數(shù)字圖書館信息的體系結(jié)構(gòu)

（湖南工程學(xué)院圖書館湘潭411104）

【摘要】數(shù)字圖書館信息體系結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是數(shù)字對(duì)象、句柄和倉(cāng)儲(chǔ)。數(shù)字圖書館由

數(shù)字對(duì)象構(gòu)成，對(duì)象存儲(chǔ)在倉(cāng)儲(chǔ)中并用句柄來標(biāo)識(shí)。數(shù)字圖書館提供包括名錄服務(wù)、索引服務(wù)、倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)和館藏服務(wù)在內(nèi)的一組核心服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字圖書館；體系結(jié)構(gòu)；數(shù)字對(duì)象；句柄；倉(cāng)儲(chǔ)

【分類號(hào)】G250

數(shù)字圖書館的基本目標(biāo)是創(chuàng)造一個(gè)良好的信息環(huán)境，通過互聯(lián)網(wǎng)提供對(duì)分布式存儲(chǔ)信息

的知識(shí)化組織、智能化訪問和服務(wù)。但這些分散存儲(chǔ)而又各自獨(dú)立的信息倉(cāng)儲(chǔ)具有各自不同的組織、描述和檢索方式。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下跨倉(cāng)儲(chǔ)的、統(tǒng)一的、高效的訪問和利用工具，以及高質(zhì)量信息的生成、組織和提取成為數(shù)字圖書館的研究重點(diǎn)。如果把Intemet看成是一個(gè)巨大的無墻圖書館，數(shù)字圖書館的目標(biāo)就是要優(yōu)化Intemet的信息存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，提供一致的檢索接口，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)虛擬的、單一的、有組織、有結(jié)構(gòu)的信息集合，實(shí)現(xiàn)跨倉(cāng)儲(chǔ)的無縫檢索。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)有以下兩個(gè)方面問題，它們也是廣義數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)所研究的主要問題。

第一，數(shù)字對(duì)象的組織結(jié)構(gòu)。數(shù)字對(duì)象是數(shù)字倉(cāng)儲(chǔ)中表示信息的基本邏輯單位，如一篇文章、一張圖片、一部音樂作品或是一段影像。數(shù)字對(duì)象的信息結(jié)構(gòu)是數(shù)字圖書館的基本問題，它決定著進(jìn)一步的信息組織、處理和利用方式。

第二，分布式信息倉(cāng)儲(chǔ)的組織結(jié)構(gòu)。數(shù)字圖書館的收藏可以特指本地的信息倉(cāng)儲(chǔ)，也可以是互連的信息倉(cāng)儲(chǔ)的集合。數(shù)字圖書館應(yīng)建立一個(gè)統(tǒng)一的、互操作的、可擴(kuò)展的組織框架．

將分布互連的信息倉(cāng)儲(chǔ)集成為一個(gè)整體，在此基礎(chǔ)上提供高質(zhì)量的信息服務(wù)，如屏蔽各倉(cāng)儲(chǔ)的差異，提供統(tǒng)一的服務(wù)接口、語(yǔ)義化檢索、智能代理等。

1. 數(shù)字圖書館信息的體系結(jié)構(gòu)框架

按照Carl Lagoze和Sandra Payette的定義：數(shù)字圖書館是由數(shù)字對(duì)象構(gòu)成的館藏(內(nèi)容)和與數(shù)字對(duì)象的存儲(chǔ)、發(fā)現(xiàn)、檢索和保存有關(guān)的服務(wù)(功能)。數(shù)字圖書館具有開放的體系結(jié)構(gòu)(0pen architecture)，其含義是指將數(shù)字圖書館的整個(gè)功能劃分為一組定義明確的服務(wù)，每一種服務(wù)都通過一種定義明確的協(xié)議來訪問。數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)為數(shù)字圖書館提供了其必須具備的基本功能，即一組核心服務(wù)。數(shù)字圖書館核心服務(wù)具有如下主要特征：(1)數(shù)字圖書館基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容以數(shù)字對(duì)象的形式存儲(chǔ)。(2)數(shù)字對(duì)象通過永久性的全局惟一的名稱(URN)進(jìn)行識(shí)別，URN(統(tǒng)一資源名稱)由命名服務(wù)器注冊(cè)。一個(gè)獨(dú)立的名錄服務(wù)器能將URN解析一個(gè)或多個(gè)由URN標(biāo)識(shí)的數(shù)字對(duì)象位置。(3)倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)字對(duì)象的存儲(chǔ)和訪問機(jī)制。倉(cāng)儲(chǔ)包含數(shù)字對(duì)象。如果一個(gè)數(shù)字對(duì)象的URN。。解析成相應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)，則認(rèn)為該數(shù)字對(duì)象包含在此倉(cāng)儲(chǔ)中，從而只有通過向相應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)送服務(wù)請(qǐng)汞才能訪問該數(shù)字對(duì)象。(4)索引服務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)字對(duì)象的發(fā)現(xiàn)機(jī)制，由索引服務(wù)器對(duì)數(shù)字對(duì)象組的信息進(jìn)行索引。向索引服務(wù)器提交查詢式可返回含有與查詢式匹配的數(shù)字對(duì)象的URN的結(jié)果集，客戶或代理然后將這些URN提交至名錄服務(wù)器以訪問相應(yīng)的數(shù)字對(duì)象。(5)館藏服務(wù)系統(tǒng)提供將數(shù)字對(duì)象組匯聚成有用館藏的機(jī)制。館藏服務(wù)器按下列方式創(chuàng)建館藏：掃描一組索引服務(wù)，讀取其元數(shù)據(jù)并應(yīng)用館藏定義標(biāo)準(zhǔn)來決定索引服務(wù)器標(biāo)引的哪些數(shù)字對(duì)象可以作為館藏元素。(6)用戶接口網(wǎng)關(guān)提供數(shù)字圖書館以人為中心的入口。每個(gè)用戶接口網(wǎng)關(guān)使用由館藏服務(wù)器提供的信息來檢索和訪問這些館藏中的數(shù)字對(duì)象。用戶接El網(wǎng)關(guān)也使用館藏服務(wù)器和索引服務(wù)器提供的信息來制定檢索策略。

