數字圖書館平臺技術研究綜述

●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 我國數字圖書館平臺建設中的問題

1.1 資源孤島和應用孤島問題

大多數的數字圖書館是基于數據庫驅動的自治信息系統，具有不同的搜索界面、體系結構、通信協議和管理策略，應用系統與數據資源服務系統相互獨立，數據交換和應用共享困難。另外數字圖書館的交互只限于人機界面內，用戶間的協同交互能力低，可視化檢索、數據分析服務、網上虛擬參考咨詢等應用服務能力差，有待進一步提高。

1.2 存儲和訪問可靠性問題

數字圖書館的數字資源數量激增，需要海量的數據存儲容量，這就對數據存儲的可靠性提出了更高的要求。另外，隨著網絡訪問數字圖書館的讀者增多，網絡訪問能力、并行處理能力成為數字圖書館建設過程中必須考慮的重要問題。

1.3 安全問題

數字圖書館利用互聯網提供服務，提高了圖書館的利用率和服務能力，但同時也為數字圖書館帶來了一系列的安全問題。釣魚網站、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。

2 我國數字圖書館平臺理論研究

2.1 基于云計算的數字圖書館平臺

云計算是一種全新的因特網資源提供模式，能將動態、可伸縮的因特網資源以及分布在大量計算機和存儲設備上的計算資源和存儲資源集中起來建立虛擬資源池，通過網絡提供給用戶。云計算的內涵非常豐富，包括以服務為交付模式的計算和存儲基礎設施、數據服務、商業流程服務、應用服務等各種模式。

2010年，南通大學圖書館胡新平提出了云圖書館發展的構想，云圖書館發展分為三個階段：部分利用云計算技術建設數字圖書館、區域云圖書館及產業分工明確協調發展的完全云圖書館。［1］

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

馬曉亭和陳臣分析了亞馬遜彈性云計算服務（Amazon EC2） 的優勢，提出了數字圖書館可以動態遷移到云服務提供商提供的云計算平臺中，利用有限經費購買云服務的策略，將虛擬化技術與云技術相結合，建設具有動態資源分配和調動功能的虛擬數據中心，提高云圖書館資源的利用效率，提高服務水平。［3］葉小榕等以Google APPEngine為云計算開發平臺，設計開發了云計算和PKI結合的數字圖書館系統框架，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在解決傳統移動圖書館計算能力弱、存儲能力差等方面的積極作用，提出了基于應用融合的MssS服務的模型。［5］

2.2 基于網格技術的數字圖書館平臺

網格技術是構筑在互聯網上的一組新興技術，它將高速互聯網、高性能計算機、大型數據庫、傳感器、遠程設備、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，實現資源的全面共享。網格技術應用于數字圖書館平臺建設的關鍵在于中間件技術。在數字資源集中系統的上層建立一個數據核心協議層，使用中間件技術，使分散的地方數字圖書館的各種信息服務在該層次上統一解決，實現數字圖書館異構環境下跨平臺異構資源的協同工作。［6］

2.3 基于SOA技術的數字圖書館平臺

SOA是指面向服務的體系構架（Service-Oriented Architecture），是一種粗粒度、松耦合的服務結構。SOA是服務的集合，服務之間通過簡單、精確定義的接口通信。基于Web服務的SOA架構不局限于某一工作平臺，不要求服務的提供者和使用者都使用某一軟件來尋找服務，能最大限度地實現對現有異構信息系統的資源整合。基于SOA的數字圖書館是為了解決傳統數字圖書館服務分散、數據庫之間的互操作能力差、讀者需要訪問多個數字圖書館服務才能找到所需要資料的問題。由于SOA技術側重于建立圖書館內部的異構資源整合，學界將SOA技術與云技術相結合，建立云圖書館。［7］易菲等提出基于SOA建立數字圖書館聯盟，在不破壞原有成員館信息系統的基礎上，實現不同格式的數據共享和交換，有效解決聯盟成員異構系統之間的互操作與信息服務的可擴展性問題。［8］2.4 基于SNS的數字圖書館平臺

社會性網絡服務（SNS） 是基于現實人際關系延伸的虛擬社區服務的一種，其交流方式以自我為主，用戶可以根據自己的興趣和經歷自由選擇想要交流的對象和內容。SNS服務在數字圖書館中已有應用，但一直作為圖書館的延伸功能。陳穎儀將SNS作為Web操作系統的在線底層架構，把各項功能封裝成基于內容管理的模塊化應用建于SNS基礎架構之上，實現數字圖書館的虛擬社區交互。以SNS的開放關系鏈作為應用的數據關聯基礎，實現數字圖書館用戶交互、數據協同、內容聚合、信息服務等功能的集成。［9］

