端的电脑来运行云计算的Web应用程序，因为这些应用程序在云上面，而不是在本地运行，所以桌面PC就不需要传统桌面软件所要求的处理能力和存储空间。
(2)改善性能。因为大部分的软件都在云上面运行，所以用户的电脑就可以节省更多的资源，从而获得更好的性能。此外，由于“云”中的服务只用支持单一环境，从而运行更快。
(3)降低IT基础设施投资。大型组织的IT部门也能通过向云迁移降低成本，通过利用云的计算和存储能力替代内部的计算资源，企业可以减少IT的初期投资。对于那些需要处理高峰负载的企业，他们也不再需要购买设备应付负载峰值(在平时闲置)，这种需求可以通过云计算轻松处理。
(4)减少维护问题。云计算能够为各种规模的组织显著地降低硬件和软件的维护成本。硬件都由云计算提供者管理，所以组织基本上不用再进行硬件维护，系统软件等也是同样的情况。
(5)减少软件开支。由于各种成本的降低，一般基于云计算的服务收费都要比传统的软件要低，而且许多公司(例如Google)都免费提供其Web应用程序。
(6)即时的软件更新。另一个跟软件相关的优势是用户不用再面对陈旧的软件和高昂的升级费用。基于Web的应用程序都自动更新，用户每次使用这个程序，得到的都是最新的版本。
(7)计算能力的增长。这是显而易见的，当用户与云计算系统连接之后，可以支配整个云的计算能力。
(8)无限的存储能力。类似地，云提供事实上无限的存储能力。
(9)增强的数据安全性。在桌面电脑上，硬盘崩溃可能损坏所有有用的数据，但是云里面一台电脑的崩溃不会影响到存储的数据，这是因为云会自动备份存储的数据。
(10)改善操作系统的兼容性。不同操作系统之间的数据共享是非常麻烦的，但是对于云计算，重要的是数据，而不是操作系统，用户可以将Windows连接到云其他不同的操作系统共享文档和数据。
(11)改善文档格式的兼容性。由Web应用程序创建的文档可以被其他任何使用该应用程序的用户读取，当所有人都使用云进行文档和应用的共享时将存在格式的不兼容性问题。
(12)简化团队协作。通过共享文档可以进行文档合作，对许多用户来说，这是云计算最重要的优点之一——允许许多用户非常容易地进行文档和项目的合作。简单的团队合作意味着可以加快大多数团体项目的进度。同时也让分布在不同地理位置的团队合作变得可能。
(13)没有地点限制的数据获取。通过云计算，用户不需要将文档随身携带，所有的数据都在云中，只需要一台计算机和网络连接就可以获取。
2.2 云计算的缺点
云计算在体现出其独特的优点同时，也不可避免的有一些缺点，主要表现为以下六点：
(1)要求持续的网络连接。因为用户需要通过因特网来连接应用程序和文档，假如没有网络连接，用户将什么都不能做。现在有些Web应用程序在没有网络连接的时候也可以在桌面上运行，例如Google Gears，这项技术可以将Google的Web应用程序如Gmail变成本地运行的程序。
(2)低网络连接环境下不能很好工作。Web应用程序都需要大量的带宽进行下载，例如Gmail包含大量的JavaScript脚本，在低网络环境下页面装载都很困难，更别说利用其丰富的特性。换句话说，云计算不是为低带宽网络准备的。
(3)反应慢。即使有相当快的网络，Web应用程序也可能比桌面应用程序反应要慢得多，因为从界面到数据都需要在客户端和服务器不断传递。
(4)功能有限制。虽然这个问题在将来必然会改善，但是现在许多Web应用程序和其对应的桌面应用程序相比，功能缩水很多。以Google文档和Microsoft Office 为例，它们的其本功能差别不大，但是Google文档缺乏许多Office的高级特性。
(5)数据的安全性。如果把数据都保存在云计算中，由于云的公共获得性，无法确保机密数据不会被其他用户窃取。
(6)云不能保证数据不会丢失。理论上，保存在云中的数据是冗余的，不会存在丢失的问题，然而现在大部分云计算提供者都没有服务水平协议(SLA)，也就是说如果你的数据不见了，他们并不负责。
