电子图书馆网络建设方案Word格式文档下载.docx
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2.4
数据库技术的发展
2.5
计算机网络操作系统
2.6
备份及灾难恢复
2.7
Web技术
第三章电子图书馆系统方案
3.1
网络构架
3.
1.1采用以PC为核心的局域网
1.2采用FastEthernet
3.2
操作系统平台及开发平台
3.3
数据存储方案
3.4
双机热备方案*
3.5
备份及灾难恢复方案
3.6
电源保护
3.7
网络打印
3.8和Internet的互连
第四章应用软件开发
4.1电子图书管理模块结构
4.2电子图书管理各模块功能
4.3收费系统
4.4系统维护及培训
第五章预算价格及设备清单
5.1预算方法
5.2设备清单及总体预算价格
第六章附录（部分产品技术参数）暂缺
近年来，以计算机为核心的信息技术（InformationTechnology）飞速发展同时，也正以前所未有的速度改变着人们的生产生活。
互联网（Internet）的广泛普及，昭示着社会从此进入了信息时代。
信息技术在各行各业都有广泛的应用前景，尤其是在图书的管理中更是有着美好的前景。
图书电子化方兴未艾，不少出版社，包括一些杂志社刊现在均能提供电子化的出版物，一场以比特替代纸张的图书出版革命正纵深深入。
湖南商学院向来重视学院图书馆建设，面对这场有着深远影响的革命，学院领导站在健全学院学科建设，提升学院教学水平，建立一所面向二十一世纪的大学高度上，抓住时机，多方考察，决定建设一个高水平的电子图书馆，以保证学院在将来竞争激烈国内国际学术环境下，能立于不败之地。
电子图书馆的顺利建成，将给湖南商学院图书馆带来重大的变化，能逐步实现和国际国内各高校，甚至国家图
书馆的互连互通，真正能发挥以往传统图书馆不能替代的
作用，使得湖南商学院能得以跻身于图书电子化的前列。
第一章需求分析
1.1湖南商学院图书馆现况
湖南商学院图书馆自湖南商业干部学院和湖南商业专科学校合并成立湖南商学院以后，馆藏图书量大大增加，图书馆实力在湖南诸多高校中不断跃升。
但就图书管理而言，传统的图书管理一直是用手工操作，从编排，检索，流通，查阅等各个环节都大量消耗人力、物力，流程繁琐复杂。
其管理难度日益加大，再加之图书存放日期过久，鼠害、虫灾、水渍，纸张本身的发黄变质使得资料的保存日益困难，一些重要图书资料的安全保存，已成为图书馆工作人员的心头大患。
在以纸张为媒介的图书管理中，资料的共享也是未尽如人意的。
比如某本书馆藏只有两本，当两本全部被借走以后，后来的同学就只能等书还回后才能借阅，并且借出的书往往还有丢失的危险，对于某些珍贵的书籍来说，丢失所造成的损失是无法挽回的。
知识经济的到来，人们获取知识的热情大大提高，而作为知识储存的载体——图书馆并不能满足人们迅速获取知识的需要，因此图书的电子化势在必行，湖南商学院电子图书馆的建设或许是这场革命的一只号角。
1.2电子图书
在书籍的发展历史上，我们经历过许多载体，石片、竹简、布帛，最后重任落在纸张身上，一直到今天，我们的生活中大量的书籍仍然是以纸张的形式出现，虽然期间也出现过缩微胶片等等技术，但因为成本太高，不便于阅读等原因而未能广泛使用。
进入60年代，随着计算机的应用和普及，美国国会图书馆开始把电脑应用于图书管理，把柜面业务系统和各职能部门的信息管理实现业务自动化和日常管理自动化，在一定程度上提高了业务和管理的工作效率。
这可谓开辟了图书信息化管理的先河。
不久，这种方式便在欧美得到了推广并不断发展。
到了80年代和90年代，随着社会的飞速发展，信息产业的不断革新，特别是INTERNET的崛起，世界图书的信息化管理也取得了长足的发展。
在美国，几乎所有的国立、州立图书馆都实现了信息化管理。
网上图书馆、网上书店比比皆是，网上购书活动十分频繁，仅国会图书馆的站点，每天访问的就高达300万人次。
