数字图书馆平台技术研究综述

●杨海平，刘 健

（1．南京大学 信息管理学院，南京 210093；2．东南大学 图书馆，南京 210018）

1 我国数字图书馆平台建设中的问题

1.1 资源孤岛和应用孤岛问题

大多数的数字图书馆是基于数据库驱动的自治信息系统，具有不同的搜索界面、体系结构、通信协议和管理策略，应用系统与数据资源服务系统相互独立，数据交换和应用共享困难。另外数字图书馆的交互只限于人机界面内，用户间的协同交互能力低，可视化检索、数据分析服务、网上虚拟参考咨询等应用服务能力差，有待进一步提高。

1.2 存储和访问可靠性问题

数字图书馆的数字资源数量激增，需要海量的数据存储容量，这就对数据存储的可靠性提出了更高的要求。另外，随着网络访问数字图书馆的读者增多，网络访问能力、并行处理能力成为数字图书馆建设过程中必须考虑的重要问题。

1.3 安全问题

数字图书馆利用互联网提供服务，提高了图书馆的利用率和服务能力，但同时也为数字图书馆带来了一系列的安全问题。钓鱼网站、黑客木马、通信窃听、信息泄密等给图书馆的安全维护提出了挑战。

2 我国数字图书馆平台理论研究

2.1 基于云计算的数字图书馆平台

云计算是一种全新的因特网资源提供模式，能将动态、可伸缩的因特网资源以及分布在大量计算机和存储设备上的计算资源和存储资源集中起来建立虚拟资源池，通过网络提供给用户。云计算的内涵非常丰富，包括以服务为交付模式的计算和存储基础设施、数据服务、商业流程服务、应用服务等各种模式。

2010年，南通大学图书馆胡新平提出了云图书馆发展的构想，云图书馆发展分为三个阶段：部分利用云计算技术建设数字图书馆、区域云图书馆及产业分工明确协调发展的完全云图书馆。［1］

2011年，许军林比较了Web2.0时代的数字图书馆和云计算环境下的数字图书馆之间的差别，提出在云计算环境下的数字图书馆的发展策略。［2］

马晓亭和陈臣分析了亚马逊弹性云计算服务（Amazon EC2） 的优势，提出了数字图书馆可以动态迁移到云服务提供商提供的云计算平台中，利用有限经费购买云服务的策略，将虚拟化技术与云技术相结合，建设具有动态资源分配和调动功能的虚拟数据中心，提高云图书馆资源的利用效率，提高服务水平。［3］叶小榕等以Google APPEngine为云计算开发平台，设计开发了云计算和PKI结合的数字图书馆系统框架，并提出框架的具体部署方法。［4］秦晓珠等研究了移动云计算技术在解决传统移动图书馆计算能力弱、存储能力差等方面的积极作用，提出了基于应用融合的MssS服务的模型。［5］

2.2 基于网格技术的数字图书馆平台

网格技术是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备、终端等整合成一台虚拟的“超级计算机”，能存储更多资源，提供更多的功能和交互，实现资源的全面共享。网格技术应用于数字图书馆平台建设的关键在于中间件技术。在数字资源集中系统的上层建立一个数据核心协议层，使用中间件技术，使分散的地方数字图书馆的各种信息服务在该层次上统一解决，实现数字图书馆异构环境下跨平台异构资源的协同工作。［6］

2.3 基于SOA技术的数字图书馆平台

SOA是指面向服务的体系构架（Service-Oriented Architecture），是一种粗粒度、松耦合的服务结构。SOA是服务的集合，服务之间通过简单、精确定义的接口通信。基于Web服务的SOA架构不局限于某一工作平台，不要求服务的提供者和使用者都使用某一软件来寻找服务，能最大限度地实现对现有异构信息系统的资源整合。基于SOA的数字图书馆是为了解决传统数字图书馆服务分散、数据库之间的互操作能力差、读者需要访问多个数字图书馆服务才能找到所需要资料的问题。由于SOA技术侧重于建立图书馆内部的异构资源整合，学界将SOA技术与云技术相结合，建立云图书馆。［7］易菲等提出基于SOA建立数字图书馆联盟，在不破坏原有成员馆信息系统的基础上，实现不同格式的数据共享和交换，有效解决联盟成员异构系统之间的互操作与信息服务的可扩展性问题。［8］2.4 基于SNS的数字图书馆平台

社会性网络服务（SNS） 是基于现实人际关系延伸的虚拟社区服务的一种，其交流方式以自我为主，用户可以根据自己的兴趣和经历自由选择想要交流的对象和内容。SNS服务在数字图书馆中已有应用，但一直作为图书馆的延伸功能。陈颖仪将SNS作为Web操作系统的在线底层架构，把各项功能封装成基于内容管理的模块化应用建于SNS基础架构之上，实现数字图书馆的虚拟社区交互。以SNS的开放关系链作为应用的数据关联基础，实现数字图书馆用户交互、数据协同、内容聚合、信息服务等功能的集成。［9］

3 我国数字图书馆平台实践与探索

国内图书情报界一直在开展云图书馆的探索和尝试，试图建立基于云计算的联合文献保障系统。在云计算、Web2.0和SOA技术的基础上，构建了数字图书馆云服务中心，为不同用户提供各种类型的数字图书馆服务，为数字图书馆提供云计算解决方案。国家重大项目也立项支持云计算平台的构建。

