目前，数字图书馆多为传统的B／S三层结构，即用户通过图书馆终端或者浏览器访问图书馆网站(接口层)进行查询、借还书等操作。接口层的Web服务器把用户请求发送到中间应用层服务器，应用层服务器再对数据库进行操作，实现用户需求。然而，这样的架构难以满足图书馆大量采用Web2.0服务的需要，这主要体现在三个方面：一是数字图书馆的图片检索技术有待完善，多语言检索、不同数据标准之间的数据交换和人机交互技术等技术还有待进一步发展，数字图书馆所需的软件和工具等也都还需要进一步完善。二是信息资源海量增加，而其设备的数据管理、备份、存储设备能力有限，这也对数字图书馆提出了挑战。三是尽管数字图书馆使图书馆服务打破了原有的时空限制，使传统图书馆服务得以延伸，但同时信息用户对信息服务的延续性、个性化、多样性和时效性的要求也在提升，这就对数字图书馆提出了更高的要求。云计算环境下的数字图书馆(以下称云数字图书馆)就可以很好地解决数字图书馆的问题。
云数字图书馆的服务优势
云数字图书馆能够将分布式存储的数据库和一站式的检索界面结合起来，用户通过Google式的检索界面将检索请求提交给云计算服务器，服务器根据用户提交的请求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，继而根据计算结果调配存储在分布式云存储服务器的资源，将结果提供给用户。云数字图书馆与用户便携设备的交互可以带给用户“图书馆无处不在”的体验。用户可以通过PC、掌上电脑、智能手机等便携设备访问数字图书馆，定制需要的服务，定时定点进行推送。
云计算服务器提供多种设备的访问接口，保存用户访问信息，调用计算能力和存储资源，处理用户定制需求，即时地反馈结果到用户提供列表的任意终端设备。按照用户设定的时间序列完成推送，实现用户对数字图书馆的无缝接入。
云数字图书馆在用户交互上可以提供多种解决方案：一是运用云网强大的计算能力和近乎无限的带宽，提供即时通讯的在线帮助或者智能数字图书馆机器人的交互。二是利用云数字图书馆开放和用户参与的特性，开放多种Web2.0的服务方式，如维基百科、用户博客等。三是实现“人脑联网”交互和复杂人工智能帮助相结合的全方位用户交互服务，使图书馆知识交流中心的功能得到加强，拉近用户与数字图书馆的距离。
同时，提供复杂网络应用。这里的复杂网络应用体现在非结构化数据、空间数据和多维数据服务上。例如，基于人工智能的三维虚拟图书馆员，通过语音和用户交互使用户并不会感觉有太大差异。还可以采用虚拟现实技术，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。
以上提到的几点服务，未必在云数字图书馆初始状态就全部具备。但是，云数字图书馆一定是架构在可插件化扩充的平台之上，那么，新的技术和服务就能够与原有平台无缝对接。更重要的是，基于开放接口(API)和开源系统，可以让用户安装满足自己需要的插件，建立符合自己需要的数字图书馆。
此外，还能搭建SaaS(软件即服务)模式的知识服务平台。一方面，可以向社会提供面向个人用户的公众知识云服务，涵盖从信息检索、内容存储、知识库等基础知识服务到知识推送、数据分析、专家咨询、商业智能等高端知识服务；另一方面，利用公众知识服务云的信息服务能力，向社会开放软件租用式的知识管理系统，提供知识发现、知识订阅、决策咨询、商业分析等知识管理服务，以托管模式支撑企业与组织内部全方位知识管理需求。如图1所示
普及应用云数字图书馆任重而道远
首先，图书馆将数据通过网络传递到云服务商行处理时，面临着如下问题：一是如何确保图书馆数据在传输过程中严格加密，不被窃取；二是如何保证云服务商在得到数据时不泄漏数据；三是在云服务商处存储时，如何保证访问用户经过严格的权限认证并且是合法的数据访问，还能保证图书馆及其读者在任何时候都可以安全访问到自身的数据。
