高等院校数字图书馆技术方案.docx
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高等院校数字图书馆技术方案
高等院校数字图书馆技术方案
1,需求分析及系统建设总体目标
1需求分析
1.1.1总体需求
应用型精英职业化教育是新时期高等教育发展的一个重要方向，它以灵活地根据社会需要调整与设置学科专业，定向培养，所设专业紧密契合社会需求，毕业生容易就业而深受社会欢迎，并得以迅速发展。
但这类院校一般规模有限，在经费使用与管理上也与省部级院校有些区别。
图书馆，对于各种高等院校都非常重要，是教师和学生获得相关信息与文献资源的重要场所，在信息大潮下，运用先进的信息技术，通过进行数字建设的途径，为老师和学生提供方便，快捷，实用，广泛的信息服务，是教学的需要，也是时代的需要，更是对图书馆的要求和应尽的义务。
通过提供数字信息服务，图书馆可大大提高服务水平与质量，进而提升图书馆在重要性，改善图书馆形象。
高等院校对数字图书馆建设的需求应该是：
务实，高效，精简，实用。
1.1.2用户需求分析
建成后的数字图书馆在满足学校用户需求方面将实现：
成为学校的知识库和资源库，集教学，教辅和研究的文献提供为一体，运用教育区域网和教育信息资源库，为学生和老师创立全新的网上交互式学习途径。
可进行相关学校，相关机构间的网上远程教学，为网上资源共享提供支持。
可通过网络提供期刊论文，学位论文服务，提供目录，文摘，全文等各种文献服务，学校之间可以充分利用图书馆的资源，避免重复建设造成的浪费。
1.2建设目标
应用型高校数字图书馆建设的总目标是：
高效、实用、可靠、信息高度共享，与国内高等院校保持同等水平。
1.1.1一流的信息系统
建成后的数字图书馆将集文化，教育，信息服务功能于一身，充分采用先进，成熟的网络支撑和信息处理技术，构建整体有序，可靠实用，信息高度共享和结构开放的系统信息网络，构建高水平的图书馆。
使图书馆网络及硬件支撑环境达到一定水平，与国内高校的一般水平保持同步或超过。
同时为下一步的发展奠定良好的基础，具有足够的扩展性。
在满足图书馆资料采、编、检、流传统图书馆自动化和全面的信息服务，数字图书馆等功能的基础上，系统建设应立足国内，放眼未来，在国内高校图书馆群体中起到示范和主导作用，并达到国内同等院校的一流水平。
1.1.2高效的信息服务中心
建成后的数字图书馆将以丰富的文献，信息资源，完善的功能设施和现代化的管理，向整个学校的教职员工和学生提供优质高效的文献，信息服务，成为学校的文献，信息枢纽与集散中心和精神文明建设的重要基地。
1.1.3新型的资源体系
建成后的学校数字图书馆将对信息基础中的图书馆资源进行资源重组，使其通过网络服务最大限度满足读者的多样性需求，成为面向面向学校各相关机构的开放式系统。
1.1.4先进的数字图书馆
建成的数字图书馆将是集传统图书文献资源与数字化网络资源为一体的现代数字图书馆。
可实现的功能如下：
图书馆将改变目前图书馆的工作方式和服务模式，更好地履行图书馆信息服务的重要职能。
图书馆员将成为搜集和整理信息的专家，为读者提供更先进的咨询服务。
图书馆将改变以往信息存储、加工、管理、使用的传统方式，借助网络环境和高性能计算机实现信息资源的有效利用和共享。
总之，图书馆应用系统建设的总体目标既是构建数字图书馆，也是构建技术水平一流的信息系统，图书馆应用系统的建设在整个数字图书馆信息化建设中占有相当重要的地位，是实现先进数字图书馆的重要保障。
1.3建设原则
1.2.1开放性
图书馆会面对国内外各类资源数据库、系统平台技术的开放性至关重要，关系到内容的交换，系统的平滑升级，更好利用最先进的技术，走在数字媒体发展的最前沿。
为此在操作系统平台，存储架构，软件平台，网络架构等都应建立于与主流相关厂商现有开放策略和标准的基础之上。
