第2章 數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)

第2章數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)

2.1數(shù)字圖書館的基本體系結(jié)構(gòu)2.2數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)2.3數(shù)字圖書館的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)2.4數(shù)字圖書館的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)2.5數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)比較研究第2章數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)

隨著對數(shù)字圖書館研究的逐步深入，國內(nèi)外建立了很多基于各種框架和體系的數(shù)字圖書館，數(shù)字化已經(jīng)成為圖書館發(fā)展的方向。而數(shù)字圖書館主要是研究如何組織數(shù)字化信息，解決各個信息倉儲的互操作，從而形成數(shù)字圖書館基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)，來有效地操作大規(guī)模的、分布的數(shù)字化信息。其目標是實現(xiàn)跨倉儲的統(tǒng)一檢索,為用戶提供一個虛擬的、統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)。因此，數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)是我們在建設(shè)數(shù)字圖書館的過程中考慮和解決的首要問題。而數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)解決的主要問題是數(shù)字對象的信息組織結(jié)構(gòu)和分布式信息倉儲的組織結(jié)構(gòu)。本章將分別闡述數(shù)字圖書館的基本體系結(jié)構(gòu)及信息體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并對數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)進行了詳細的分析比較。2.1數(shù)字圖書館的基本體系結(jié)構(gòu)

數(shù)字圖書館要為用戶提供各種簡單易用，功能強大的知識服務(wù)，通常從功能上可將數(shù)字圖書館劃分為：資源庫、命名系統(tǒng)、索引/搜索系統(tǒng)、用戶界面等部分。數(shù)字圖書館的建設(shè)含括各種數(shù)字資源的創(chuàng)建、管理、查詢、利用、存儲的整個過程。自從WilliamY.Arms等于1997年提出了數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)以來，數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)也在不斷完善和發(fā)展，并通過許多試驗項目在不斷改進。下面圖2-1代表了數(shù)字圖書館的基本體系結(jié)構(gòu)。2.1數(shù)字圖書館的基本體系結(jié)構(gòu)

圖2-1數(shù)字圖書館的基本體系結(jié)構(gòu)用戶界面命名系統(tǒng)索引/搜索資源庫2.1數(shù)字圖書館的基本體系結(jié)構(gòu)

(1)資源庫。資源庫的功能是存儲和管理各種數(shù)字對象。(2)命名系統(tǒng)。命名系統(tǒng)是針對長期標識符的分配、管理及解析的一個綜合系統(tǒng)。(3)索引/搜索系統(tǒng)。索引可能是由機器的自動掃描、手工錄入和干預(yù)創(chuàng)建的，或者是這二者的結(jié)合。(4)通過用戶界面來實現(xiàn)的。一般情況下,數(shù)字圖書館借助通用的Web瀏覽器作為其用戶界面工具。2.2數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)

2．2．1信息體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)2．2．2數(shù)字對象集和服務(wù)集2.2數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)

數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)是指在數(shù)字圖書館中組織信息的結(jié)構(gòu)，研究如何有效、靈活地在數(shù)字圖書館中表現(xiàn)豐富多樣的數(shù)字化收藏信息，并使計算機軟件理解數(shù)字信息的結(jié)構(gòu)，執(zhí)行用戶所期望的交互式的通用解決方案。信息體系結(jié)構(gòu)是數(shù)字圖書館的一個關(guān)鍵設(shè)計問題，直接影響著數(shù)字圖書館中數(shù)字化資源的存儲、管理和檢索方式，是數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)的核心部分2．2．1信息體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)

數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)就是研究數(shù)字圖書館中數(shù)字信息的組織，首先要對數(shù)字圖書館中的數(shù)字信息有一個基本認識。2．2．1．1數(shù)字信息的概念傳統(tǒng)圖書館不僅收藏有大量的印刷型文本信息，還包括迅速發(fā)展的非文本信息（如照片、圖片、藝術(shù)作品）、視頻音頻資料（如音樂帶、電視電影片、動畫游戲資料）、多維圖像和數(shù)據(jù)（如全息圖像）、數(shù)字流信息（如衛(wèi)星信息、宇宙數(shù)據(jù)）及加工成的各種信息庫或數(shù)據(jù)庫等，表明了圖書館信息的豐富性和多樣化。數(shù)字圖書實質(zhì)上就是將上述各種文獻轉(zhuǎn)換成計算機可識別的二進制序列的數(shù)字化信息，其形式如一篇文章、一幅圖片、一首MP3歌曲或一段影像等。數(shù)字化信息的類型是多樣化的。對于不同類型的數(shù)字化信息，均要求按照描述數(shù)字對象或數(shù)字對象集的條例和規(guī)則加以描述，即每種對象用什么標識符，對象集的每個數(shù)字對象及相關(guān)的元數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何構(gòu)成，數(shù)字對象如何命名及相關(guān)元數(shù)據(jù)如何組成數(shù)字對象集等，從而使計算機能夠和諧理解信息的結(jié)構(gòu)，完成用戶的各種查詢要求。

