电子图书馆网络建设方案Word格式文档下载.docx

1、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. 7Web 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 F a s t E t h e r n e t3. 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 I n t er net 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

2、 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（Information Technology）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

3、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

4、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

5、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

6、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 I NTERNET 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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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 Penti um ，而 计算 机网 络的 新技 术就更 是 层 出不 穷 ， 10Base- T Et her net 、 Fast

12、Et her net 、 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. 1 Fast Et her net （ 100M以太 网）虽 然 AT M 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 AT M 设 备 价 格 昂 贵 ， 致 使 投 资 带 有

13、 较 大 的 风 险 ， 因 此 一 般 都 是 在 网 络 的 主 干 中 采 用 AT M ， 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 VLA N（虚 拟 局域 网络 ）。 它 维持 CSMA/CD 媒体 访 问控 制 ，保 留 I EEE802. 3 以太 标准 帧格 式以 及 I EEE802. 3 管 理的对 象 规格 ，所以 ，它 和 10Base-T

14、 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. 2 Br owser / Ser ver 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 Cl i ent / Ser ver 结构 中， Cl i ent 端并 不是 终端 ，它

15、可 以是普通微机，也可以是图形工作站或服务器，Ser ver 端并不一 定是服务器，也有可能是微机。Cl i ent 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 Ser ver 端 必定 会 响应 此网 络请 求， 将 Cl i ent 端需 要的 数据 返回 。在 数据 库处理 时 ， Se r v e r 会 对 请 求 作 出 响 应 ， 将 数 据 作 一 定 的 处 理 再 返 回 Cl i ent 。 近年来 ，随着 Internet 的 发展 和 普及，基 于 We b 的应 用日益 多了起来，对数据库的要求是 基于 Web 界面，

16、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 Br owser / Ser ver 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 I nt ernet 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 Cl i ent / Ser ver

17、架构，和 基 于 WEB 应用 的 Br owser / Ser ver 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。Cl i ent / Ser ver 结 构Br ows er / Ser v er 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

18、风暴”的产生。二层交换机采用 M AC 地址寻址进行数据M AC 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 、M O 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

19、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. 2 CDROM Tower （光盘塔技术）光盘塔又称 CDROM Server，它是 利用多项 技术。将多个光 驱集成于一个柜式系统

20、，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

21、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 SQL Server7. 0

22、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 Windows NT 也日渐成 为企业网的 主 流操 作系 统。 和 Uni x 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 SQL Server，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 windows NT 作为 平台是十分可

23、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

24、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. 7 Web 技 术近年 来，Internet 的发 展可谓一 日千 里，十分 迅猛，基于 HTM L 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 ， We b 技 术 成 为 将 来 软 件 发 展 的 方

25、 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

26、.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 PC Server 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 Fast Ether net（100M 以 太）在所有的网络类型中，我们采用了 Fast Ethernet。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

27、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 L ayer 3 交 换 技 术 的 Intel Express 550T 100M 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 Switching Hub 将整个 网络分成三个

28、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 Windows NT Server 作 为服务器 。 Wi ndows NT 从开 始 时 的 OS/2 到目前 十 分 成熟 并 应 用十分广泛 Windows NT 4.0， 进而到将 于今 年即将发布的 W indows 2000，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 Wi ndow s NT Server 的安 全性 强， 运行 速度 快，

29、 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 I n t er n et 的 服务 器。 目前 Wi ndow s NT 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，Windows NT 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 。Windows NT 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

30、，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 Windows NT 一种 。 Windows NT 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。 Wi ndows N

31、T 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 Wi ndows NT Server 作服 务 器 ，MS SQL S