基于网格的图书资源共享平台的研究

袁 贞

（河北工程大学图书馆，河北 邯郸 056038）

1 引言

网格技术是一种重要的信息科学技术，是继Internet之后又一次重大的科技进步。其目标是把Internet整合为一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、信息资源、知识资源等的全面共享，消除信息孤岛[1]。共享是网格的目的，解决分布式资源共享问题是网格的核心内容[2]。其主要特征表现为[3]：大规模、地理上分布、多样性、资源共享、管理的多重性、访问的透明性与可靠性、存取的一致性等。正是由于网格技术的这些特点，使其应用领域非常广泛。但目前的研究与应用主要集中在数据和计算领域，在商业或工业界鲜有应用。在研究过程中，我们发现网格技术的特点与提供的新功能能够极好地符合图书馆信息管理系统的需求[4]，因此，网格模式下的图书管理系统作为一种新的管理模式应运而生。

2 网格图书资源共享平台的构建

网格的体系结构是指“划分系统基本组件，指定组件的目的与功能，说明组件之间如何相互作用的技术”[5]。目前最有影响力的网格体系结构OGSA（Open Grid Service Architecture）是面向服务的结构，将计算资源、存储资源、网络、数据等都表示成一个Grid服务，通过标准的接口和协议支持创建、终止、管理和开发透明的服务；以OGSA体系结构为基础具有如下优点[6]：

OGSA融合了网格技术与Web Service技术，可以满足信息服务业的广泛需求；

OGSA体系结构和网络模式下的图书信息管理系统的需求有很好的吻合性；

将系统建立在通用网格之上，易与其他网格集成。

图书资源共享网格平台是指以现有信息化与计算机技术为基础，把最新的网格技术应用到全球化图书资源共享平台建设当中。将广域范围的图书资源/信息封装为服务节点，通过重用网格节点资源，实现图书资源/信息共享。该平台将各种提供特定功能的图书资源/信息定义为服务，以各种图书资源/信息为服务节点，以OGSA为系统构架，如图1所示。

图1 M SMTG体系结构

由图1可以看出，图书资源共享网格平台整体上分为6层，各层说明如下：

①数据库与应用服务构造层。是该共享平台的最底层，由网格中的各种图书资源/资源（即服务节点）组成。这些资源主要包括：存储数据的系统容器、网络图书资源、资源使用视频、聚集网格平台接口服务的应用服务器以及其他图书资源/信息等，通过各自的管理系统连入图书资源共享网格平台，作为服务节点为网格用户提供服务。

②GLOBUS/网格基本结构层。是共享平台的核心层，主要提供网格平台图书资源的远程和认证访问、图书资源需求的提交和管理，及其他通用网格服务，如：监控与发现服务（MDS）、网格资源分配与管理（GRAM）等。

③用户层/共享平台特殊服务层。该层通过跨越分布在不同地点的所有图书资源/信息，提供分布式数据访问、图书资源聚合和过滤、数据挖掘，以及图书资源分配器、在线论坛等。

④应用标准与协议层。是共享平台最重要的一层，为共享平台服务提供了方便的接口，从而为各服务节点和用户提供图书资源共享的环境。

⑤图书信息管理相关工具包层。各应用领域通过连入共享平台，即可获得所需的服务。

⑥用户应用层。是共享平台的最上层，面向各级各类学校、教育机构、图书馆等。

3 基于网格的图书资源共享过程

基于网格的图书资源共享过程如图2所示，具体描述如下：

①用户（教师、学生或者图书馆管理人员）进行服务注册，得到共享平台的唯一标识。用户可以详细描述自己的需求，如图书关键字、出版年月、地理位置等说明。

②按图书资源使用协议进行用户代理与图书资源代理的相互认证后，注册服务返回标识满足用户需求的服务句柄。

③同样，用户代理与图书资源代理的相互认证后，用户可通过说明创建教学任务/学习任务服务和数据库服务，并查询各教学任务/学习任务服务节点和数据库节点。

④按进程（子任务）资源使用协议进行用户需求和教学资源/服务节点之间的协商，创建服务实例，同时赋予实例初始状态、教学资源使用情况等属性以实时监控。

⑤同样按进程（子任务）资源使用协议进行各教学任务/学习任务服务查询及数据库的远程调用。

⑥将查询的结果返回各子任务服务，或者直接存入新的数据库。同时，考虑实例的初始化生命周期，显示在线激活信息来保持资源节点的服务。其中，知识库与规则库可以用来指导图书资源的聚合以及数据挖掘。

图2 网格图书资源共享服务实例任务执行流程

4 结束语

网格的本质为“资源的共享”。将网格技术引入图书系统的研究，利用其与自身构成特点相适应的应用框架，针对性地展开的应用方法和技术的研究，是网格技术从传统的科学计算向信息服务的拓展与应用。网格图书资源共享平台旨在通过加强发现和访问图书资源集的科学能力以及增强访问资源分析和解释的工具能力，大大提高共享图书资源集的利用率；并且通过提高资源对网格门户的可利用性和可访问性，实现图书资源管理任务和访问任务的简单化。

[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] 赵清霞．网格环境下图书馆服务质量的数据挖掘[J]．图书馆学研究，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]叶作亮．制造网格——网格技术在制造业中的应用．中国机械工程，2004（19）：1717-1720．