2.3 云计算的发展现状
Google公司是最早通过网络来提供软件和计算能力的公司之一。随后，包括亚马逊、IBM、甲骨文和微软在内的许多科技巨头也都通过服务器为客户提供包括存储空间和软件在内的服务以维持客户关系。这种通过远程调用而非本地主机来获取服务的方式被称为云计算。这种技术现在正在美国各大公司流行开来。[4]目前的云计算主要是在商业领域发展迅速。
IBM公司近日宣布推出新的服务、硬件与软件，旨在提高云计算环境的安全性，确保数据的保密性，以及防范针对应用程序的攻击。IBM推出了Proventia虚拟化网络安全平台(Proventia Virtualized Network Security Platform)，这一虚拟设备可以帮助保护公司有形资产和云资产的安全。作为IBM涉足安全虚拟化领域的首批产品之一，Proventia虚拟化网络安全平台是一个可扩展的虚拟安全平台，它把包括入侵防御、网络应用程序保护和网络政策执行在内的安全应用程序整合成为一个单一的解决方案。使用Proventia虚拟化网络安全平台，客户能够通过前所未有的规模获得虚拟化的强大功能，进而向虚拟网络提供X-Force支持的网络保护，而这种保护是实现安全云服务的重要组成部分。[5]
Verizon Business于2009年6月3日在美国推出了云计算服务，可以允许公司使用物理的或者虚拟的服务器计算能力，而这项服务可以以最小为天的周期进行计费。这项服务的英文名字叫做CaaS，这个服务可以让用户通过Web的门户来访问和使用Verizon的工程师为他们定制化的软件。计算中涉及使用的服务器或者其他的设备，是在Verizon的数据中心里，也可以之前为客户定制化的来安装客户化的系统。[6]
惠普公司于2009年6月推出了最新的精简型、节能的模块化计算系统，主要针对拥有支持云计算环境的数据中心的企业用户。最新的HP ProLiant SL服务器产品线是面向扩展计算的ExSO产品组合的新成员，它由一个开放式2U机架构成，其中包括风扇、电源和任务特定的服务器节点(可直接接入硬件的滑轨中)。ProLiant SL机架可匹配来自惠普或者第三方的任何一种标准机架。
惠普、英特尔和雅虎在2008年公布了一项名为Open Cirrus的云计算测试，以在全球范围内的商业、政府机构和大学进行推广。目前有50多个研究项目与Open Cirrus接轨。[7]
中国的企业在云计算开发与应用中也不甘示弱。2009年6月6日，在北京召开的用友公司一年一度的技术大会上，6家机构共同发起用友“云计算与NC高性能实验室”，这6家机构均为国内云计算研究的领先机构，即中国科学院计算所网络重点实验室、清华大学高性能计算研究所、北京大学软件与微电子学院、IBM、Intel、用友公司，同时启动的还有“云计算与NC高性能实验室”的6大行业研究基地，这些行业研究基地包括——金融行业、制造行业、建筑行业、房地产行业、消费品行业、能源行业，6名行业资深人士成为该实验室特聘研究员，从研究机构、技术应用厂商、企业应用基地、再到云计算实践的推行者，这个强大的云计算商用实践体系将保障“云计算”的应用实践和价值发挥得到切实的推进。[8]
2009年5月22日，中国电子学会在北京中国大饭店隆重举办首届中国云计算大会。我国的学术界和企业界共同关注云计算的发展，迎接云时代来临。
3 云计算带来的变革
科技创新正不断的改变我们的世界。云计算是一种革新，而这一革新将会给我们身边的一切带来巨大变革。
3.1 改变信息处理及储存理念
目前，我们大部分人仍然在使用PC处理文档、存储资料，通过电子邮件或者移动存储介质与他人分享信息。一旦PC硬盘或者移动存储介质坏了，他们会因为资料丢失而束手无策。而在“云计算”时代，“云”会替我们做储存和处理工作。届时，我们只需要能连接上网的终端设备，不需关心储存或计算发生在哪朵“云”上，但一旦有需要，我们可以在任何地点用任何设备，快速地计算并找到这些资料，再也不用担心资料丢失。[9]