1.2.2先进性
立足于国内最先进的系统设计理念，在投资一定的前提下，采用可能的最先进的软件技术和开发工具，以达到使我们的系统具备在国内处于领先地位的终极目标。
1.2.3技术的标准性和规范性
要保证先进性的同时，要严格遵循有关的国际标准规范。
在技术上采用国际标准或工业标准，在系统设计中采用发展前景优秀的新技术，同时也有利于技术的升级和设备维护。
在管理上严格执行规范，保证各系统之间的信息共享，互通互连。
各种数据规范，代码体系也必须遵循国家和行业的相关技术标准。
要兼顾到未来的技术发展和产品的长期稳定性，充分采用现有成熟而先进的技术，保证系统满足实际应用需求；吸取目前国际国内同行业在图书文献保障系统方面已经拥有了的成功有经验，扬其长，避其短，并着眼未来有关技术的发展前景，保证全系统有较长的生命周期和较高的性能价格比。
1.2.4安全可靠的质量保证
可靠性表现在合理分析构造整个系统的结构体系，完美地设计每一个构成的软件系统，细致严谨地设计建设所有的网络系统等各个方面，提高整个系统和网络的性能的前提是要保障数据的可靠的安全的生成，存储，处理和传输。
系统体系要求能够支持一个数量持续增长，复杂的业务应用，并具有较高网络效率和可靠性，为系统提供可靠的数据处理支持环境。
系统必须具有一定的诊断、测试手段和监测能力。
提供多种后备措施，应用软件有多种办法保障用户的数据完整性，对数据采取有效的数据备份和恢复手段，使系统具有较强的容错能力，并在系统失效重起后能尽快恢复。
对网络用户实施统一的管理，实现用户信息存取的身份识别和权限控制。
1.2.5实用性
构造方案基本框架时也应考虑到目标系统对应用系统最终操作者培训的要求，这在系统运行期间产生的运行成本中也将是一个很重要的因素，从系统设计和系统实现两个方面都应考虑到必须尽量降低对操作者在计算机操作，对系统本身熟悉程度，甚至对行业本身的业务能力等各方面要求，否则不仅意味着对其进行基本培训费用的增加，也意味着为此而必须储备的熟练操作人员人数的增加。
不仅要做到技术先进，成熟，还需技术支持广泛，开发工具通用，价格合理。
方案能够实现资源高度共享，用户界面做到直观，丰富，友好性强，把目标系统建成一个结构合理，功能齐全，界面友好，实用好用的系统。
1.2.6强伸缩性的系统体系结构
一个适应性强的应用系统应该有较远的前瞻能力和预见能力，市场和读者提出的需求也不是一成不变的。
同时，更先进的管理思想与保障技术也将会走入我们的视线，所以，在系统体系结构允许和时间，成本的增长在可以接受的前提下，应该给系统的伸缩性给予最大程度的考虑。
系统的可伸缩性是软件质量体系中重要的指标之一，系统的设计从最开始就应该考虑尽可能多的任务的需要，以在未来变化的环境和需求下减少尽可能多的工作量。
1.2.7高度的可维护性
由于应用软件需求界定的困难且需求变化的在所难免，为方便今后调整，修改和增加功能，应用软件的设计和编码要充分考虑软件结构的简洁清晰，通用功能的模板化和编码的可读性，从而保证未来的各种软硬件投入具有良好的可维护性、可继承性和可复用性。
1.2.8高性能价格比
在能够满足系统基本要求的前提下尽可能地降低系统成本，根据应用系统对计算机的各种性能如速度，内存及其它需要，在同样能够满足应用系统的以上各要求的前提下，尽可能采用低成本的方案，最大可能地提高系统的性能价格比。
1.2.9保护用户已有投资
保护用户已有的投资，包括软件系统，硬件资源，人力投资等，是系统设计必须考虑的因素。
2,图书馆应用软件系统概述
2.1数字图书馆
2.1.1数字图书馆
随着知识更新和传播速度加快，信息呈爆炸性的增长，以保存印刷品为主要馆藏，以单纯借阅藏书为主要功能的传统意义的图书馆，由于馆藏有限，相对封闭，功能单一，手段落后已逐渐不能适应这种发展和变化，面临着根本性的改变与创新,要向图书馆的自动化、网络化、信息化、数字化方向发展和向开放的，多功能的，存储多样化，全方位服务的数字图书馆过渡和转变。