數(shù)字信息的特征（1）相關(guān)性。是指本對象與其他對象的相關(guān)性。（2）數(shù)字格式。同一項目可能用幾種數(shù)字格式進行存儲。（3）數(shù)字對象的變化。數(shù)字對象容易改變，數(shù)字對象應(yīng)該能夠反映這種變化。（4）權(quán)限和許可證。數(shù)字對象的每一個元素都有與之相關(guān)的不同權(quán)限和許可證。2．2．1．3信息體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的標準數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)是以三個簡單概念為依據(jù)的，即數(shù)據(jù)類型、結(jié)構(gòu)元數(shù)據(jù)和元對象。（1）數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)的每一個項目都有一個相關(guān)的數(shù)據(jù)類型，用以描述數(shù)據(jù)的技術(shù)性質(zhì)，如格式、處理方法等。（2）結(jié)構(gòu)元數(shù)據(jù)，它是指描述資料的類型、標題、著者、版本、相關(guān)關(guān)系和數(shù)字資料的其他特性的元數(shù)據(jù)。它是一種不可再分的元數(shù)據(jù)。如機讀目錄MARC就是一種結(jié)構(gòu)元數(shù)據(jù)。（3）元對象它提供對數(shù)字對象集的引用，最簡單的元對象是一個指向其他數(shù)字對象的調(diào)度碼的列表。（4）數(shù)據(jù)規(guī)范原則為規(guī)范描述結(jié)構(gòu)元數(shù)據(jù)和元對象，應(yīng)制定規(guī)范說明書。該說明書符合下述原則：2．2．1．3信息體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的標準1）每一個數(shù)據(jù)項都有一個明確的數(shù)據(jù)類型，類型指定了數(shù)據(jù)的格式和可施加的操作。例如，數(shù)據(jù)的壓縮采用JPEG格式，應(yīng)用特殊方法處理。2）所有的元數(shù)據(jù)都要有明確的編碼。3）每個具有知識產(chǎn)權(quán)的單獨項均應(yīng)賦予句柄標識。4）元對象可用于連接數(shù)據(jù)對象。5）調(diào)度碼可以用于識別元對象中的項目。2．2．2數(shù)字對象集和服務(wù)集

在數(shù)字圖書館建設(shè)中，信息資源的有效組織是一個非常關(guān)鍵的設(shè)計課題。數(shù)字圖書館的信息資源有很多種不同的類型，如何將這些數(shù)字化的信息有效地組織起來首先得建立信息體系結(jié)構(gòu)，因此我們數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)是將分散在異地的數(shù)字化信息統(tǒng)一起來，構(gòu)成一個虛擬的而且具有優(yōu)化結(jié)構(gòu)的相關(guān)有機實體，為數(shù)字圖書館的應(yīng)用提供統(tǒng)一的資源訪問，并且能方便地對資源進行管理。數(shù)字圖書館的信息體系結(jié)構(gòu)具有開放性,它將數(shù)字圖書館的整個功能劃分為一組定義明確的服務(wù),每一種服務(wù)都通過一種定義明確的協(xié)議來訪問.這種結(jié)構(gòu)為數(shù)字圖書館提供了其必須具備的基本功能,即一組核心服務(wù),是有效管理的數(shù)字對象集（內(nèi)容）和服務(wù)集（功能）的統(tǒng)一。2．2．2．1數(shù)字對象系統(tǒng)（1）數(shù)字對象數(shù)字對象是以一定的結(jié)構(gòu)的數(shù)字形式來表達信息的一種方法，也是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字材料和數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)中存儲信息的基本邏輯單位和實體。一般來說，它是由元數(shù)據(jù)、數(shù)字資料、句柄（調(diào)度碼）組成。數(shù)字對象是由數(shù)字資料（或數(shù)據(jù)）和其惟一的標識符——句柄組成的，其中關(guān)于數(shù)據(jù)的信息稱作元數(shù)據(jù)。2．2．2．1數(shù)字對象系統(tǒng)（2）數(shù)字對象集它是同類數(shù)字對象的組合，可用來表示一組有關(guān)聯(lián)的對象，如不同版本的程序、不同格式的文本或不同演奏的音樂作品，或者是平常所說的“報告”、“程序”和音樂作品等，它們常常對應(yīng)于數(shù)字圖書館中的很多對象，可以用數(shù)字對象集來表示。數(shù)字對象集包括組合對象和元對象兩種，組合對象的內(nèi)容包含一組對象，元對象的內(nèi)容包含一組對象的句柄。數(shù)字圖書館的各種信息被描述為數(shù)字對象或數(shù)字對象集時都需要遵循各自的規(guī)則和協(xié)議，這些規(guī)則和協(xié)議規(guī)定了數(shù)字對象逐個描述信息或數(shù)字對象集組合描述信息的方法，明確了每個數(shù)字對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，關(guān)聯(lián)元數(shù)據(jù)以及命名數(shù)字對象的約定等。2．2．2．2倉儲服務(wù)系統(tǒng)倉儲服務(wù)系統(tǒng)的基本存儲單元是數(shù)字對象，整個系統(tǒng)就是為了存儲、訪問、管理數(shù)字對象而設(shè)計的。倉儲也叫數(shù)據(jù)倉庫或資源庫，是一種專門類別的倉庫，特別適于保存含有價值信息的材料，主要是分布式信息倉儲，基本存儲單元是數(shù)字對象。存放數(shù)字信息的倉儲有多種類型，如FTP文檔、Web服務(wù)器、在線數(shù)據(jù)庫等。倉儲是一種可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的存儲系統(tǒng)，其中存儲的數(shù)字對象可以被存取和檢索。倉儲的實現(xiàn)采用倉儲外殼（接口層）、對象管理層、永久存儲層三層結(jié)構(gòu)：2．2．2．2倉儲服務(wù)系統(tǒng)（1）接口層接口層提供用戶接口網(wǎng)關(guān)和倉儲服務(wù)系統(tǒng)的接口，即倉儲訪問協(xié)議的基本服務(wù)，此外還提供倉儲服務(wù)系統(tǒng)與名錄服務(wù)系統(tǒng)的接口。(2）對象管理層它是中間管理層，它提供數(shù)字對象中與內(nèi)容無關(guān)的服務(wù)。（3）永久存儲層倉儲中的信息永久保存在對象存儲層中。在這一層實現(xiàn)了數(shù)字對象在倉儲存儲的細節(jié)。而從上一層看，其細節(jié)完全是透明的，這樣就可以提高系統(tǒng)的可擴充性。在這一層中，有三個抽象概念，即分發(fā)器抽象描述（DisseminatorSignature）、分發(fā)器服務(wù)小程序（DisseminatorServer）和訪問管理器服務(wù)小程序（AccessManagerServer）。