3.2 改变IT产业发展
微软(中国)有限公司董事长张亚勤认为，在未来十年中，云计算带来的产业变化主要体现在五个方面。
(1)信息产业从PC时代走向互联网时代，而产业也将从PC时代的应用为中心走向以数据为中心；
(2)PC机的定义将发生很大的改变；
(3)计算的架构从过去集中于PC或服务器的某一“端”走向“云”+“端”；
(4)软件企业的业务模式从软件走向“软件+服务”；
(5)市场的基础将会更大，服务更多用户。[10]
3.3 云计算解放终端设备
2009北京科博会上，联想集团副总裁兼联想研究院院长韦卫表示，随着云计算产品、市场和业务模式的逐渐成熟，个人电脑将赋予诸多创新应用。在未来3～5年，面向企业的云计算终端和个人手持电脑将占主导地位。此言一出，众皆默然。充斥着神秘魅力的云计算再次夺入眼帘。杀毒防火需要“云”，企业办公亦离不开“云”。
云计算时代主要的计算及存储都在云中完成，从而解放了用户的终端。比尔·盖茨在1989年谈论“计算机科学的过去、现在与未来”时说：“用户只需要640K的内存就足够了。”。这在目前看来简直不可能，但是，云计算的出现使这样的愿望成为可能。
基于云计算平台，用户可将一个实时动态的全社会数据库与应用完美结合，无需再安装任何应用软件。这时云端扮演了动态变化的智能知识库和服务提供商的角色。它不但节省了用户终端资源，而且免去了维护的环节。有了“云”，用户可通过网络连接到对应的服务器直接调用软件，这将有效降低终端软件使用成本，同时还可避免安装和随时更新的麻烦。
通过云计算平台，用户可以把互联网实时出现的信息利用起来。未来的终端设备使终端需求与服务器之间做一个结合，省去安装插件等中间环节，为用户带来享受云计算服务美好体验。[11]
4 云计算与高校资源共享管理
高校资源是高校正常运作、保障师生进行工作和学习的基础。能否高效的配置和利用资源直接影响高校的教学水平。但是，由于不同地域、不同级别的高校无论是硬件还是软件条件都出现发展不平衡的现象。即使是在同一高校内，不同院系和专业之间也存在资源利用和分配不协调的问题。经过多年的努力，在资源共享方面取得了一定的成绩。
4.1 问题分析
自上世纪90年代以来，我国相继推出“211”工程、“985”计划等重点科教兴国工程，推动我国高等教育的发展。可是，由于地域经济发展不平衡等诸多原因导致现在高校教学资源相对短缺。
高校数字资源主要是高校数字图书馆的资源，包括订购的数据库、学校的网络课程以及电子图书等等。数字图书馆本身就带来了不错的资源共享方式，但仍然无法做到100％共享和最高的经济效益。
目前图书馆资源建设有以下一些问题：[12]
(1)纸质资源和数字资源不能相互补充
对一个图书馆来说，往往数字资源的数据不能和纸质资源的数据进行一对一的查重，这样的情况下，数字资源就大量地购进，因为只有购进数字资源的数量越多，所包含的信息资源才越广，但是这样往往会造成资源的浪费。
(2)数字资源相互独立、重复建设概率高
馆与馆之间的数字资源和纸质资源都是相对独立的，在建设过程中没有考虑到其他馆是否在这一领域已建设成功，或完全的建立完成。埋头建立本馆的数字资源，这样重复建设所花费的人力、财力过多。
(3)信息资源共享有局限性
图书馆资源的共享往往局限在一些对口的、接口相同的数据资源上，而那些大馆与小馆之间数据建设有很多区别，从而就会出现大馆的数据和小馆的数据不能相通，这样就谈不上共享。
(4)数据库无法发挥最大化经济效益