CALIS中心基于其“十五”成果、三期建设目标和未来发展方向，提出了CALIS数字图书馆云战略：即设计和开发CALIS数字图书馆云服务平台（称为Nebula平台），构建多级CALIS数字图书馆服务，同时为图书馆提供本地化的数字图书馆云计算解决方案。 Nebula适合构建大型分布式公共数字图书馆服务网络，将分布式资源整合成一个整体，是云计算在高校数字图书馆联盟应用的典型实例。［7］

地方公共图书馆也积极进行了尝试。福建省积极寻求国家图书馆的支持，建立国家数字图书馆福建分馆，整个省的公共图书馆与国家数字图书馆推广工程的数字资源融合，打造面向各级公共图书馆与读者的云服务环境。该省以省馆为核心节点，建立了云数据中心、云应用中心与云服务中心，并为省、市、县、乡镇四级服务节点部署云技术支撑平台，为各级图书馆加强资源协调建设提供了便利，未来将有望在此平台基础上深入开展“福建文化记忆”等地方特色资源群的联合建设工作。［10］浙江省2008年启动了高校数字图书馆（ZADL） 建设项目，整体架构由一个省中心（浙江大学图书馆）、五个分中心组成。最终目标是建立统一的文献保障系统，由ZADL统一调度，为全省70多所高校提供资源服务，下沙分中心（XADL）是其中的一个项目。XADL服务联合保障系统，实现了硬件环境云共享、文献资源的云建设、人力资源的云共用、用户服务的云体验。［11］安徽省教育厅也启动了高校数字图书馆项目（ALISA）建设。数字图书馆云服务平台建设采用读秀学术搜索提供的基础设施与基础平台，建设公共云服务平台，提供全省高校数字资源的整合与服务。［12］

4 我国数字图书馆平台研究和探索趋势

第一，数字图书馆平台需要解决的首要问题是异构数字资源的整合问题，基于SOA技术、网格技术和云技术的数字图书馆开发平台都是为了解决当前数字图书馆中存在的资源孤岛问题，这些技术在解决这些问题上都有非常大的优势。

第二，当前云技术应用于数字图书馆建设仍然缺乏统一的标准，数据的传输、分发、服务的使用仍然存在技术瓶颈，未来数字图书馆平台技术要着重解决这些问题：优先访问权、数据隔离、数据恢复、管理权限、数据场所、长期发展调查支持、获取障碍、可靠性、安全性、数据保密与隐私、责任、知识产权、数据的所有权、可互换性、可审性、服务的可用性、数据锁定、数据传输瓶颈、性能不可预测性、伸缩性存储、云计算平台标准不一致、负载均衡机制等。有关专家学者已提出了解决这些问题的关键技术，包括云图书馆构建模式、体系架构、平台标准规范和资源分类等理论体系，资源、服务感知、传感和适配技术，资源虚拟化封装和加入云端化技术，支持异构协同的可视化云终端交互技术，云图书馆可信服务机制设计技术、混杂信息融合和决策研究技术、［13］高可靠的系统技术、可并行的计算技术、海量数据的挖掘技术。［14］

第三，数字图书馆开发平台实践和探索的重点是基于云计算技术的云图书馆开发平台建设。CALIS、国家图书馆、地方图书馆都在积极实践云图书馆建设。在云图书馆的建设中，加入SOA技术和网格技术，多种技术结合，是当前数字图书馆平台建设的重中之重。

［1］胡新平．云图书馆构想［J］．情报理论与实践，2010，6 （33）：29－32.

［2］许军林．云计算环境下的数字图书馆建设研究［J］．情报资料工作，2011（3）：88－92.

［3］马晓亭，陈臣．基于虚拟化技术的数字图书馆分布式云计算数据中心研究［J］．情报科学，2012（7）：1026－1029.

［4］叶小榕，邵晴．一项结合云计算和PKI的数字图书馆系统框架设计［J］．科技导报，2010，9（28）：63－67.

［5］秦晓珠，等．移动云计算环境下的数字图书馆云服务模式构建研究 ［J］．情报理论与实践，2012，5（35）：72，90－93.

［6］刘桂玲，等．基于网格技术的数字图书馆平台层次体系建设的思考［J］．图书情报工作，2011，7（55）：58，86－89.

［7］王文清，陈凌．CALIS数字图书馆云服务平台模型［J］．大学图书馆学报，2009，9（4）：13－18.

［8］易菲，龙朝阳．基于SOA的数字图书馆联盟信息服务平台构建［J］．图书馆工作与研究，2011（6）：4－7.

［9］陈颖仪．基于SNS的数字图书馆系统架构研究［J］．图书馆学研究，2011（11）：24－27.

［10］陈顺．基于云计算的公共数字文化服务技术支撑平台建设——福建省数字图书馆推广工程建设的探索与实践［J］．国家图书馆学刊，2012（5）：66－70.

［11］胡绍军．大学园区图书馆云服务模式应用研究——以杭州下沙高教园区为例［J］．大学图书馆学报，2011（1）：63－66.

［12］赵红，徐华洋．ALISA数字图书馆云服务平台建设［J］．图书情报知识，2011（5）：53－56.

［13］张兴旺，等．挑战与创新：重新审视云图书馆构建的技术走向［J］．情报资料工作，2012（4）：37－41.

［14］张文华，等．云计算及其在图书馆中的应用现状和面临的障碍［J］．图书情报工作，2010，7（54）：42－45.