3 我國數字圖書館平臺實踐與探索

國內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合文獻保障系統。在云計算、Web2.0和SOA技術的基礎上，構建了數字圖書館云服務中心，為不同用戶提供各種類型的數字圖書館服務，為數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建。

CALIS中心基于其“十五”成果、三期建設目標和未來發展方向，提出了CALIS數字圖書館云戰略：即設計和開發CALIS數字圖書館云服務平臺（稱為Nebula平臺），構建多級CALIS數字圖書館服務，同時為圖書館提供本地化的數字圖書館云計算解決方案。 Nebula適合構建大型分布式公共數字圖書館服務網絡，將分布式資源整合成一個整體，是云計算在高校數字圖書館聯盟應用的典型實例。［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，建立國家數字圖書館福建分館，整個省的公共圖書館與國家數字圖書館推廣工程的數字資源融合，打造面向各級公共圖書館與讀者的云服務環境。該省以省館為核心節點，建立了云數據中心、云應用中心與云服務中心，并為省、市、縣、鄉鎮四級服務節點部署云技術支撐平臺，為各級圖書館加強資源協調建設提供了便利，未來將有望在此平臺基礎上深入開展“福建文化記憶”等地方特色資源群的聯合建設工作。［10］浙江省2008年啟動了高校數字圖書館（ZADL） 建設項目，整體架構由一個省中心（浙江大學圖書館）、五個分中心組成。最終目標是建立統一的文獻保障系統，由ZADL統一調度，為全省70多所高校提供資源服務，下沙分中心（XADL）是其中的一個項目。XADL服務聯合保障系統，實現了硬件環境云共享、文獻資源的云建設、人力資源的云共用、用戶服務的云體驗。［11］安徽省教育廳也啟動了高校數字圖書館項目（ALISA）建設。數字圖書館云服務平臺建設采用讀秀學術搜索提供的基礎設施與基礎平臺，建設公共云服務平臺，提供全省高校數字資源的整合與服務。［12］

4 我國數字圖書館平臺研究和探索趨勢

第一，數字圖書館平臺需要解決的首要問題是異構數字資源的整合問題，基于SOA技術、網格技術和云技術的數字圖書館開發平臺都是為了解決當前數字圖書館中存在的資源孤島問題，這些技術在解決這些問題上都有非常大的優勢。

第二，當前云技術應用于數字圖書館建設仍然缺乏統一的標準，數據的傳輸、分發、服務的使用仍然存在技術瓶頸，未來數字圖書館平臺技術要著重解決這些問題：優先訪問權、數據隔離、數據恢復、管理權限、數據場所、長期發展調查支持、獲取障礙、可靠性、安全性、數據保密與隱私、責任、知識產權、數據的所有權、可互換性、可審性、服務的可用性、數據鎖定、數據傳輸瓶頸、性能不可預測性、伸縮性存儲、云計算平臺標準不一致、負載均衡機制等。有關專家學者已提出了解決這些問題的關鍵技術，包括云圖書館構建模式、體系架構、平臺標準規范和資源分類等理論體系，資源、服務感知、傳感和適配技術，資源虛擬化封裝和加入云端化技術，支持異構協同的可視化云終端交互技術，云圖書館可信服務機制設計技術、混雜信息融合和決策研究技術、［13］高可靠的系統技術、可并行的計算技術、海量數據的挖掘技術。［14］

第三，數字圖書館開發平臺實踐和探索的重點是基于云計算技術的云圖書館開發平臺建設。CALIS、國家圖書館、地方圖書館都在積極實踐云圖書館建設。在云圖書館的建設中，加入SOA技術和網格技術，多種技術結合，是當前數字圖書館平臺建設的重中之重。

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

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

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

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

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

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

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

［8］易菲，龍朝陽．基于SOA的數字圖書館聯盟信息服務平臺構建［J］．圖書館工作與研究，2011（6）：4－7.

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

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

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

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

［13］張興旺，等．挑戰與創新：重新審視云圖書館構建的技術走向［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用現狀和面臨的障礙［J］．圖書情報工作，2010，7（54）：42－45.