各大高校纷纷订购自己的数据库资源，不同的高校有不同需求类型的数据库，同时，即使订购同一数据库的不同高校对数据库的利用程度也是不一样的。比方说，某一综合性大学订购了某测绘科学的数据库，同时某一工科类测绘专业挺强的大学也订购了同一数据库，很明显这两所大学对这个数据库的使用要求是不同的，但是他们都花了一定的费用才能使用此资源，设想如果他们能共用同一数据库，他们就能花较少的资金满足各自的数字资源需求。但是，由于校际图书馆之间的协作以及数据库提供商方面都存在一些利益方面的冲突，使得数据库资源很难发挥最大化的经济社会效益。
4.2 云计算的作用分析
云计算的提出带给我们全新的视角去审视目前的高校资源共享方式，云计算的思想和理念势必为高校资源共享带来变革。
(1)云计算提高硬软件共享
云计算技术的一个突出特点就是最小化终端设备的配置要求。如此一来，高校的硬件资源包括实验室电脑、服务器，甚至个人电脑都可能在一个云计算网络中，不同的用户只通过这个“云”网络就能访问这些资源。用户无论是在办公还是学习或是日常的生活，只要有应用需求都能通过这个理想的网络调用资源，获取服务。到时，我们就能通过自己的3G手机、PDA等数字设备使用以前我们需要在办公室、实验室、教学楼中才能利用的资源，不仅获得的服务质量更加优化，还能满足不同层次的用户需求。
(2)云计算提高信息安全
云计算可为高校的数字资源带来前所未有的安全性和可靠性。高校的数字图书馆集中在云计算网络众多集群服务器中，我们不必担心因为个人疏忽造成的数据丢失、硬件损坏或是计算机病毒和网络黑客入侵带来的数据安全问题。有人就打过这样一个比方：我们把数据存在云计算网络中，好比我们把家里的钱存在银行中一样，比我们自己藏着钱更加的安全。曾经有人担心我们把自己的数字资源放在那些我们无法知晓或控制的位置，会给我们带来巨大的风险。这个担心有一定的道理，但是，只要对云计算网络进行严格的控制，制定明确合法的网络协议，再加上相关职能加强监控，云计算网络是可以保证安全，至少比存在个人电脑或学校实验室的PC机和服务器上安全，因为，云计算的存储服务将我们面对的数据安全风险分散到广大的“云”网络服务器中，信息安全得到很大程度的提高。
(3)云计算提高校际数据库资源共享能力
数字图书馆技术普及之后，许多有条件的高校建立的数字图书馆，为广大师生提供了高质量的信息服务，取得了良好的社会效益。但美中不足的是，校际间没有好的数字图书馆公共平台，校际数据库资源共享能力较低。这样，我们数字图书馆的资源就无法最优化利用。一些优势资源往往掌握在实力雄厚的高校，而普通高校如果要获得优质资源需要花昂贵的费用再向数据库提供商购买，而购买之后也许发现本校用户需求并不太多，此时，高校需要审视这笔投资是否值得。这样的现象多了，必然造成资源浪费和高校教学成本提升。
云计算可能为高校提供一个这样的方案：某一地区，可以是一个城市、一个省甚至是一个国家内的高校联合起来通过云计算网络，建立统一的接口，这些高校的用户就可以通过这样的统一接口进入数据库资源，获取所需的信息。而各校的图书馆也可以将自己的特色资源上传至“云”中，分享给不同高校的用户。
5 校际数据库共享云方案
虽然有了利用云计算共享高校数据库资源的这个设想，但是目前云计算还处于发展阶段，其主要应用集中在商业领域，怎样用云计算的技术与方法来构建高校校际数据库共享云网络，还需要不断的研究与创新。
5.1 校际数据库资源共享困局
资源共享一直都是我们的理想，但是利用云计算实现校际数据库资源共享仍然有许多有待解决的问题。
首先，云计算虽然在商界有了一些比较成功的案例，但云计算领域没有统一的标准，相应的法规和制度没有跟上技术创新的步伐。目前，我们只能从不断的实践中试图寻找合适云计算网络协议和规范云计算服务的规章制度。
其次，云计算本身也不是完美的，它也存在一些问题。国外研究机构Gartner在08年发布了一份名为《云计算安全风险评估》的报告，列出了云计算的七大风险，即特权用户的接入、可审查性、数据位置、数据隔离、数据恢复、调查支持和长期生存性。[13]这使我们在构建校际数据库资源共享云计算网络时需要注意一些问题。