数字图书馆是采用现代高新技术所支持的数字信息资源系统；是没有时空限制的，便于使用的，超大规模的知识中心。
以数字资源的制作、存储、管理、传输和服务为主要特征的数字图书馆技术，是21世纪国际科技文化竞争的焦点之一。
数字图书馆涵盖多个分布式，超大规模，可互操作的异构多媒体资源库群，面向社会公众提供全方位的知识服务。
数字图书馆是利用数字技术采集，存储和保存信息并高效率的提取存储信息。
数字图书馆绝不是图书馆的数字化，数字图书馆已大大地突破了传统图书馆的概念和范畴，数字图书馆将成为未来社会人们工作，学习，生活的重要支撑点和前提性条件。
而相对图书馆的常规服务内容而言，数字图书馆将使图书馆实现革命性的变革。
数字图书馆要求以新的方式执行图书馆的功能：
包括新型信息资源，新的采访和馆藏发展方向与方式，尤其是有更多的资源共享和电子订购服务，新的存储与保存方法，新的分类和标引方式与用户新的交互模式，对计算机网络更多的依赖以及图书馆在人员智力构成，组织和经济等方面的显著变化。
2.1.2数字图书馆与传统图书馆的区别
数字图书馆和传统图书馆主要业务的比较：
业务范围
传统图书馆
数字图书馆
馆藏的发展与管理
选择书刊等加入馆藏
选择适于电子转换的资料或已数字化的加入馆藏
典藏
版本的管理与控制
书架维护
系统维护
装订与保护
了解需求、
资料具体采购资料送达、
费用支付、
了解需求、
用EDI方式订购电子资料、将现有的资料转化为电子资料、
版权管理、
费用支付
手工编目、
自动编目、
人工标引
自动标引
卡片目录
元数据
预约、
流通、
催还
定题资料服务
提供暂时性资料
传递资料
自动传递有关信息
互联的图书馆间交换资料
通向传统图书馆界面
帮助用户查找和检索资料
指导用户利用图书馆
读者使用资料的情况汇总
组织图书馆的电子资源
资源引导
联机帮助
建立读者使用情况文档
提供全面便捷、样的、个性化的服务
读者服务
数字图书馆与互联网信息资源的区别：
N互联网信息是无序的，重复的，生命周期是非控的。
N数字图书馆的信息是按一定规则与规范组织起来的，数字图书馆的资源建设是有计划进行的，具有不断的系统积累和可持续发展的特性。
数字图书馆与商业化数据库的区别：
N商业化数据库是以市场为导向，以赢利为目的，并且专业性较强。
N数字图书馆从资源建设，组织到发布，都是以向民众提供平等，公益或非赢利的文献信息为导向。
是一个开放的庞大的文献信息的保障体系。
传统图书馆向数字图书馆发展：
传统图书馆向数字图书馆发展是一个渐进和不断发展的过程，没有一个绝对的分界线。
传统图书馆越来越多地使用新的技术，新的管理手段，不断迈向现代化图书馆的过程就是一个数字化的过程。
2.2图书馆应用软件
2.2.1图书馆应用软件系统
图书馆数字化应用软件系统是图书馆为完成管理,读者服务,数字资源建设等功能所开发的计算机软件系统.随着科学技术不断进步和图书馆数字化建设不断发展,图书馆数字化应用软件也在不断地提高,完善并逐步形成了专业化和系列化.
随着数字图书馆的不断发展,围绕着数字资源和网络服务等方面的软件比重会不断增加并会有适合数字图书馆使用的数字资源加工,标引,检索,调度,共享等新的软件系统不断被开发.
2.2.2图书馆对应用系统的需求:
图书馆应用软件系统是为图书馆服务,紧紧围绕图书馆数字化需求而开发的,所以图书馆应用系统应完全是以满足图书馆需求,保证图书馆的发展,体现数字图书馆水平,更好地为广大用户服务的软件系统.当前图书馆正经历着从传统图书馆向数字图书馆的转变,因此,作为一个图书馆应用系统的整体解决方案,也涵盖了传统图书馆业务和数字图书馆的多重需求.