2．2．2．3名錄服務(wù)系統(tǒng)又稱命名系統(tǒng)，是針對長期標識符即數(shù)字對象名字的分配、管理及解析的綜合系統(tǒng)。名錄服務(wù)系統(tǒng)包括開放的句柄協(xié)議、名域空間和句柄協(xié)議的具體實現(xiàn)。通過句柄協(xié)議，分布式的計算機系統(tǒng)可以存儲數(shù)字資源的名字或者句柄，并且可以將句柄解析成資源所在倉儲的地址信息，從而使用戶可以通過句柄訪問和使用資源。2．2．2．4索引服務(wù)系統(tǒng)索引服務(wù)系統(tǒng)是數(shù)字圖書館信息體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分，提供了使用戶通過查詢能夠很容易地從館藏中尋找和發(fā)現(xiàn)所需數(shù)字對象的機制。為了進行聯(lián)合資源發(fā)現(xiàn)，數(shù)字圖書中的索引服務(wù)系統(tǒng)主要是由索引服務(wù)器和索引管理器組成。(1)索引服務(wù)器索引服務(wù)器主要是收集關(guān)于數(shù)字對象的信息。(2)索引管理器為了選擇執(zhí)行查詢的索引服務(wù)器，索引管理器必須了解各個索引服務(wù)器的資源。因此，索引管理器必須定期更新索引服務(wù)器中的源列表以及描述源的元數(shù)據(jù)和內(nèi)容摘要.

2．2．2．5用戶接口網(wǎng)關(guān)提供以用戶為中心的數(shù)字圖書館功能接入點。用戶接口網(wǎng)關(guān)負責向用戶提供查詢界面，接受用戶的檢索請求，然后將用戶的檢索請求進行語義規(guī)范和語法轉(zhuǎn)換，選擇合適的館藏服務(wù)進行搜索和訪問，并對返回的命中結(jié)果根據(jù)相關(guān)性、資源類型、數(shù)據(jù)格式等進行過濾、排序或做其他顯示處理。2．3數(shù)字圖書館的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

2．3．1數(shù)字圖書館的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施2．3．2資源加工系統(tǒng)2．3．3異構(gòu)資源庫整合系統(tǒng)2．3．4數(shù)字資源的管理與存儲系統(tǒng)2．3．5資源調(diào)度系統(tǒng)2．3．6聯(lián)合編目和館際互借系統(tǒng)2．3．7用戶查詢和服務(wù)系統(tǒng)2．3．8安全認證系統(tǒng)2．3．9版權(quán)保護與電子商務(wù)系統(tǒng)2．3數(shù)字圖書館的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

數(shù)字圖書館的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是建設(shè)數(shù)字圖書館系統(tǒng)的基礎(chǔ),是數(shù)字圖書館在網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)上的具體實現(xiàn),是未來信息社會處理、存儲和應(yīng)用數(shù)字化信息的基本構(gòu)架。它的發(fā)展目標是符合下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢,成為一個高度開放、方便可用的體系結(jié)構(gòu)。在數(shù)字圖書館的建設(shè)中，如何采用國際先進技術(shù)，對實現(xiàn)數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)、信息組織方法、系統(tǒng)實現(xiàn)模型和開發(fā)技術(shù)是非常重要的，即建設(shè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的開放、廣布、跨平臺的數(shù)字圖書館技術(shù)系統(tǒng)。2．3．1數(shù)字圖書館的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

數(shù)字圖書館發(fā)展的基礎(chǔ)是計算機通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，尤其是因特網(wǎng)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字圖書館傳輸數(shù)字信息的通道。數(shù)字圖書館網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)組建方案、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇及網(wǎng)絡(luò)安全等多方面的問題，解決廣域網(wǎng)的連接和局域網(wǎng)的規(guī)劃。(1)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的發(fā)展經(jīng)過三個階段：第一階段是以大型機為中心的集中式的應(yīng)用模式；第二階段是以服務(wù)器為中心的計算模式；第三階段是C/S應(yīng)用模式，基于網(wǎng)絡(luò)的分成式應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)的主要作用是通信和資源共享，并且在分布式應(yīng)用中用來支持應(yīng)用進程的協(xié)同工作，完成共同的應(yīng)用任務(wù)。2．3．1數(shù)字圖書館的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

