數(shù)字圖書館平臺技術(shù)研究綜述

●楊海平，劉 健

（1．南京大學 信息管理學院，南京 210093；2．東南大學 圖書館，南京 210018）

1 我國數(shù)字圖書館平臺建設(shè)中的問題

1.1 資源孤島和應(yīng)用孤島問題

大多數(shù)的數(shù)字圖書館是基于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的自治信息系統(tǒng)，具有不同的搜索界面、體系結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議和管理策略，應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)資源服務(wù)系統(tǒng)相互獨立，數(shù)據(jù)交換和應(yīng)用共享困難。另外數(shù)字圖書館的交互只限于人機界面內(nèi)，用戶間的協(xié)同交互能力低，可視化檢索、數(shù)據(jù)分析服務(wù)、網(wǎng)上虛擬參考咨詢等應(yīng)用服務(wù)能力差，有待進一步提高。

1.2 存儲和訪問可靠性問題

數(shù)字圖書館的數(shù)字資源數(shù)量激增，需要海量的數(shù)據(jù)存儲容量，這就對數(shù)據(jù)存儲的可靠性提出了更高的要求。另外，隨著網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)字圖書館的讀者增多，網(wǎng)絡(luò)訪問能力、并行處理能力成為數(shù)字圖書館建設(shè)過程中必須考慮的重要問題。

1.3 安全問題

數(shù)字圖書館利用互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)，提高了圖書館的利用率和服務(wù)能力，但同時也為數(shù)字圖書館帶來了一系列的安全問題。釣魚網(wǎng)站、黑客木馬、通信竊聽、信息泄密等給圖書館的安全維護提出了挑戰(zhàn)。

2 我國數(shù)字圖書館平臺理論研究

2.1 基于云計算的數(shù)字圖書館平臺

云計算是一種全新的因特網(wǎng)資源提供模式，能將動態(tài)、可伸縮的因特網(wǎng)資源以及分布在大量計算機和存儲設(shè)備上的計算資源和存儲資源集中起來建立虛擬資源池，通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶。云計算的內(nèi)涵非常豐富，包括以服務(wù)為交付模式的計算和存儲基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)服務(wù)、商業(yè)流程服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)等各種模式。

2010年，南通大學圖書館胡新平提出了云圖書館發(fā)展的構(gòu)想，云圖書館發(fā)展分為三個階段：部分利用云計算技術(shù)建設(shè)數(shù)字圖書館、區(qū)域云圖書館及產(chǎn)業(yè)分工明確協(xié)調(diào)發(fā)展的完全云圖書館。［1］

2011年，許軍林比較了Web2.0時代的數(shù)字圖書館和云計算環(huán)境下的數(shù)字圖書館之間的差別，提出在云計算環(huán)境下的數(shù)字圖書館的發(fā)展策略。［2］

馬曉亭和陳臣分析了亞馬遜彈性云計算服務(wù)（Amazon EC2） 的優(yōu)勢，提出了數(shù)字圖書館可以動態(tài)遷移到云服務(wù)提供商提供的云計算平臺中，利用有限經(jīng)費購買云服務(wù)的策略，將虛擬化技術(shù)與云技術(shù)相結(jié)合，建設(shè)具有動態(tài)資源分配和調(diào)動功能的虛擬數(shù)據(jù)中心，提高云圖書館資源的利用效率，提高服務(wù)水平。［3］葉小榕等以Google APPEngine為云計算開發(fā)平臺，設(shè)計開發(fā)了云計算和PKI結(jié)合的數(shù)字圖書館系統(tǒng)框架，并提出框架的具體部署方法。［4］秦曉珠等研究了移動云計算技術(shù)在解決傳統(tǒng)移動圖書館計算能力弱、存儲能力差等方面的積極作用，提出了基于應(yīng)用融合的MssS服務(wù)的模型。［5］

2.2 基于網(wǎng)格技術(shù)的數(shù)字圖書館平臺

網(wǎng)格技術(shù)是構(gòu)筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù)，它將高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計算機、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠程設(shè)備、終端等整合成一臺虛擬的“超級計算機”，能存儲更多資源，提供更多的功能和交互，實現(xiàn)資源的全面共享。網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字圖書館平臺建設(shè)的關(guān)鍵在于中間件技術(shù)。在數(shù)字資源集中系統(tǒng)的上層建立一個數(shù)據(jù)核心協(xié)議層，使用中間件技術(shù)，使分散的地方數(shù)字圖書館的各種信息服務(wù)在該層次上統(tǒng)一解決，實現(xiàn)數(shù)字圖書館異構(gòu)環(huán)境下跨平臺異構(gòu)資源的協(xié)同工作。［6］