以下列出了图书馆的部分主要需求和开发的应用系统.
分类
需求
主要功能
应用系统
类型图书馆
管理
需求
说明
应用系统
管理
业务自动化管理
采访,编目,流通,检索,联合编目,馆际互借等
图书馆业务自动化系统
办公自动化管理
文件,计划,会议,通知,交流等
图书馆办公自动化系统
读者服务管理
办证,认证,计费,门禁,统计等
图书馆读者服务管理系统（一卡通）
数据数字资源
书目数据
MARC
图书馆业务自动化系统
音视频数据
Avi,mpeg1,mpeg2,mpeg4,mp3,wav等
音视频数据管理系统
多媒体光盘数据
书后盘,英语教学,多媒体百科等
光盘数据管理系统
电子图书
中数图,方正,超星,书生等
网上读书系统
外购数据库
清华同方科技期刊数据库,万方数据库,维普数据库等
数字资源检索系统（自带）
数字资源整合检索系统
自建数字库
文字,图片等
数字资源管理发布系统
文献数字化加工系统
网上信息搜索
搜索和浏览互联网上指定信息
网络资源集成检索系统
专题数据采集,加工
对读者指定的专题进行数据采集,加工,整理
网络资源建设系统
信息服务
门户网站
主页
门户网站管理系统
服务
网上专家咨询
读者与专家进行远程咨询服务
网上专家咨询系统
网上参考咨询
接受用户咨询信息,采集整理信息,向用户推送信息
参考咨询服务系统
个人资源网页
保存读者选择的网站,资源等信息
Mylibrary（我的图书馆）系统
图书馆导航服务
以声音,图片,视频,动画,文字等向读者提供图书馆使用说明
多媒体导航系统
其他
2.3高等职业字样图书馆应用软件系统方案
高等职业院校图书馆作为学校的主要文献提供单位,其地位十分重要,特别是新馆建设,更应按照数字图书馆的理念进行全面建设.在完成硬件基础设施平台建设的基础上,应用软件系统是数字图书馆的具体体现.在老馆提升服务方面,也应紧跟时代发展的潮流,遵行数字图书馆的理念来进行改造与提升.
2.3.1系统架构原则
合理而有效的系统结构框架是一个数字图书馆平台成功运行的基础.系统结构框架应当在结合海南图书馆的实际需求的基础上,采用先进的分层次结构化分析和设计原则来进行设计.按照这种设计思想,我们提出了如下的原则:
以统一的标准和规范为基础
以数字化的各种信息为底层
以分布式海量资源库群为支撑
以智能检索技术为手段
以宽带高速网络为传输通道
以图书馆信息化需求为结合点
以为图书馆提供丰富多彩的各类有用信息为根本宗旨
根据以上的原则,一个完整的数字图书馆数字图书馆系统应当以成熟的系统平台和网络平台为依托,以统一的标准和规范为基础,通过数字资源建设平台实现馆藏资源的数字化,通过数字资源服务平台实现所需的各类应用,通过数字资源门户平台为读者用户提供丰富多彩的信息服务.采用适合海南图书馆需要的计费系统和认证系统来保证系统的安全高效运行,建立完善的应用监测系统和信息安全系统为整个运行平台的安全,稳定的运行提供保证.
2.3.2系统软件组成
图书馆的应用软件体系是一个由各类应用软件组成的,多层次的复杂系统,在这个体系中各个应用软件不是孤立的,各个应用软件系统遵循一定的标准和规范,由统一的网络系统,服务器系统,存储系统等系统平台支撑,软件之间存在着功能关联,功能互补,功能支持,数据交换,数据共享等关系.
按照软件的功能可将应用软件分为核心业务软件,功能辅助软件,综合服务软件,集成管理软件,专项业务软件等类型.