（2）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)平臺及組建方案負責管理整個網(wǎng)絡(luò)資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶的軟件的集合。（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的選擇ATM（AsynchronousTransferMode，異步傳輸模式）網(wǎng)絡(luò)具有寬帶、高速、提供服務(wù)品質(zhì)等服務(wù)的多種優(yōu)點，能夠在一個高容量的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下將傳輸字符、圖像、音頻和視頻的各種局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和公眾電信網(wǎng)連接在一起。ATM與以前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的區(qū)別在于它不局限于特定類型的網(wǎng)絡(luò)或特定類型的傳輸。（4）網(wǎng)絡(luò)安全2．3．2資源加工系統(tǒng)數(shù)字資源加工系統(tǒng)要實現(xiàn)對文本、圖像、音頻和視頻等信息及知識的數(shù)字化采集、加工、處理。實現(xiàn)對上述資源進行一次加工，多次使用，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)今后的擴展需要。數(shù)字資源采集加工系統(tǒng)主要用于數(shù)字圖書館信息資源庫的建設(shè)。而數(shù)字圖書館中數(shù)字資源的來源主要有兩種途徑：一是將大量現(xiàn)已存在的以不同形式和載體存儲的模擬信息。二是提供直接生成的數(shù)字化信息，以便計算機直接使用.數(shù)字資源加工系統(tǒng)的主要功能是完成對已經(jīng)數(shù)字化的圖書、期刊、古籍、靜止圖像、音頻、視頻、網(wǎng)上資源以及其他的數(shù)字化資源等數(shù)字化信息及知識的組織、加工與處理，實現(xiàn)對數(shù)字化信息資源的深層加工，支持以標準化和規(guī)?；纳a(chǎn)方式進行資源加工，加工的數(shù)字化資源要能夠被多次使用，適應(yīng)數(shù)字圖書館應(yīng)用系統(tǒng)今后的擴展需要。2．3．3異構(gòu)資源庫整合系統(tǒng)

在數(shù)字圖書館建設(shè)前期，各文獻擁有單位已經(jīng)建設(shè)了一批高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫，指導這些數(shù)據(jù)庫整合到數(shù)字圖書館系統(tǒng)中，無疑將極大地豐富了數(shù)字圖書館的內(nèi)容。異構(gòu)資源整合系統(tǒng)不僅要全面整合某一部門原有的分布在不異構(gòu)平臺的高質(zhì)量的數(shù)字資源，還要整合分布在若干不同部門多個系統(tǒng)中的各種類型的數(shù)字資源庫。但從技術(shù)來看，實現(xiàn)這樣的整合系統(tǒng)具有相當高的難度，一方面原有數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容是多方面的，其數(shù)據(jù)構(gòu)成形式上有很大的差異；另一方面，原有數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)從系統(tǒng)平臺到應(yīng)用軟件等不盡相同。因此，現(xiàn)在還沒有完全成熟的系統(tǒng)方案可用，參照國外在這方面已經(jīng)進行的工作，建議采用XML技術(shù)封裝，以及異構(gòu)間的協(xié)議將其與數(shù)字圖書館系統(tǒng)連接，使這引起數(shù)據(jù)庫作為數(shù)字圖書的資源得到有效的利用。2．3．4數(shù)字資源的管理與存儲系統(tǒng)

數(shù)字圖書館的數(shù)字資源由元數(shù)據(jù)和對象數(shù)據(jù)構(gòu)成，而數(shù)字資源的管理與存儲是數(shù)字圖書館的核心功能。原則上，元數(shù)據(jù)相對而言集中存放，對象數(shù)據(jù)分布存放。大規(guī)模資源管理與存儲系統(tǒng)要實現(xiàn)所有數(shù)字資源的存儲管理，包括根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)標準和規(guī)范定義的元數(shù)據(jù)和數(shù)字對象的存儲格式、存儲協(xié)議、維護元數(shù)據(jù)和數(shù)字對象的完整性和一致性，以及在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提供大規(guī)模數(shù)字快速有關(guān)鍵所在的存取支持等。目前，數(shù)字圖書館主要采用的是“瀏覽器/Web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器”的模式結(jié)構(gòu)來進行數(shù)據(jù)的存儲與管理。數(shù)字圖書館Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫連接存取接口，可采用CGI的公共網(wǎng)關(guān)接口，通過API應(yīng)用程序接口和ODBC開放式數(shù)據(jù)庫互聯(lián)標準接口訪問數(shù)據(jù)庫，利用JAVA機制設(shè)計標準SQL數(shù)據(jù)庫連接接口JDBC訪問數(shù)據(jù)庫等三種技術(shù)途徑從而實現(xiàn)。2．3．5資源調(diào)度系統(tǒng)

調(diào)試系統(tǒng)的目標是通過一個標識來確定數(shù)字圖書館中有數(shù)字資源的規(guī)則，建立一個管理所有數(shù)字圖書館數(shù)字資源的系統(tǒng)，在資源環(huán)境發(fā)生變化時，在數(shù)字圖書館環(huán)境中，只要把惟一標識所指向的對應(yīng)值做相應(yīng)的修改，就可以保證服務(wù)的正常運行，這樣就大大支持了數(shù)字資源的共建共享，防止重復(fù)建設(shè)。實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)首先得建立一個完善的調(diào)度碼體系，為此要有一個資源統(tǒng)一命名規(guī)則。其次，要建立一個調(diào)度機制。除了建立調(diào)度碼體系和調(diào)度機制以外，調(diào)度系統(tǒng)還必須為資源加式和用戶服務(wù)提供服務(wù)功能。2．3．6聯(lián)合編目和館際互借系統(tǒng)

書目數(shù)據(jù)是傳統(tǒng)圖書館自動化系統(tǒng)的主要內(nèi)容，在數(shù)字圖書館系統(tǒng)中，作為一種類型的元數(shù)據(jù)，書目數(shù)據(jù)仍然有著重要的作用。通過Z39.50協(xié)議，用戶可以通過同樣的檢索界面去訪問任何遵循該協(xié)議的目標數(shù)據(jù)庫，傳統(tǒng)的書目系統(tǒng)也可以直接為數(shù)字圖書館系統(tǒng)提供元數(shù)據(jù)，但數(shù)字圖書館應(yīng)用系統(tǒng)的子數(shù)據(jù)庫不僅限于書目數(shù)據(jù)。因此，在條件允許的情況下，應(yīng)該把各單位的書目系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的元數(shù)據(jù)共建共享系統(tǒng)。同樣，對于館際互借系統(tǒng)，也要從以傳統(tǒng)介質(zhì)為主的方式過渡到兼顧傳統(tǒng)介質(zhì)和數(shù)字資源兩個方面。2．3．7用戶查詢和服務(wù)系統(tǒng)