2.3 基于SOA技術(shù)的數(shù)字圖書館平臺

SOA是指面向服務(wù)的體系構(gòu)架（Service-Oriented Architecture），是一種粗粒度、松耦合的服務(wù)結(jié)構(gòu)。SOA是服務(wù)的集合，服務(wù)之間通過簡單、精確定義的接口通信。基于Web服務(wù)的SOA架構(gòu)不局限于某一工作平臺，不要求服務(wù)的提供者和使用者都使用某一軟件來尋找服務(wù)，能最大限度地實現(xiàn)對現(xiàn)有異構(gòu)信息系統(tǒng)的資源整合?；赟OA的數(shù)字圖書館是為了解決傳統(tǒng)數(shù)字圖書館服務(wù)分散、數(shù)據(jù)庫之間的互操作能力差、讀者需要訪問多個數(shù)字圖書館服務(wù)才能找到所需要資料的問題。由于SOA技術(shù)側(cè)重于建立圖書館內(nèi)部的異構(gòu)資源整合，學界將SOA技術(shù)與云技術(shù)相結(jié)合，建立云圖書館。［7］易菲等提出基于SOA建立數(shù)字圖書館聯(lián)盟，在不破壞原有成員館信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)不同格式的數(shù)據(jù)共享和交換，有效解決聯(lián)盟成員異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作與信息服務(wù)的可擴展性問題。［8］2.4 基于SNS的數(shù)字圖書館平臺

社會性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（SNS） 是基于現(xiàn)實人際關(guān)系延伸的虛擬社區(qū)服務(wù)的一種，其交流方式以自我為主，用戶可以根據(jù)自己的興趣和經(jīng)歷自由選擇想要交流的對象和內(nèi)容。SNS服務(wù)在數(shù)字圖書館中已有應(yīng)用，但一直作為圖書館的延伸功能。陳穎儀將SNS作為Web操作系統(tǒng)的在線底層架構(gòu)，把各項功能封裝成基于內(nèi)容管理的模塊化應(yīng)用建于SNS基礎(chǔ)架構(gòu)之上，實現(xiàn)數(shù)字圖書館的虛擬社區(qū)交互。以SNS的開放關(guān)系鏈作為應(yīng)用的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)字圖書館用戶交互、數(shù)據(jù)協(xié)同、內(nèi)容聚合、信息服務(wù)等功能的集成。［9］

3 我國數(shù)字圖書館平臺實踐與探索

國內(nèi)圖書情報界一直在開展云圖書館的探索和嘗試，試圖建立基于云計算的聯(lián)合文獻保障系統(tǒng)。在云計算、Web2.0和SOA技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了數(shù)字圖書館云服務(wù)中心，為不同用戶提供各種類型的數(shù)字圖書館服務(wù)，為數(shù)字圖書館提供云計算解決方案。國家重大項目也立項支持云計算平臺的構(gòu)建。

CALIS中心基于其“十五”成果、三期建設(shè)目標和未來發(fā)展方向，提出了CALIS數(shù)字圖書館云戰(zhàn)略：即設(shè)計和開發(fā)CALIS數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺（稱為Nebula平臺），構(gòu)建多級CALIS數(shù)字圖書館服務(wù)，同時為圖書館提供本地化的數(shù)字圖書館云計算解決方案。 Nebula適合構(gòu)建大型分布式公共數(shù)字圖書館服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，將分布式資源整合成一個整體，是云計算在高校數(shù)字圖書館聯(lián)盟應(yīng)用的典型實例。［7］

地方公共圖書館也積極進行了嘗試。福建省積極尋求國家圖書館的支持，建立國家數(shù)字圖書館福建分館，整個省的公共圖書館與國家數(shù)字圖書館推廣工程的數(shù)字資源融合，打造面向各級公共圖書館與讀者的云服務(wù)環(huán)境。該省以省館為核心節(jié)點，建立了云數(shù)據(jù)中心、云應(yīng)用中心與云服務(wù)中心，并為省、市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)四級服務(wù)節(jié)點部署云技術(shù)支撐平臺，為各級圖書館加強資源協(xié)調(diào)建設(shè)提供了便利，未來將有望在此平臺基礎(chǔ)上深入開展“福建文化記憶”等地方特色資源群的聯(lián)合建設(shè)工作。［10］浙江省2008年啟動了高校數(shù)字圖書館（ZADL） 建設(shè)項目，整體架構(gòu)由一個省中心（浙江大學圖書館）、五個分中心組成。最終目標是建立統(tǒng)一的文獻保障系統(tǒng)，由ZADL統(tǒng)一調(diào)度，為全省70多所高校提供資源服務(wù)，下沙分中心（XADL）是其中的一個項目。XADL服務(wù)聯(lián)合保障系統(tǒng)，實現(xiàn)了硬件環(huán)境云共享、文獻資源的云建設(shè)、人力資源的云共用、用戶服務(wù)的云體驗。［11］安徽省教育廳也啟動了高校數(shù)字圖書館項目（ALISA）建設(shè)。數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺建設(shè)采用讀秀學術(shù)搜索提供的基礎(chǔ)設(shè)施與基礎(chǔ)平臺，建設(shè)公共云服務(wù)平臺，提供全省高校數(shù)字資源的整合與服務(wù)。［12］

