基于網(wǎng)格的圖書資源共享平臺的研究

袁 貞

（河北工程大學(xué)圖書館，河北 邯鄲 056038）

1 引言

網(wǎng)格技術(shù)是一種重要的信息科學(xué)技術(shù)，是繼Internet之后又一次重大的科技進步。其目標是把Internet整合為一臺巨大的超級計算機，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、信息資源、知識資源等的全面共享，消除信息孤島[1]。共享是網(wǎng)格的目的，解決分布式資源共享問題是網(wǎng)格的核心內(nèi)容[2]。其主要特征表現(xiàn)為[3]：大規(guī)模、地理上分布、多樣性、資源共享、管理的多重性、訪問的透明性與可靠性、存取的一致性等。正是由于網(wǎng)格技術(shù)的這些特點，使其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。但目前的研究與應(yīng)用主要集中在數(shù)據(jù)和計算領(lǐng)域，在商業(yè)或工業(yè)界鮮有應(yīng)用。在研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格技術(shù)的特點與提供的新功能能夠極好地符合圖書館信息管理系統(tǒng)的需求[4]，因此，網(wǎng)格模式下的圖書管理系統(tǒng)作為一種新的管理模式應(yīng)運而生。

2 網(wǎng)格圖書資源共享平臺的構(gòu)建

網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)是指“劃分系統(tǒng)基本組件，指定組件的目的與功能，說明組件之間如何相互作用的技術(shù)”[5]。目前最有影響力的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)OGSA（Open Grid Service Architecture）是面向服務(wù)的結(jié)構(gòu)，將計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等都表示成一個Grid服務(wù)，通過標準的接口和協(xié)議支持創(chuàng)建、終止、管理和開發(fā)透明的服務(wù)；以O(shè)GSA體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)具有如下優(yōu)點[6]：

OGSA融合了網(wǎng)格技術(shù)與Web Service技術(shù)，可以滿足信息服務(wù)業(yè)的廣泛需求；

OGSA體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)模式下的圖書信息管理系統(tǒng)的需求有很好的吻合性；

將系統(tǒng)建立在通用網(wǎng)格之上，易與其他網(wǎng)格集成。

圖書資源共享網(wǎng)格平臺是指以現(xiàn)有信息化與計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，把最新的網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用到全球化圖書資源共享平臺建設(shè)當中。將廣域范圍的圖書資源/信息封裝為服務(wù)節(jié)點，通過重用網(wǎng)格節(jié)點資源，實現(xiàn)圖書資源/信息共享。該平臺將各種提供特定功能的圖書資源/信息定義為服務(wù)，以各種圖書資源/信息為服務(wù)節(jié)點，以O(shè)GSA為系統(tǒng)構(gòu)架，如圖1所示。

圖1 M SMTG體系結(jié)構(gòu)

由圖1可以看出，圖書資源共享網(wǎng)格平臺整體上分為6層，各層說明如下：

①數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用服務(wù)構(gòu)造層。是該共享平臺的最底層，由網(wǎng)格中的各種圖書資源/資源（即服務(wù)節(jié)點）組成。這些資源主要包括：存儲數(shù)據(jù)的系統(tǒng)容器、網(wǎng)絡(luò)圖書資源、資源使用視頻、聚集網(wǎng)格平臺接口服務(wù)的應(yīng)用服務(wù)器以及其他圖書資源/信息等，通過各自的管理系統(tǒng)連入圖書資源共享網(wǎng)格平臺，作為服務(wù)節(jié)點為網(wǎng)格用戶提供服務(wù)。

②GLOBUS/網(wǎng)格基本結(jié)構(gòu)層。是共享平臺的核心層，主要提供網(wǎng)格平臺圖書資源的遠程和認證訪問、圖書資源需求的提交和管理，及其他通用網(wǎng)格服務(wù)，如：監(jiān)控與發(fā)現(xiàn)服務(wù)（MDS）、網(wǎng)格資源分配與管理（GRAM）等。

③用戶層/共享平臺特殊服務(wù)層。該層通過跨越分布在不同地點的所有圖書資源/信息，提供分布式數(shù)據(jù)訪問、圖書資源聚合和過濾、數(shù)據(jù)挖掘，以及圖書資源分配器、在線論壇等。

④應(yīng)用標準與協(xié)議層。是共享平臺最重要的一層，為共享平臺服務(wù)提供了方便的接口，從而為各服務(wù)節(jié)點和用戶提供圖書資源共享的環(huán)境。