现在人们坐在家里便可以查阅图书馆资料了。
计算机的发明及其广泛使用使得图书的存在形式面临着一场革命——即图书电子化。
电子化图书，实际上是利用计算机技术，将图书中的文字、图形、图像等数字化，存放在电子计算机的存储设备上。
目前许多出版社，杂志社在出新书及杂志报刊时，都有电子版提供，主要是以CD-ROM光盘方式提供，更有甚者，将书籍报刊直接提供给互联网，读者可以上网读取。
电子图书和传统以纸张为媒介的图书相比，有着如下几个特点：
一、载体不同。
电子图书就是计算机能识别的二进制代码，
存放在计算机存储设备上，传统图书是纸张为载体。
二、传播。
电子图书可以方便地复制传播，甚至在网上传播，传统图书需要印刷、运输等繁琐的工作程序。
三、保存。
电子图书保存资料十分方便，无须担忧资料因日期太长而受损，传统图书的长期保存需要特殊的技术。
四、共享。
电子图书的共享几乎是无须代价，不存在借走的概念，随取随用，传统图书共享成本较高，需要增加印量。
总之，因为电子图书采用了完全不同于传统图书的技术，其优越性是不可比拟的。
1.3湖南商学院电子图书馆的目标
电子图书馆在国外虽然早已有多年的历史，但在国内，也是近年才有所动作，根据国外电子图书馆建设的成功经验，结合国内图书馆尤其是湖南商学院图书馆的实际情况，我们认为，应该把握高起点，严要求，统筹规划，分步实现的原则。
具体到该系统要实现的目标，应有如下几点：
建成一个10年之内不落后且易于扩充升级的系统，保证与国际国内各高校图书馆顺利互连。
本校学生的检索、查询、浏览、阅读应该十分方便迅捷，学生应有选择在线阅读、脱机阅读、打印阅读的自由。
图书电子化的方式，系统应予以考虑多种方式，外购电子版图书、手工录入、网上下载、网上在线等方式都应予以考虑接纳。
系统应设置收费项目，收费标准及计费方式应予充分考虑。
图书应分级别设置权限，针对教师、研究生、本科生和大专生的书目要有相适应的权限设置。
1.4电子图书馆系统的几点技术要求电子图书馆从网络应用来看，不算是特别复杂的系统，但它也有自身的特点，比如数据传输量较大（尤其是带图片，甚至影像的电子图书）造成网络负载过高，从而使系统反应速度降低、数据存储量大等等。
我们结合实际情况，提出如下几点技术要求：
可用性。
网络的设计，服务器及其它硬件的采用均要有较高的可用性。
可靠性。
网络系统建成后，要求运行稳定可靠。
安全性。
安全性要从两方面来考虑。
电子图书馆中的资料是图书馆赖以存在的根本，因此资料（数据）的安全是非常重要的事情，防止病毒和防止恶意访问是安全性得以保障两个重要环节。
易用性和易维护性。
系统对于使用者而言，是无须学习的，只要有基本的电脑操作知识，即可轻松使用；
而对于系统管理员来说，系统的维护也应是简易可行，尽量避免复杂的操作，这要求在操作系统选型时予以考虑。
可管理性。
可管理性是一个系统是否设计成熟的表现，它可表现为两方面，对业务流程的管理和对网络本身的管理。
可成长性。
电子图书馆的建设必须考虑到将来的发展，系统的扩容与升级，与因特网互连，与学院其他网络系统互连都要加以考虑。
第二章技术背景分析
本章主要是分析说明当前计算机网络技术，大容量存储技术，服务器集群技术等近年发展起来并被成熟应用的各项技术，所有的说明和分析都是围绕湖南商学院电子图书馆应用需求而设。
2.1计算机网络技术的发展
计算机网络技术的发展近几年来可谓突飞猛进，PC已经发展到了主频为600兆赫的PentiumⅢ，而计算机网络的新技术就更是层出不穷，10Base-TEthernet、FastEthernet、千兆以太网展示了应用最为广泛的以太网的不断发展的前景，除此以外，FDDI、ATM等在大型网络的主干中起到了重要作用，尤其是ATM的发展和应用，在多媒体通信中取得了重大的进展。
我们根据网络技术的发展趋势以及湖南电子图书馆应用需要，从三个方面分析说明网络技术的发展。
2.1.1FastEthernet（100M以太网）