數(shù)字圖書館用戶查詢和服務(wù)系統(tǒng)要實現(xiàn)數(shù)字化信息和知識的發(fā)布與利用。用戶通過統(tǒng)一的應(yīng)用界面進入系統(tǒng)，根據(jù)檢索子數(shù)據(jù)庫得到資源的標識，再經(jīng)過調(diào)度系統(tǒng)，由數(shù)字資源管理系統(tǒng)獲取以分布形式存儲的對象數(shù)據(jù)庫中的資源。而構(gòu)成用戶查詢和服務(wù)系統(tǒng)，主要有三個部分：應(yīng)用界面系統(tǒng)；元數(shù)據(jù)系統(tǒng)；數(shù)字資源存取系統(tǒng)。此外，資源的使用還須通過調(diào)度系統(tǒng)，其邏輯組成如圖2-2所示：2．3．7用戶查詢和服務(wù)系統(tǒng)

圖2-2用戶查詢與服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用界面系統(tǒng)資源存取系統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)搜索系統(tǒng)調(diào)度碼元數(shù)據(jù)資源庫2．3．8安全認證系統(tǒng)

為確保系統(tǒng)運行的安全，確保各類知識資源為各種層次人員高速取用，數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)中需要高有安全認證系統(tǒng)。2．3．9版權(quán)保護與電子商務(wù)系統(tǒng)

數(shù)字圖書館的資源建設(shè)應(yīng)遵守國家有關(guān)法律法規(guī)，協(xié)調(diào)解決有關(guān)版權(quán)事宜。為保證數(shù)字圖書館能夠持續(xù)有關(guān)鍵有效地發(fā)展，需對部分資源使用進行有償服務(wù)，在技術(shù)體系中，需要對數(shù)字圖書館分布式資源跨單位、跨庫服務(wù)模式下的版權(quán)保護與電子商務(wù)（包括安全性）系統(tǒng)給以支持.2．4數(shù)字圖書館的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2．4．1用戶界面2．4．2查詢系統(tǒng)2．4．3調(diào)度系統(tǒng)2．4．4圖書館服務(wù)器2．4．5對象庫2．4．6制作系統(tǒng)2．4數(shù)字圖書館的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

在數(shù)字圖書館中，由于數(shù)字化的信息可以通過超文本技術(shù)把它們有機地結(jié)合在一起，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以按其本身的邏輯關(guān)系組成互相聯(lián)系的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，利用標準通用置標語言建成分布式的對象數(shù)據(jù)庫。綜合美國國家數(shù)字圖書館計劃的試驗?zāi)Ｐ秃臀覈鲌D書館試驗?zāi)Ｐ鸵约拔覈膶嶋H情況，所試圖構(gòu)建一個數(shù)字圖書館的結(jié)構(gòu)是：在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，是一個面向?qū)ο蟮摹⒎植际降木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式組成的數(shù)字圖書館系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，通常它可以適應(yīng)多種不同的計算機系統(tǒng)。一個數(shù)字圖書館的構(gòu)成，主要包含用戶界面、查詢系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)（預(yù)處理系統(tǒng)）、圖書館服務(wù)器、對象庫系統(tǒng)和制作系統(tǒng)六部分組成。2．4．1用戶界面

數(shù)字圖書館的資源提供給用戶使用時，應(yīng)該具備直觀友好的用戶界面。而用戶界面是用戶與數(shù)字圖書館的接口，數(shù)字圖書館向用戶提供所查的資源及最終服務(wù)都是通過用戶界面去實現(xiàn)的。通常用戶界面有兩種類型：一種是供圖書館用戶（讀者）使用的，而另一種是供圖書館工作人員使用的。用戶界面與客戶機服務(wù)器相連，該服務(wù)器管理數(shù)字對象間的關(guān)系、數(shù)字對象信息的組織、管理用戶使用情況等。圖書館工作人員使用的用戶界面，要設(shè)計成一種管理工具，它能生成一種編輯器，可存取、增加、刪除數(shù)字對象。目前，數(shù)字圖書館也借助通用的Web瀏覽器及超文本傳輸協(xié)議/超文本置標語言（HTTP/HTML）的用戶訪問協(xié)議，使得用戶界面變得更加的靈活、實用，用戶只需在HTML網(wǎng)頁的圖形上按一下，，就能存取數(shù)字對象。因此，用戶界面應(yīng)有如下功能或特點：2．4．1用戶界面

①可支持Netscape在任何計算機上運行；②提供管理接口，以生成、編輯、查詢、刪除數(shù)字對象（圖書館員專用）；③可操作復(fù)雜的數(shù)字對象，把數(shù)字對象間的聯(lián)系變換為HtmlHyperlinks的模式；④能處理調(diào)度碼，識別數(shù)字對象的調(diào)度碼（圖書館員專用）；⑤對元數(shù)據(jù)可查重，以便存入新對象（圖書館專用）；⑥允許用戶查詢含有其他數(shù)字對象的信息；⑧用戶可自由使用調(diào)度碼的基本條款和條件或者查詢方法，熟悉理解調(diào)度碼的識別功能等；⑨設(shè)置各種瀏覽器接口。2．4．2查詢系統(tǒng)