⑤圖書信息管理相關(guān)工具包層。各應(yīng)用領(lǐng)域通過連入共享平臺，即可獲得所需的服務(wù)。

⑥用戶應(yīng)用層。是共享平臺的最上層，面向各級各類學(xué)校、教育機構(gòu)、圖書館等。

3 基于網(wǎng)格的圖書資源共享過程

基于網(wǎng)格的圖書資源共享過程如圖2所示，具體描述如下：

①用戶（教師、學(xué)生或者圖書館管理人員）進行服務(wù)注冊，得到共享平臺的唯一標識。用戶可以詳細描述自己的需求，如圖書關(guān)鍵字、出版年月、地理位置等說明。

②按圖書資源使用協(xié)議進行用戶代理與圖書資源代理的相互認證后，注冊服務(wù)返回標識滿足用戶需求的服務(wù)句柄。

③同樣，用戶代理與圖書資源代理的相互認證后，用戶可通過說明創(chuàng)建教學(xué)任務(wù)/學(xué)習(xí)任務(wù)服務(wù)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)，并查詢各教學(xué)任務(wù)/學(xué)習(xí)任務(wù)服務(wù)節(jié)點和數(shù)據(jù)庫節(jié)點。

④按進程（子任務(wù)）資源使用協(xié)議進行用戶需求和教學(xué)資源/服務(wù)節(jié)點之間的協(xié)商，創(chuàng)建服務(wù)實例，同時賦予實例初始狀態(tài)、教學(xué)資源使用情況等屬性以實時監(jiān)控。

⑤同樣按進程（子任務(wù)）資源使用協(xié)議進行各教學(xué)任務(wù)/學(xué)習(xí)任務(wù)服務(wù)查詢及數(shù)據(jù)庫的遠程調(diào)用。

⑥將查詢的結(jié)果返回各子任務(wù)服務(wù)，或者直接存入新的數(shù)據(jù)庫。同時，考慮實例的初始化生命周期，顯示在線激活信息來保持資源節(jié)點的服務(wù)。其中，知識庫與規(guī)則庫可以用來指導(dǎo)圖書資源的聚合以及數(shù)據(jù)挖掘。

圖2 網(wǎng)格圖書資源共享服務(wù)實例任務(wù)執(zhí)行流程

4 結(jié)束語

網(wǎng)格的本質(zhì)為“資源的共享”。將網(wǎng)格技術(shù)引入圖書系統(tǒng)的研究，利用其與自身構(gòu)成特點相適應(yīng)的應(yīng)用框架，針對性地展開的應(yīng)用方法和技術(shù)的研究，是網(wǎng)格技術(shù)從傳統(tǒng)的科學(xué)計算向信息服務(wù)的拓展與應(yīng)用。網(wǎng)格圖書資源共享平臺旨在通過加強發(fā)現(xiàn)和訪問圖書資源集的科學(xué)能力以及增強訪問資源分析和解釋的工具能力，大大提高共享圖書資源集的利用率；并且通過提高資源對網(wǎng)格門戶的可利用性和可訪問性，實現(xiàn)圖書資源管理任務(wù)和訪問任務(wù)的簡單化。

[1]I.Foster，C.Kesselman.The emerging grid：Computational aerosciences in the 21st century.Kluwer Academic，2000：29-46.

[2]H.Dail，F(xiàn).Berman，H.Casanova.A Decoupled Scheduling Approach for Grid Application Development Environments.Journal of Parallel and Distributed Computing，2003（5）：505-524.

[3] M.L.Bote-Lrenzo，Y.A.Dimitriadis，E.Gómez-Sánchez.Grid Characteristics and Uses：A Grid Definition.Proceedings of European Across Grids Conference，2003：291-298.

[4] 趙清霞．網(wǎng)格環(huán)境下圖書館服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)挖掘[J]．圖書館學(xué)研究，2009（4）：17-20．

[5] Foster，C.Kesselman，J.Nick，et al.The physiology of the grid：An open grid services architecture for distributed systems integration.In：Berman F，F(xiàn)ox G，Hey A，eds.Grid computing：Making the global infrastructure a reality.Chichester：Wiley，2002：217-250.

[6]葉作亮．制造網(wǎng)格——網(wǎng)格技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用．中國機械工程，2004（19）：1717-1720．