基于網格的圖書資源共享平臺的研究

袁 貞

（河北工程大學圖書館，河北 邯鄲 056038）

1 引言

網格技術是一種重要的信息科學技術，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]。共享是網格的目的，解決分布式資源共享問題是網格的核心內容[2]。其主要特征表現為[3]：大規模、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。正是由于網格技術的這些特點，使其應用領域非常廣泛。但目前的研究與應用主要集中在數據和計算領域，在商業或工業界鮮有應用。在研究過程中，我們發現網格技術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的需求[4]，因此，網格模式下的圖書管理系統作為一種新的管理模式應運而生。

2 網格圖書資源共享平臺的構建

網格的體系結構是指“劃分系統基本組件，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”[5]。目前最有影響力的網格體系結構OGSA（Open Grid Service Architecture）是面向服務的結構，將計算資源、存儲資源、網絡、數據等都表示成一個Grid服務，通過標準的接口和協議支持創建、終止、管理和開發透明的服務；以OGSA體系結構為基礎具有如下優點[6]：

OGSA融合了網格技術與Web Service技術，可以滿足信息服務業的廣泛需求；

OGSA體系結構和網絡模式下的圖書信息管理系統的需求有很好的吻合性；

將系統建立在通用網格之上，易與其他網格集成。

圖書資源共享網格平臺是指以現有信息化與計算機技術為基礎，把最新的網格技術應用到全球化圖書資源共享平臺建設當中。將廣域范圍的圖書資源/信息封裝為服務節點，通過重用網格節點資源，實現圖書資源/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，以各種圖書資源/信息為服務節點，以OGSA為系統構架，如圖1所示。

圖1 M SMTG體系結構

由圖1可以看出，圖書資源共享網格平臺整體上分為6層，各層說明如下：

①數據庫與應用服務構造層。是該共享平臺的最底層，由網格中的各種圖書資源/資源（即服務節點）組成。這些資源主要包括：存儲數據的系統容器、網絡圖書資源、資源使用視頻、聚集網格平臺接口服務的應用服務器以及其他圖書資源/信息等，通過各自的管理系統連入圖書資源共享網格平臺，作為服務節點為網格用戶提供服務。

②GLOBUS/網格基本結構層。是共享平臺的核心層，主要提供網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，及其他通用網格服務，如：監控與發現服務（MDS）、網格資源分配與管理（GRAM）等。

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

④應用標準與協議層。是共享平臺最重要的一層，為共享平臺服務提供了方便的接口，從而為各服務節點和用戶提供圖書資源共享的環境。

⑤圖書信息管理相關工具包層。各應用領域通過連入共享平臺，即可獲得所需的服務。

⑥用戶應用層。是共享平臺的最上層，面向各級各類學校、教育機構、圖書館等。

3 基于網格的圖書資源共享過程

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

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

③同樣，用戶代理與圖書資源代理的相互認證后，用戶可通過說明創建教學任務/學習任務服務和數據庫服務，并查詢各教學任務/學習任務服務節點和數據庫節點。

④按進程（子任務）資源使用協議進行用戶需求和教學資源/服務節點之間的協商，創建服務實例，同時賦予實例初始狀態、教學資源使用情況等屬性以實時監控。

⑤同樣按進程（子任務）資源使用協議進行各教學任務/學習任務服務查詢及數據庫的遠程調用。

⑥將查詢的結果返回各子任務服務，或者直接存入新的數據庫。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點的服務。其中，知識庫與規則庫可以用來指導圖書資源的聚合以及數據挖掘。

圖2 網格圖書資源共享服務實例任務執行流程

4 結束語

網格的本質為“資源的共享”。將網格技術引入圖書系統的研究，利用其與自身構成特點相適應的應用框架，針對性地展開的應用方法和技術的研究，是網格技術從傳統的科學計算向信息服務的拓展與應用。網格圖書資源共享平臺旨在通過加強發現和訪問圖書資源集的科學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格門戶的可利用性和可訪問性，實現圖書資源管理任務和訪問任務的簡單化。

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

[2]H.Dail，F.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．網格環境下圖書館服務質量的數據挖掘[J]．圖書館學研究，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，Fox G，Hey A，eds.Grid computing：Making the global infrastructure a reality.Chichester：Wiley，2002：217-250.

[6]葉作亮．制造網格——網格技術在制造業中的應用．中國機械工程，2004（19）：1717-1720．