查詢系統(tǒng)又名檢索系統(tǒng)，它可以有多種，但只要可以和調(diào)度碼結(jié)合起來確認數(shù)字資源對象，傳統(tǒng)的信息檢索系統(tǒng)和書目系統(tǒng)都可以作為查詢系統(tǒng)。而查詢系統(tǒng)由查詢協(xié)議、用戶接口（API）、檢索引擎和索引組成，并與客戶機、服務(wù)器、對象庫相連。在數(shù)字圖書館系統(tǒng)中，在檢索某一對象庫前，必須選查目錄或索引。因此，整個檢索路徑是：用戶提問—用戶服務(wù)器—調(diào)度系統(tǒng)—用戶服務(wù)器—檢索系統(tǒng)—對象庫—用戶服務(wù)器—用戶網(wǎng)頁顯示。但很明顯這種檢索過程是很慢的，而且復(fù)雜，一般說來，在建立數(shù)字對象庫前在查詢系統(tǒng)中建立一套對象的索引或目錄，實現(xiàn)快速的全自動的查詢。關(guān)鍵的問題就是如何建立數(shù)字對象的鍵元數(shù)據(jù)字索引或書目，其次就是如何選擇查詢引擎和查詢協(xié)議。2．4．3調(diào)度系統(tǒng)

數(shù)字圖書館是由各種成份構(gòu)成的，它們包括人員（用戶與圖書館員）、電腦、網(wǎng)絡(luò)、對象庫（包括原有各種數(shù)據(jù)庫）、檢索查詢系統(tǒng)、Web服務(wù)器、數(shù)字對象、對象的元數(shù)據(jù)和書目記錄等。而這些成份是通過調(diào)度碼和調(diào)度系統(tǒng)對其進行管理和識別的。（1）調(diào)度碼在數(shù)字圖書館系統(tǒng)中，通常是用調(diào)度碼去識別數(shù)字對象和對象庫。（2）調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度碼是需要長期使用的名稱，需要一個權(quán)威機構(gòu)制定命名規(guī)則和命名。2．4．4圖書館服務(wù)器

圖書館服務(wù)器是用來運行圖書館自動化集成系統(tǒng)的，可采用客戶機/服務(wù)器模式，它是一個以圖書館內(nèi)部業(yè)務(wù)為主體的書目服務(wù)系統(tǒng)，提供采訪、編目、流通、報刊管理、參考咨詢和檢索等功能的服務(wù)。在數(shù)字圖書館中，通過Web服務(wù)器與圖書館服務(wù)器連接，使圖書館服務(wù)器成為數(shù)字圖書館的一個組成部分。如圖2-3所示：2．4．4圖書館服務(wù)器

書商系統(tǒng)國家書目系統(tǒng)web服務(wù)器務(wù)WEBEBWE采編流刊參OPAC接口C/S系統(tǒng)2．4．4圖書館服務(wù)器

我們認為圖書館的自動化系統(tǒng)應(yīng)并入數(shù)字圖書館中，因此，圖書館的讀者（用戶）既可從書目數(shù)據(jù)庫查找書刊資料線索而獲得原書、原刊、也可直接檢索數(shù)字對象庫，獲得多媒體資料。從軟件角度來說，數(shù)字對象庫既可存儲二次文獻的數(shù)字對象，也可以存儲全文、圖像、圖片等多媒體資料。2．4．5對象庫

對象庫是用來存儲和管理數(shù)字對象及相關(guān)信息，是一個基于網(wǎng)絡(luò)的一些數(shù)字對象的存儲與訪問系統(tǒng)。一個數(shù)字圖書館有許多不同形式、種類的對象庫，它可分別存儲數(shù)字化文本、圖像、視頻、音頻信息及其他二進制位編碼，而且是按數(shù)字對象的每個元素的數(shù)據(jù)類型進行存儲。數(shù)字圖書館系統(tǒng)中描述對象庫及原型對象庫的接口被稱為庫訪問協(xié)議（RAP：RepositoryAccessProtocol），其特點是可以清晰地去識別權(quán)限，并在一個客戶可以存取數(shù)字對象前允許滿足其需要，支持多個數(shù)字對象在非通用范圍內(nèi)的傳播，并具有良好的定義多個接口的開放體系結(jié)構(gòu)。2．4．5對象庫

（1）對象庫結(jié)構(gòu)，對象庫一般由下列層次構(gòu)成：對象庫外層、永久存儲層和對象庫管理層。（2）實現(xiàn)方法，對象庫的三層結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系接口是采用通常的廣泛應(yīng)用程序API實現(xiàn)的，這種結(jié)構(gòu)實際上是一個面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)。（3）對象庫訪問協(xié)議，所有與訪問對象庫有關(guān)的操作活動，都要先執(zhí)行對象庫訪問協(xié)議。（4）對象庫的識別，它是通過給每個對象庫和每個數(shù)字對象一個調(diào)度碼來識別的。(5）對象庫的安全，安全是對象庫設(shè)計和對象庫訪問協(xié)議的一個組成部分，知識產(chǎn)權(quán)和允許使用權(quán)是與對象庫及其所存儲的數(shù)字對象相關(guān)聯(lián)的。2．4．6制作系統(tǒng)