虽然ATM近年来有着较快的发展，但是因为标准不统一，各厂家的产品有兼容性问题，另外ATM设备价格昂贵，致使投资带有较大的风险，因此一般都是在网络的主干中采用ATM，而一般的局域网中大多采用快速以太网。
而快速以太网能方便地兼容10Base-T，将来又能升级到千兆以太网，目前已成为网络建设中的主流。
快速以太网是基于以太网发展起来的，它具有以太网所有特征，能兼容10BASE-T的网络，具有交换功能的快速以太网，能支持VLAN（虚拟局域网络）。
它维持CSMA/CD媒体访问控制，保留IEEE802.3以太标准帧格式以及IEEE802.3管理的对象规格，所以，它和10Base-T一样能对IP、IPX、AppleTalk等协议进行支持；
但其网络速率能10倍于10Base-T，能应付大多数的大容量数据传输应用的需要。
2.1.2Browser/Server结构
B/S结构是在C/S（Client/Server）结构上发展而来的。
通过多年的发展，以PC及其PC服务器为核心的C/S结构已经确立了在局域网中的主流地位，这种结构的特点非常适应于网络型数据库，因此在数据库不断发展，广泛应用的时候，C/S结构也发展起来了。
在Client/Server结构中，Client端并不是终端，它可以是普通微机，也可以是图形工作站或服务器，Server端并不一定是服务器，也有可能是微机。
Client端根据应用程序的需要，可以向网络发送请求，请求被定向后，与此有关的Server端必定会响应此网络请求，将Client端需要的数据返回。
在数据库处理时，Server会对请求作出响应，将数据作一定的处理再返回Client。
近年来，随着Internet的发展和普及，基于Web的应用日益多了起来，对数据库的要求是基于Web界面，异构处理，分布存放等等，呈现新的需求特点，于是B/S结构便被提了出来。
在Browser/Server结构中，数据可以分布在整个网络设备中，并且可为不同的数据库，一旦网络有了请求后（此种请求均被严格要求成基于WEB的应用）会专门有一个WEB间服务器响应此请求，它会对该请求进行分析并重新定向到某个站点的某种数据库。
从而实现数据的分布式存放和处理，以及异构型数据库的互操作。
此种应用主要是适应Internet的高速发展，以及目前企业管理系统的需要。
从网络连接来看，基于局域网的Client/Server架构，和基于WEB应用的Browser/Server架构，都实现于一个企业内的话，其连接方式是没有什么差别的，关键的问题在于软件应用。
B/S结构的查询比C/S结构将更加方便、易懂、并且能做到和因特网无缝连接，是将来数据库和网络技术发展的方向。
Client/Server结构
Browser/Server结构
1.3三层交换—交换技术的发展三层交换技术是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知，交换技术主要是用于解决局域网中网段划分而提出的，它可以使用用户尽可能地分享到最大带宽，在较大规模网络中，并不能完全抑制“广播风暴”的产生。
二层交换机采用MAC地址寻址进行数据
MAC一层进行，在取得普通交换机的速度的同时，也解决了大型网络中的“广播风暴”问题。
2.2大容量存储技术
计算机存储技术的发展，使得快速高效的大容量存储技术得以实现。
目前这一领域有许多的新技术和新产品。
如大容量磁盘阵列、光盘塔、光盘库、磁带库、MO光盘机等等，从应用实际出发，我们介绍磁盘阵列柜技术和光盘塔技术。
2.2.1磁盘阵列柜
近几年来，CPU和内存技术上都有较大的发展，使得数据的仓库—硬盘成为制约计算机性能提升的瓶颈，磁盘阵列的出现打破了这一僵局，使得磁盘I/O状况大为改善。
同时数据的容错，也是困绕业界已久的一个问题，磁盘阵列也相应解决了这一问题。
磁盘阵列是把多个硬盘组成一个阵列，当作单一物理盘使用，它将数据以分段（striping）的方式储存在不同的磁盘中，存取数据时相关磁盘一起动作，大幅减低数据存取时间，同时有更佳的空间利用率。