其次，当云服务商在高度整合的大容量存储空间上，开辟出一部分提供给图书馆使用时，而图书馆并不清楚自己的数据被放置在哪台服务器上，甚至根本不了解这台服务器放置在哪个国家。云服务商须确保存储资源国的信息安全问题，确保图书馆数据不被泄漏。值得检验的是，在这种数据存储资源共享环境下，如果采用了加密方式，云服务商是否能够保证数据之间的有限隔离。图书馆不但需要了解服务商是否具有数据恢复能力，而且还必须知道服务商能在多长时间内完成数据恢复。因此，即使图书馆了解自己数据被放置到哪台服务器上，也得要求服务商做出承诺，必须对所托管数据进行备份，防止出现重大事故时数据无法恢复。当图书馆选择云服务商时，固然需要考虑服务商的IT产品或服务的质量、价格、信誉等问题，但更要考虑可替代问题。也就是说，图书馆应当既可以自由选择云服务商，从不同的云服务中选择最合适的应用，也可以从不同的服务商选择不同的服务，组合成最具性价比的服务。如果不具备可替代性，不能自由地从一家服务商转移到另一家，或者转移的成本非常高，那么图书馆对云的依赖将变得非常强，相当于被云服务商绑定，其后果不堪设想。
若要实现云服务商之间的可替代，除通过相应的协议与服务商形成合同关系外，从技术上说，还需要云服务商所提供的云计算能够遵循共同的标准。目前包括百度、阿里巴巴等知名的互联网厂商提供的还是“私有云”，缺乏兼容性。对于图书馆行业，关注的标准需要更加广泛一些，不但需要程序交互接口的标准化，而且需要支持不用再编程的可交互接口，支持数据的标准化等等。在这方面，《云计算权利宣言》对云计算标准提出的四点要求或许可以作为我们认可企业提供云计算的评判标准。这四点要求是：(1)尽可能使用现有标准，而不是创立新标准；(2)有合适的标准时，应当使用开放标准；(3)不应该使用专有标准；(4)应该使用透明的数据格式。
图书馆购买云计算服务后，将自己的数据交给云服务商托管。从理论上说，图书馆应该完全拥有被托管数据的知识产权。但在现实中，云计算企业深知“数据核心”原理，他们会千方百计利用这些数据，并以数据整合、数据挖掘、知识服务的名义使其对用户数据的利用合法化。近年来，OCLC(联机计算机图书馆中心)利用World Cat中集成的馆藏数据开发出了一些新产品，如每季的高校图书馆与科研图书馆推荐书目、作品的读者对象等。其Web级服务，也就是云计算图书馆集成系统，一旦上线，将会集成大量图书馆的本地读者信息及借阅数据。这些数据与书目信息不同，本是由成员馆唯一拥有，但如果云服务商加以开发而成产品，其知识产权的界定将成为新问题。对于不少数据库服务提供商而言，将自己的数字资源提供给全体互联网用户使用，在目前是无法做到的，这涉及到电子资源整个供应链的重新整合。为此，有学者提出，云计算的独特问题可能表明技术已经达到需要重新考虑知识产权许可的地步。建设云数字图书馆是传统图书馆的一项战略选择，尤其是在IT基础设施领域。传统图书馆一旦选择了云数字图书馆，则需要重新对原有信息系统的管理与服务进行大规模部署，这样不但导致IT管理体制的变化，甚至还可能导致整个图书馆业务流程的变化。
按照云计算架构，云数字图书馆不需要维护自己的服务器，也不需要在本地硬盘上保存数据，读者只需要有终端设备就可以通过互联网查询和使用各种信息资料。但云计算的复杂性、读者的动态性、数据的变化性使云数字图书馆的各种资源和数据的可用性、安全性、保密性等变得不确定，这对云数字图书馆建设提出了挑战。因此，图书馆应未雨绸缪，在构建云数字图书馆过程中提前设计好自己的应对策略。