制作系統(tǒng)是為圖書館工作人員和管理人員所使用的，主要用于選擇數(shù)字對象的數(shù)據(jù)內(nèi)容，即確定數(shù)據(jù)類型、建立數(shù)據(jù)模型、規(guī)范數(shù)據(jù)格式、確定數(shù)據(jù)相互關(guān)系及加工處理和管理，包括數(shù)據(jù)的采集、掃描處理、數(shù)據(jù)的編輯、標識數(shù)據(jù)的存儲與管理、系統(tǒng)的創(chuàng)建、維護與服務(wù)等事務(wù)處理與流程管理。因此，制作系統(tǒng)關(guān)系到數(shù)字圖書館數(shù)據(jù)庫建立的成敗。2．5數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)比較研究

2．5．1基于三層客戶機/服務(wù)器模式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)2．5．2分布式數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)2．5．3基于代理協(xié)作式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)2．5．4Interspace的體系結(jié)構(gòu)2．5．5基于網(wǎng)格式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)2．5．6數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)的評價標準2．5數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)比較研究

在體系結(jié)構(gòu)上，數(shù)字圖書館可劃分為基于三層層客戶機/服務(wù)器模式的數(shù)字圖書館、分布式圖書館和基于代理協(xié)作的數(shù)字圖書館及基于網(wǎng)格的數(shù)字圖書館等幾種類型如按數(shù)字資源是否進行集中，可分為集中式體系結(jié)構(gòu)和分布式體系結(jié)構(gòu)兩種類型的數(shù)字圖書館。而網(wǎng)格具有代表性的有BRICKS、COLIATE、DILIGENT、DELOS等，分布式數(shù)字圖書館結(jié)構(gòu)因其具有高性能、易管理維護、對象重用、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有效利用及高開發(fā)效率等諸多優(yōu)點，而基于網(wǎng)格技術(shù)的數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)提供分布式數(shù)字資源松散耦合與集中管理，能夠推動用戶之間協(xié)作和數(shù)據(jù)共享，也能夠解決數(shù)字圖書館里面的某些復(fù)雜和計算密集型的服務(wù)，促進共享資源的控制管理等，從而進一步促進數(shù)字圖書館的發(fā)展。2．5．1基于三層客戶機/服務(wù)器模式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)2．5．1．1三層體系結(jié)構(gòu)的概述2．5．1．2三層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點2．5．1．3數(shù)字圖書館的三角體系結(jié)構(gòu)2．5．1．1三層體系結(jié)構(gòu)的概述三層結(jié)構(gòu)指的是組成一個應(yīng)用構(gòu)件的三個邏輯層面。三層結(jié)構(gòu)將一個應(yīng)用分成三個部分：顯示邏輯層（第一層）、Web服務(wù)器/業(yè)務(wù)邏輯層（第二層）和數(shù)據(jù)存取邏輯層（第三層）。一個具體應(yīng)用可能是由多個這三種類型的構(gòu)件組成的。數(shù)字圖書館的應(yīng)用構(gòu)件可以被其它的應(yīng)用系統(tǒng)所共享。應(yīng)用構(gòu)件可能被多個物理系統(tǒng)所使用，應(yīng)用構(gòu)件之間使用一種隱蔽內(nèi)部功能的抽象接口來通信。2．5．1．2三層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點（1）性能提高（2）易于管理維護（3）對象重用（4）數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的使用更加有效（5）通過專門化提高開發(fā)效率（6）有利于Web的移植2．5．1．3數(shù)字圖書館的三角體系結(jié)構(gòu)圖書館客戶或稱信息用戶，包括讀者和圖書館員，具有不同的權(quán)限；圖書館服務(wù)器是數(shù)字圖書館中的管理核心，用來管理數(shù)據(jù)的索引和查詢；信息對象服務(wù)器是數(shù)字圖書館中存儲信息對象的地方，用于管理數(shù)字化的對象，是信息源。用戶通過因特網(wǎng)發(fā)出查詢請求，經(jīng)Web服務(wù)器處理后傳遞給圖書館服務(wù)器，圖書館服務(wù)器將查詢結(jié)果通知對象服務(wù)器，并由對象服務(wù)器取出最終結(jié)果傳遞給用戶。2．5．1．3數(shù)字圖書館的三角體系結(jié)構(gòu)圖2-4數(shù)字圖書館的三角型體系結(jié)構(gòu)Libraryclient圖書館客戶登記、提問LibraryServer圖書館服務(wù)器ObjectServer對象服務(wù)器返回結(jié)果轉(zhuǎn)移提問2．5．1．3數(shù)字圖書館的三角體系結(jié)構(gòu)圖2-4所示的是三層體系結(jié)構(gòu)的一種變形，三角形的體系結(jié)構(gòu)采用了C/S模型，服務(wù)器由圖書館服務(wù)器和對象服務(wù)器組合承擔。數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)直接返回客戶端，無需中間的傳遞過程，用戶只能訪問圖書館服務(wù)器，保證了數(shù)據(jù)的安全性，同時減少了數(shù)據(jù)復(fù)制和傳輸?shù)拇螖?shù)，提高了系統(tǒng)的性能。在數(shù)字圖書館系統(tǒng)中，圖像、音頻和視頻等數(shù)字對象的數(shù)據(jù)量比較大，數(shù)據(jù)量大及頻繁使用的數(shù)字對象可以放置在接近用戶的地方，以減少數(shù)字對象復(fù)制和傳送的次數(shù)，減少網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送量，提高系統(tǒng)的性能。圖書館服務(wù)器和對象服務(wù)器分離有利于系統(tǒng)各部分的獨立性，也有利于系統(tǒng)的擴展性。少量的數(shù)字對象使用一臺對象服務(wù)器就可滿足系統(tǒng)的要求，當數(shù)字對象持續(xù)增加時，只要增加相應(yīng)的對象服務(wù)器即可，而不影響系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。2．5．2分布式數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)