磁盘阵列利用不同的RAID级别，可方便地进行冗余容错，以解决数据安全的问题。
目前磁盘阵列大多以柜式系统出现。
磁盘阵列示意图
2.2.2CDROMTower（光盘塔技术）
光盘塔又称CDROMServer，它是利用多项技术。
将多个光驱集成于一个柜式系统，形成一个独立于文件服务器的文件系统设备，光盘塔目前一般集成7/14/28个光驱，并且光驱可随意更换，它内置文件系统可管理光盘上的文件，带有10/100M自适应网卡，可接挂连于网络，是存储、读取非更改性数据的较佳的方法。
*2.3服务器集群技术
在实时性要求较高的系统应用中，服务器集群技术可用来解决服务器负载过重，服务器故障造成网络瘫痪等问题，目前在大多数的系统中，集群技术主要还是体现在双机技术的广泛使用。
双机技术是网络中有两台服务器，运行着同样的应用，当其中一台因为某种故障而宕机时，另外一台就会马上接替它的工作，使得网络的运行不会受影响，保障了关键任务的顺利运行。
双机技术一般采用热备的方式，一台为工作机，一台为备份机，两机可共享同一磁盘，数据保持同步更新，以保证故障发生后，切换的可靠性。
双机热备示意图
2.4数据库技术的发展
数据库技术近年来发展速度相当快，并且随着微机网络的广泛流行，大型数据库系统和以PC为平台的单机小型数据库系统，有逐渐融合于一体的趋势，其发展趋势都是以PC为核心的网络系统为平台，发展网络型数据库，这方面，Microsoft在和Sybase合作中，获取了许多技术，单独开发的SQLServer7.0是目前基于PC网络和NT平台上较好的产品。
2.5网络操作系统
随着PC的广泛普及，以PC为核心的网络已成为局域网的主流，基于PC的网络操作系统WindowsNT也日渐成为企业网的主流操作系统。
和Unix相比，NT有着容易操作，使用方便，维护简单，应用软件开发成本较低等不可比拟的优势。
并且微软围绕NT开发了许多相应的应用软件，包括性价比相当高的SQLServer，这些应用软件和NT的集成度相当高，不会存在兼容性问题。
针对于企业网来说，采用windowsNT作为平台是十分可行的选择。
2.6备份及灾难恢复备份，是对计算机系统未雨绸缪的一种保护性策略。
传统典型备份方式是采用廉价的磁带，直到今天，磁带仍然是人们大量采用的方式。
但随着技术的发展，备份也发生了一些变化，从备份的对象来分，可分为针对数据的备份、针对应用软件的备份、针对系统的备份；
从备份的时间策略来分，可分为正常备份、增量备份、差量备份；
从网络的角度来看，可以分为针对文件服务器的备份、针对工作站的备份、针对网络及不同平台的备份。
目前的技术能做到按既定的备份策略进行自动备份，其备份的范围可以只是服务器内的数据，也可以是服务器内所有软件，包括操作系统，甚至可以是连接在网络上的所有机器的数据和软件，还可以跨平台备份。
备份的目的是为了恢复和保存资料，恢复工作是对我们的一次考验，因为系统一旦出现问题，尽快地恢复原有工作状态是相当困难的，而对于关键应用的系统而言，宕机就意味着承受损失，因此建立一套灾难恢复机制是十分必要的。
目前技术上已经能够在系统全备份的基础上建立灾难恢复系统，可保证在短时间恢复原有工作状态。
2.7Web技术
近年来，Internet的发展可谓一日千里，十分迅猛，基于HTML超文本语言的Web技术应用十分广泛，几乎所有的软件都在或将要向Web靠拢，Web技术成为将来软件发展的方向之一。
作为电子图书馆，我们认为，采用Web技术来实现查询，阅读不仅大大方便了学生的使用，而且有利于和其他高校图书馆甚至网上图书馆互连互通，可大大加快信息交流的步伐。
将来的电子出版物大多将会采用超文本形式，如果不采用Web技术，电子图书馆将会很难接纳外购的电子图书，使得电子图书馆成为一个封闭系统，
不利于其本身的发展
第三章电子图书馆系统方案