4 我國數(shù)字圖書館平臺研究和探索趨勢

第一，數(shù)字圖書館平臺需要解決的首要問題是異構(gòu)數(shù)字資源的整合問題，基于SOA技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)和云技術(shù)的數(shù)字圖書館開發(fā)平臺都是為了解決當前數(shù)字圖書館中存在的資源孤島問題，這些技術(shù)在解決這些問題上都有非常大的優(yōu)勢。

第二，當前云技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字圖書館建設(shè)仍然缺乏統(tǒng)一的標準，數(shù)據(jù)的傳輸、分發(fā)、服務(wù)的使用仍然存在技術(shù)瓶頸，未來數(shù)字圖書館平臺技術(shù)要著重解決這些問題：優(yōu)先訪問權(quán)、數(shù)據(jù)隔離、數(shù)據(jù)恢復、管理權(quán)限、數(shù)據(jù)場所、長期發(fā)展調(diào)查支持、獲取障礙、可靠性、安全性、數(shù)據(jù)保密與隱私、責任、知識產(chǎn)權(quán)、數(shù)據(jù)的所有權(quán)、可互換性、可審性、服務(wù)的可用性、數(shù)據(jù)鎖定、數(shù)據(jù)傳輸瓶頸、性能不可預(yù)測性、伸縮性存儲、云計算平臺標準不一致、負載均衡機制等。有關(guān)專家學者已提出了解決這些問題的關(guān)鍵技術(shù)，包括云圖書館構(gòu)建模式、體系架構(gòu)、平臺標準規(guī)范和資源分類等理論體系，資源、服務(wù)感知、傳感和適配技術(shù)，資源虛擬化封裝和加入云端化技術(shù)，支持異構(gòu)協(xié)同的可視化云終端交互技術(shù)，云圖書館可信服務(wù)機制設(shè)計技術(shù)、混雜信息融合和決策研究技術(shù)、［13］高可靠的系統(tǒng)技術(shù)、可并行的計算技術(shù)、海量數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)。［14］

第三，數(shù)字圖書館開發(fā)平臺實踐和探索的重點是基于云計算技術(shù)的云圖書館開發(fā)平臺建設(shè)。CALIS、國家圖書館、地方圖書館都在積極實踐云圖書館建設(shè)。在云圖書館的建設(shè)中，加入SOA技術(shù)和網(wǎng)格技術(shù)，多種技術(shù)結(jié)合，是當前數(shù)字圖書館平臺建設(shè)的重中之重。

［1］胡新平．云圖書館構(gòu)想［J］．情報理論與實踐，2010，6 （33）：29－32.

［2］許軍林．云計算環(huán)境下的數(shù)字圖書館建設(shè)研究［J］．情報資料工作，2011（3）：88－92.

［3］馬曉亭，陳臣．基于虛擬化技術(shù)的數(shù)字圖書館分布式云計算數(shù)據(jù)中心研究［J］．情報科學，2012（7）：1026－1029.

［4］葉小榕，邵晴．一項結(jié)合云計算和PKI的數(shù)字圖書館系統(tǒng)框架設(shè)計［J］．科技導報，2010，9（28）：63－67.

［5］秦曉珠，等．移動云計算環(huán)境下的數(shù)字圖書館云服務(wù)模式構(gòu)建研究 ［J］．情報理論與實踐，2012，5（35）：72，90－93.

［6］劉桂玲，等．基于網(wǎng)格技術(shù)的數(shù)字圖書館平臺層次體系建設(shè)的思考［J］．圖書情報工作，2011，7（55）：58，86－89.

［7］王文清，陳凌．CALIS數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺模型［J］．大學圖書館學報，2009，9（4）：13－18.

［8］易菲，龍朝陽．基于SOA的數(shù)字圖書館聯(lián)盟信息服務(wù)平臺構(gòu)建［J］．圖書館工作與研究，2011（6）：4－7.

［9］陳穎儀．基于SNS的數(shù)字圖書館系統(tǒng)架構(gòu)研究［J］．圖書館學研究，2011（11）：24－27.

［10］陳順．基于云計算的公共數(shù)字文化服務(wù)技術(shù)支撐平臺建設(shè)——福建省數(shù)字圖書館推廣工程建設(shè)的探索與實踐［J］．國家圖書館學刊，2012（5）：66－70.

［11］胡紹軍．大學園區(qū)圖書館云服務(wù)模式應(yīng)用研究——以杭州下沙高教園區(qū)為例［J］．大學圖書館學報，2011（1）：63－66.

［12］趙紅，徐華洋．ALISA數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺建設(shè)［J］．圖書情報知識，2011（5）：53－56.

［13］張興旺，等．挑戰(zhàn)與創(chuàng)新：重新審視云圖書館構(gòu)建的技術(shù)走向［J］．情報資料工作，2012（4）：37－41.

［14］張文華，等．云計算及其在圖書館中的應(yīng)用現(xiàn)狀和面臨的障礙［J］．圖書情報工作，2010，7（54）：42－45.