按照软件的性质可分为:
图书馆管理（业务,办公,读者）,数字资源（加工,检索,发布）,信息服务（门户,网上咨询,网络信息采集,加工）,管理服务（导航,教学,监测）等.本着高效,实用,精简,务实的原则.高等职业院校数字图书馆建设中,以下应用系统较为常用:
图书馆业务自动化系统
图书馆读者服务管理系统
数字资源管理服务系统数字资源整合检索系统
图书馆网站管理系统
网络资源集成检索系统
图书馆读者导航系统
光盘映像管理系统
网络资源建设系统
视频点播系统
经费充裕时,应增加下列系统,以进一步提升图书馆的服务功能
虚拟专家咨询系统
文献数字化加工系统
MyLibrary（我的图书馆）系统
参考咨询服务系统
数字资源加工标引系统
网络应用监测系统
图书馆办公自动化系统
2.3.3系统结构示意图
以下是图书馆应用系统整体结构示意图
2.3.4系统方案的性能体现
先进性:
在系统方案中的具体应用软件产品,开发运用移植性较好的JAVA,C++,JSP,PERL等开发工具,基于DB2,SQL等主流开放的,稳定的数据库底层进行开发,部分数字图书馆的产品是在IBMCM（内容管理）平台上进行的深入的应用开发,部分应用系统运行在UNIX操作系统上,安全稳定并且支持比较大的访问并发等,此系统采用国际规范的技术构架,支持国际流行的元数据概念,符合中国数字图书馆的规范与标准,所以说整个应用系统在一段时间内保持技术的先进,并具有良好的发展潜力,以适应未来图书馆的发展和技术升级的需要.
实用性:
在系统方案中所采用的具体应用软件产品不仅要做到技术先进,成熟,而且技术支持广泛,开发工具通用,价格合理.能够实现资源高度共享,用户界面做到直观,丰富,友好性强,把各个子系统整合构建成一个结构合理,功能齐全,界面友好,实用好用的大的数字图书馆系统.
开放性:
在系统方案中的具体应用软件产品,数据库结构是完全开发的,并提供了诸如API,XMLRPC等二次开发接口,能方便增加和挂接新的功能.
经济性:
在系统方案中所选用的具体应用软件产品在国内外可选择的产品中性价比很高,目前不仅能完全满足图书馆的需求,而且这些软件产品具有很多延伸出来的功能,可以更大的提高图书馆的服务质量和服务水平,以一个高效,便捷的新形象展现在读者面前.
可靠性:
系统的可靠性表现在合理分析构造整个系统的结构体系,完美地设计每一个构成的软件系统等各个方面,提高整个数字图书馆系统性能的前提是要保障数据的可靠的安全的生成,存储,处理和传输.系统支持双机热切换,数据多重备份等功能,为用户提供可靠的数据处理支持环境.系统方案中所采用的应用系统产品,在天津泰达图书馆,安徽省图书馆等大型图书馆中具有广泛的应用,提高了图书馆的工作效率,为用户增加了服务内容,因此这些数字图书馆系统获得了用户很高的评价.
2.4图书馆应用系统对硬件要求
2.4.1应用系统对网络系统的要求
图书馆由于资源访问的特点,数据流向多是单向的,即由众多计算机终端（可达到几百台）访问资源服务器.例如视频数字信号达到满意的播放效果时的速率MPEG1为1.5Mbps,MPEG2为6Mbps,如果图书馆内有100人选择观看DVD（MPEG2）时就需要600Mbps的网络速率.
因此,服务器的网络连接应采用高速宽带的千兆以太网连接到核心交换机,核心交换机也要采用高背板带宽,高包转发率的设备以满足应用系统对网络系统的要求.
2.4.2应用系统对服务器的要求
图书馆应用系统对服务器要考虑安装环境要求,操作系统要求,支持访问的并发数,数据流量,数据安全要求以及建设规模和投入资金情况等.可以分为几种情况:
图书馆业务系统和图书馆读者服务管理系统是图书馆核心应用,通常采用大型数据库,保存有图书信息,读者信息和计费信息等重要数据,应采用性能高,安全性好并采取诸如磁盘备份,双机备份等措施.
数据资源的访问,包括音视频,电子图书,数据库等,数据量巨大,访问并发高,因此要求服务器支持并发访问性能要高,内存要大.
图书馆门户网站系统是面向互联网服务的窗口,容易遭到黑客的攻击,因此应提高安全措施.
图书馆办公自动化系统以及其他一些管理系统,主要管理的是一些文本文件,服务器的配置相比较以上系统的要求可以降低,以实现更好的性价比.