我们在上一部分简要地分析和说明了电子图书馆实现所需要的各方面的技术背景资料，包括一些技术发展趋势，本章中我们将要结合湖南商学院的实际情况，进行方案的设计，技术的选择以及设备的选型。
3.1网络架构
3.1.1采用以PC为核心的局域网
计算机的发展现在PC是主流，从技术的角度，资金占用角度等诸多方面来看，以PC和PCServer为核心的局域网早已超出大型主机系统，结合湖南商学院电子图书馆实际应用需要，我们采用了上述方案。
3.1.2采用FastEthernet（100M以太）
在所有的网络类型中，我们采用了FastEthernet。
湖南商学
院电子图书馆前期将会有60台PC工作站用于阅读，如果考虑到以后扩容以及与校内其他网络互连，甚至和因特网互连，其数据传输量较大，加之电子图书将来大都是超文本方式，图片占用空间相当大，面对这样的情况，在采用100M以太网的基础上，我们还采取如下两条措施，来避免网络流量过大造成系统反应太慢：
采用Intel公司最新的Layer3交换技术的IntelExpress550T100M交换机。
这种交换机内含路由功能，能有效地避免网络“广播风暴”的产生，使得网络数据传输得以顺畅。
在服务器端采用双网卡，扩宽服务器数据网络通道，使服务器数据吞吐这个瓶颈得以改善，另一方面，双网卡方式可以互为备份，增强服务器的可用性。
采用三个SwitchingHub将整个网络分成三个网段，一方面是便于管理，一方面可以有效地控制网络流量。
网络示意图
3.2操作系统平台及开发平台
在操作系统的选择上面，我们采用了WindowsNTServer作为服务器。
WindowsNT从开始时的OS/2到目前十分成熟并应用十分广泛WindowsNT4.0，进而到将于今年即将发布的Windows2000，已经逐渐发展成为一种十分成熟且功能强大的操作系统。
它既适合一般用户的需要，又能满足网络管理员的需求。
由于WindowsNTServer的安全性强，运行速度快，功能完善，集成度高，因此非常适宜作为网络、安全、应用程序和Internet的服务器。
目前WindowsNT已经成为许多企业、学校、政府等大机构首选的网络操作系统。
和Unix等操作系统相比较，WindowsNT除拥有多任务，多用户，多处理器等传统功能以外，还有一些新的特点：
安全性。
WindowsNT采用NTFS文件系统，该文件系统一改原有FAT的各种弊端，支持对目录或文件的权限设置，文件安全性大大增强。
在服务器及网络资源的管理上，采用域管理模式，所有需要登录到网络的用户，必须有管理员授予的口令，在用户身份的验证上也是有着严格的程序。
并且这些安全性的措施获得了美国国防部C2级安全人证，目前获此认证只有WindowsNT一种。
WindowsNT是基于CISC芯片的操作系统。
虽然NT能支持RISC芯片的机器，但NT结合最紧密的仍然是基于CISC技术的Intel系列处理器，它在Intel芯片的机器中的运行速度比Unix快得多，因此如果采用PC服务器，采用NT会比采用其他操作系统要好一些。
操作简便。
WindowsNT最大的特点就是操作十分简便，全图形化的界面，人性化的使用风格，是其他操作系统所不能比拟的。
维护容易。
不需要有经过十分专业培训的工程师作系统管理员，系统管理员对NT的维护十分简便易学，轻而易举就能做好整个网络的维护工作。
应用软件开发成本低。
微软提供了许多基于NT的开发工具，这些开发工具大多是面向对象的第五代语言，易学易懂，从而大大降低开发难度，也降低了开发成本。
采用Unix和Sybase这样的大型数据库开发平台，从三方面讲是难以实现的。
1、资金占用高，软件本身十分昂贵。
2、维护十分困难，需要有经过十分专业培训的工程师作系统管理员。
3、应用软件开发成本上升，并且和现有微机系统不兼容，不便于与外界互连。
因此，我们在本系统中采用WindowsNTServer作服务器，MSSQLS
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