2數(shù)字對(duì)象系統(tǒng)

數(shù)字圖書館信息體系結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是數(shù)字對(duì)象、句柄和倉(cāng)儲(chǔ)。數(shù)字圖書館由數(shù)字對(duì)象

構(gòu)成，它們存儲(chǔ)在倉(cāng)儲(chǔ)中，用句柄來標(biāo)識(shí)；存儲(chǔ)在數(shù)字對(duì)象中的信息稱為內(nèi)容，內(nèi)容被分成數(shù)據(jù)，關(guān)于數(shù)據(jù)的信息叫做屬性或稱為元數(shù)據(jù)。在數(shù)字圖書館中，信息以數(shù)字對(duì)象作為基本實(shí)體進(jìn)行存儲(chǔ)、訪問、發(fā)送和管理。分布式數(shù)字對(duì)象服務(wù)框架按照一定的命名規(guī)則來標(biāo)識(shí)和定位數(shù)字對(duì)象、提供使用數(shù)字對(duì)象名字來定位和發(fā)送對(duì)象的服務(wù)，并提供有關(guān)的訪問協(xié)議。在分布式數(shù)字對(duì)象系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)擁有數(shù)字材料的用戶要使該材料供系統(tǒng)使用，首先應(yīng)將材料放入數(shù)字對(duì)象。一個(gè)數(shù)字對(duì)象是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它主要包括：數(shù)字材料(或數(shù)據(jù))，以及句柄它是該材料的惟一標(biāo)識(shí)符。用戶請(qǐng)求從授權(quán)的句柄生成器獲得一個(gè)句柄，隨后，將數(shù)字對(duì)象存入一個(gè)或多個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)中，從而該數(shù)字對(duì)象可為他人所用。把數(shù)字對(duì)象存入倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)，應(yīng)將其句柄和倉(cāng)儲(chǔ)名向一個(gè)全局的句柄注冊(cè)系統(tǒng)注冊(cè)。以后，用戶向句柄服務(wù)器提交一個(gè)句柄可獲得存放相應(yīng)數(shù)字對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)名或倉(cāng)儲(chǔ)地址。

3倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)

倉(cāng)儲(chǔ)是一種可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中存儲(chǔ)的數(shù)字對(duì)象可被存取和檢索。倉(cāng)儲(chǔ)除了包含數(shù)字對(duì)象，也包含了其他相關(guān)信息、服務(wù)和管理信息。倉(cāng)儲(chǔ)具有一個(gè)正式的、惟一的名稱，由一個(gè)全局命名授權(quán)(Global Naming Authority)分配和批準(zhǔn)。倉(cāng)儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)采用三層結(jié)構(gòu)。第1層：倉(cāng)儲(chǔ)外殼。它是倉(cāng)儲(chǔ)與外界的接口部分，它實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)儲(chǔ)訪問協(xié)議(RAP)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字對(duì)象的內(nèi)外格式轉(zhuǎn)換，并管理用戶權(quán)限和訪問許可。第2層：對(duì)象管理層。它在永久存儲(chǔ)層所提供的服務(wù)和倉(cāng)儲(chǔ)外殼層所要求的面向?qū)ο蠊δ苤g提供一種接口，并提供數(shù)字對(duì)象及其所在位置之間的映射。第3層永久存儲(chǔ)層。倉(cāng)儲(chǔ)中的信息保存在永久存儲(chǔ)層。永久存儲(chǔ)層的實(shí)現(xiàn)對(duì)外界是完全透明的。倉(cāng)儲(chǔ)外殼的設(shè)計(jì)可適應(yīng)各種永久存儲(chǔ)層。倉(cāng)儲(chǔ)訪問協(xié)議是每個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)都必須支持的。目前RAP支持存放數(shù)字對(duì)象，通過句柄訪問數(shù)字對(duì)象并提供下列倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)：在一個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)中存入一個(gè)數(shù)字對(duì)象；從一個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)中刪除一個(gè)數(shù)字對(duì)象；確認(rèn)倉(cāng)儲(chǔ)中已存有一個(gè)帶有特定句柄的數(shù)字對(duì)象；訪問一個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)的數(shù)字對(duì)象；訪問一個(gè)指定數(shù)字對(duì)象的元數(shù)據(jù)；修改倉(cāng)儲(chǔ)中的一個(gè)數(shù)字對(duì)象的元數(shù)據(jù)；修改倉(cāng)儲(chǔ)中的一個(gè)數(shù)字對(duì)象的數(shù)據(jù)；確認(rèn)一個(gè)句柄已在句柄系統(tǒng)中注冊(cè)；訪問倉(cāng)