以下是一些主要的应用系统的比较:
应用系统名称
运行
平台
主要信息
并发访问
安全
备注
图书馆业务自动化系统
UNIX
大型数据库
几十台
高
双机热备
图书馆读者服务管理系统
UNIX/NT
大型数据库
几十台
高
双机热备
图书馆办公自动化系统
NT
文件
几十台
中
图书馆门户网站系统
UNIX/
NT
网页
高
数字资源管理发布系统
NT
多媒体
几十/几百
中
数字资源整合检索系统
UNIX/
NT
文本
几十/几百
中
光盘映像数据管理系统
NT
多媒体
几十/几百
中
音视频数据管理系统
NT/
UNIX
音视频
几十/几百
中
2.4.3应用系统对存储系统的要求
在现在的网络环境中,随着数据量的不断增加,存储系统的重要性显得越来越突出.根据对数据的分析,各种数据存储时在安全性,大并发,实时性等方面提出了不同的要求,存储器做为资源的存储地,在整个网络系统中占有重要的地位,因为它不仅仅解决了电子资源的存放问题,对这些电子资源的使用（如怎样提供更快速访问等）都具有重要的作用.
如何结合图书馆的业务,应用系统,数字资源情况来选择存储系统,现已成为每个图书馆网络建设中的一个重要的课题.因为在图书馆的数据存储过程中,我们要根据数据特性的不同.在保证应用的前提下,按最佳的性能价格比来选择存储设备.
图书馆的数据,按其特性分为两类,一类为业务数据（包括借还书,书目数据,计费情况等）其特点是数据量很小,而且应用率很低,但其对安全性,稳定性要求较高;另一类为电子资源（如电子图书,音视频数据库,各类数据库等）.其特点是数据量特别庞大,动则以数十TB计并且其增长极快,大并发量应用是其基本特点,但对数据的安全性,稳定性要求反而不高.
综合以上数据特点及各种存储技术的特点,配合服务器技术对存储的要求,图书馆应用系统对存储系统的总的要求是:
安全可靠,存储容量大并可扩展,初期存储容量要达到10TB.
支持多服务器共享存储,因服务器数量将达到十台以上,如果每台服务器都配置存储将不利于管理和造成存储空间的浪费.
支持集中数据备份,采用磁带机备份,应能使用一台磁带机完成所有应用系统和数字资源的备份.
3,图书馆应用软件系统简介
3.1图书馆业务自动化系统
3.1.1系统概况
系统是基于大型图书馆管理模式下,面向网络化,面向标准化,数字化,区域化的基本设计思想,使最终成型的系统充分体现了用户功能模块的完整性,界面的良好性,功能参数设置的灵活性等特点,并且具有强大的广域网环境应用服务功能,在数据库存贮级,应用检索级,用户界面级均实现了各种不同国际,国内标准与协议的应用.可广泛适用于大,中,小各种类型的图书馆,信息中心,文献信息服务机构及地区性或行业性文献信息资源共享中心等的应用需求.
系统采用分馆,总馆,地区中心三层网络体系结构模式,采用大型ORACLE关系数据库管理系统,使用VB,VC,JAVA等开发工具研制而成的.服务器端的设备可选用高档微机,专用服务器以及中,小型计算机.操作系统可选用NT/2000,UNIX,IBMAIX等;客户端的设备可选用586以上的微机,可运行于WIN95/98/2000/NT下.
系统目前正在积极努力,汲取国内外最新技术,在网络化新技术,文献资料处理技术,多媒体技术,全文数据库技术,超文本信息存贮与检索技术诸方面进行新的探索和研究,力争尽早构筑一套新型的能适应数字图书馆运作机制的系统模型.
3.1.2系统功能
该系统包括采访,编目,典藏,流通,期刊,系统管理,WEB查询,Z3950Server/Client,地区联合采编管理系统,多媒体阅览室管理系统.
1.采访功能特点介绍:
书商,订户文档的维护与管理.可针对不同业务需求,选择列表集以及列表顺序,方便用户使用.
提供外部征订书目数据文件的批量转录功能,可处理以MARC格式提供的征订数据.此外,系统同时还提供了针对不同书商征订数据的转换格式设定功能.使系统可以处理包括:
任意DBF类
升级会员 