(1)网络质量问题
由于云计算是客户端性能最小化、在云计算网络中完成的高效信息处理，这对云计算集群服务器的性能有较高的要求，同时，网络中通信设施需要高性能，才能保证云计算的服务高质量的传给需要的用户。所以在构建云计算服务平台时，一定要保证网络硬件，特别是通信设施能够稳定持久的支持高带宽高质量信息传输。
(2)所需经费问题
云计算网络的搭建不是一件简单的工程，在建设时需要很大的资金支持。特别是在各高校联合建设的条件下，高校间如何合理的控制成本，分配权力和义务，需要很好的协商才能解决。不同高校的需求不一样，获取的服务质量会有一些区别，即要筹集资金又要满足不同高校的利益是一件很不容易的事。
(3)数据安全问题
云计算基于虚拟化，用户在使用云计算服务时往往不知道自己的数据存放的物理位置，这样会带来用户对信息安全的担心，所以需要设计一种可靠的方案确保各校信息资源的安全。
(4)服务商利益
如果校际数据库资源共享云计算网络成功运行，对目前数据库提供商来说也许是最不幸的消息，因为他们一旦提供了一种数据库服务之后，高校间就能通过云计算网络分享到此数据库服务。同时，这也带来了知识产权方面的问题。所以，我们既要最大限度的共享资源，又要尊重知识产权，维护自身和数据库服务商的合法权利。我们就需要研究出可行合法的机制，保证这一共享云计算网络的正常运行。
5.2 云委员会方案
针对上述问题，我们试图设计一种方案解决信息资源共享带来的诸多问题。其实，对于云计算服务的讨论，人们提的最多的并不是技术上的难度，而是人文的、社会的、经济的、法律的问题。对于高校间建立这样一个云计算网络来至此数据库资源共享的设想，我们需要解决的关键问题也是云计算服务在经济、法律等方面出现的难题。
我们建议在高校间经过协商成立一个云计算网络服务委员会，这个委员会的成员至少应该包括各校图书馆的代表、后勤部代表以及数据库服务商的代表。成立此委员会的目的就在于协调各方利益，制定合理的云计算服务方案和付费方案，还有对用户获取服务的行为进行规范，对非法用户和违规操作进行管制。
本文认为此云委员会是实施云计算网络的关键。其主要职能可概括为：
(1)制定服务协议
在商业领域，有Amazon云计算服务的SLA(服务等级协议)这一成功实践在先，云委员会可以借鉴其思想，即不同的服务质量收取不同的费用来制定适合此云计算共享网络自己的SLA。同时，还要结合现有的网络协议，优化网络服务质量，支持网络正常运作。
(2)管理日常运营
当“云”开始运营之后，该委员会需要制定相关的运营章程，管理整个云计算网络。既要保证高质量的服务，又要提供较高的信息安全性。所以，委员会还要制定可行的安全机制，定期做风险评估，维护和更新软硬件。
(3)推广服务市场
“云”的一大特点就是有几乎无限的扩展性。我们建设的这朵“云”最初是为高校资源共享服务，委员会有义务不断将这种新的共享模式推广到更多的高校，服务更多的用户，同时也可带来更可观的经济效益。
整个云服务的虚拟结构，如图1所示。
图1 高校资源共享云服务结构
6 结语
云计算的出现为计算机界带来新的热门，同时使我们对未来网络信息服务产生无尽的遐想，把云计算的技术与方法运用到高校资源共享平台的建设中，不但可以提高校资源的利用率，节约高校资源，提高高校的教学水平，而且可以为云计算带来新的应用领域，使云计算服务更加贴近我们的生活和学习，让我们切身感受到科技给我们带来的巨大变革。虽然实现高校资源共享的云计算网络的技术和方案还不够成熟，但我们完全有理由去设想利用云计算高效的运算处理能力和无限的存储能力来实现高校资源共享这一目标。
标签：云计算论文; 数据库服务器论文; 数据库软件论文; 存储服务器论文; 中国资源论文; 技术与管理论文; 电脑服务器论文; 数据库安全论文; 企业软件论文; 软件安全论文;