儲(chǔ)元數(shù)據(jù)(Access Repo Meta)。

4名錄服務(wù)系統(tǒng)

名字是數(shù)字對(duì)象的重要替代信息。名錄服務(wù)系統(tǒng)的功能是負(fù)責(zé)數(shù)字對(duì)象名字的創(chuàng)建、解

析和管理。名錄服務(wù)系統(tǒng)包括開放的句柄協(xié)議、名字空間和句柄協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)。分布式的

計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)可以存儲(chǔ)數(shù)字資源的名字即句柄通過句柄協(xié)議可以將句柄解析成數(shù)字資

源所在倉(cāng)儲(chǔ)的位置，從而使用戶或代理可以通過句柄訪問和使用這些資源。資源的位置發(fā)生

改變時(shí)，句柄不改變，因而資源的名字是永久性的。句柄系統(tǒng)即名錄服務(wù)系統(tǒng)采用層次服務(wù)模型。項(xiàng)層是一個(gè)全局句柄注冊(cè)系統(tǒng)，底層是多個(gè)句柄服務(wù)系統(tǒng)，它們共同構(gòu)成名錄服務(wù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)句柄的創(chuàng)建、解析和刪除。全局句柄注冊(cè)系統(tǒng)用于管理句柄命名的名字空間，是一個(gè)集中管理的注冊(cè)服務(wù)。所有的命名授權(quán)必須用全局句柄注冊(cè)系統(tǒng)注冊(cè)。局部句柄服務(wù)系統(tǒng)管理在其命名授權(quán)下的所有旬柄，為這些局部名字提供解析和管理服務(wù)。局部句柄服務(wù)系統(tǒng)與多個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)與名錄服務(wù)系統(tǒng)的交互。

5索引服務(wù)系統(tǒng)

索引服務(wù)系統(tǒng)是數(shù)字圖書館信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分，其任務(wù)是進(jìn)行資源發(fā)現(xiàn)，從而使用戶能夠方便地從館藏中尋找和發(fā)現(xiàn)所需的對(duì)象。索引服務(wù)系統(tǒng)的工作原理是：索引服務(wù)器收集關(guān)于數(shù)字對(duì)象的信息，這些信息可以是數(shù)字對(duì)象的替代信息如傳統(tǒng)圖書館的編目記錄，或者是對(duì)象的全部?jī)?nèi)容如全文搜索引擎使用的全文信息。這些替代信息被組織成結(jié)構(gòu)化的索引，使搜索引擎在響應(yīng)查詢請(qǐng)求時(shí)能保證查準(zhǔn)率、查全率和檢索效率。查詢請(qǐng)求的響應(yīng)是一個(gè)結(jié)果集，結(jié)果集中的每一條檢索結(jié)果都是與查詢請(qǐng)求相匹配的數(shù)字對(duì)象的替代信息，替代信息的簡(jiǎn)略形式是數(shù)字對(duì)象的惟一標(biāo)識(shí)符；通過名錄服務(wù)系統(tǒng)解析該標(biāo)識(shí)，就可以訪問相應(yīng)的數(shù)字對(duì)象。未來的中國(guó)數(shù)字圖書館應(yīng)是一個(gè)聯(lián)邦數(shù)字圖書館，其成員館具有各自不同的館藏內(nèi)容和服務(wù)，具有各自不同的信息組織和描述方式。以上闡述的數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)為解決異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索、實(shí)現(xiàn)跨庫(kù)無縫檢索提供了一種有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：謝芳紅，女，1968.8生，湖南工程學(xué)院圖書館，助理館員，研究方向：信息資源管理，