2．5．2．1基于數(shù)字對象的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)2．5．2．2基于外部協(xié)調(diào)的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)2．5．2．1基于數(shù)字對象的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)（1）NSDL，國家科學、技術(shù)、工程和數(shù)學教育數(shù)字圖書館（NationalScience,Technology,Engineering,andMathematics,EducationDigitalLibrary,簡稱NSDL）是NSF資助的、由多家單位實施的數(shù)字圖書館項目，共包括64個子項目，其目的是支持科學、技術(shù)、工程和數(shù)學教育，提供廣泛接入和方便使用的分布式資源網(wǎng)絡(luò)和學習機制。NSDL一期工程已于2002年底為公眾提供服務(wù)，它是目前規(guī)模最大的數(shù)字圖書館項目。

2．5．2．1基于數(shù)字對象的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)圖2-5NSDL體系結(jié)構(gòu)OAI收集OAI直接輸入元數(shù)據(jù)庫搜索發(fā)現(xiàn)用戶門戶用戶資源2．5．2．1基于數(shù)字對象的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)元數(shù)據(jù)庫-NSDL體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分是元數(shù)據(jù)庫。元數(shù)據(jù)庫存儲所有藏品的元數(shù)據(jù)，并通過OAI協(xié)議把它們提供給服務(wù)商，服務(wù)商通過元數(shù)據(jù)可以開發(fā)出各種服務(wù)。在NSDL中，元數(shù)據(jù)庫可能分布在多個服務(wù)器上，并有多個鏡像。NSDL早期采用分布式元數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)在改成集中式。這是因為分布式元數(shù)據(jù)庫在檢索時會因為其中的一個元數(shù)據(jù)庫的失敗或響應(yīng)較慢，而造成整個檢索的失敗或長時間的響應(yīng)，而集中式數(shù)據(jù)庫可以避免這種現(xiàn)象。

NSDL的互操作性的問題：

NSDL的互操作性采用三種方式來實現(xiàn)：①聯(lián)合；②OAI采集；③搜集；

NSDL主要通過OAI元數(shù)據(jù)采集來實現(xiàn)互操作。2001年初，NSDL確定支持8種標準元數(shù)據(jù)格式，這8種元數(shù)據(jù)之間的互換通過DublinCore元數(shù)據(jù)核心集作為過渡。2．5．2．1基于數(shù)字對象的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)（2）NCSTRL，NCSTRL（NetworkedComputerScienceTechnicalResearchLibrary,網(wǎng)絡(luò)化計算機科學技術(shù)研究圖書館）是一個以Dienst體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，用于搜集計算機科學研究資料，特別是技術(shù)報告的分布式圖書館，有160多家學術(shù)機構(gòu)參與了該項目。它也是另一個代表性的數(shù)字圖書館項目，其規(guī)模僅次于NSDL，它是由DARPA資助的，其體系結(jié)構(gòu)的重要特征就是分布式搜索。在NCSTRL的早期項目中，用戶的查詢式被直接提交到所有的索引服務(wù)器，但隨著參與機構(gòu)的增多，檢索時同樣會因為其中的一個元數(shù)據(jù)庫的查詢失敗或響應(yīng)較慢，而造成整個檢索的失敗或長時間的響應(yīng)，為了解決這一問題，NCSTRL引入了路由器的概念。2．5．2．2基于外部協(xié)調(diào)的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)總線式的InfoBus總線式的InfoBus斯坦福大學的數(shù)字圖書館項目。InfoBus是用圖書館服務(wù)代理這樣一種CORBA（公共對象請求代理結(jié)構(gòu)）對象進行的在線服務(wù)，由圖書館服務(wù)代理器、信息資源、信息處理服務(wù)、圖書館服務(wù)和用戶界面五部分組成分布式對象系統(tǒng)。其主要目的是解決現(xiàn)存系統(tǒng)的互操作問題，一方面，頒布的、互異的倉儲和服務(wù)只要遵循共同的協(xié)議就能相互交互，合作起來向用戶提供一致的接口，屏蔽各倉儲和服務(wù)間的差別，實現(xiàn)聯(lián)系檢索與服務(wù)；另一方面，各倉儲仍由本地自治地維護，各種服務(wù)亦無須改變，各顯特色。InfoBus（InformationBus）是一個軟“總線”結(jié)構(gòu)，異構(gòu)的倉儲、服務(wù)和用戶界面如同插件一樣插入到InfoBus中，集成在一起（如圖2-6所示）。2．5．2．2基于外部協(xié)調(diào)的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)圖2-6InfoBus的體系結(jié)構(gòu)

PM

PM

PM

PM

PM

LS

LSICIC

IPS

IPS

ISIS

IS2．5．2．2基于外部協(xié)調(diào)的分布式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)InfoBus的關(guān)鍵技術(shù)有以下幾點：①分布式對象技術(shù)②互操作協(xié)議③封裝和代理④文檔對象化InfoBus為數(shù)字圖書館提供了一個靈活的、可擴展的框架，一方面，已有的信息倉儲和信息服務(wù)無需改變便可插入到系統(tǒng)中；另一方面，InfoBus為吸收未來的倉儲和服務(wù)留下了空間。InfoBus的信息總線結(jié)構(gòu)具有語言的獨立性和平臺的獨立性，它把任務(wù)分散到分布的對象上，提高了系統(tǒng)的可靠性。但是，InfoBus的實現(xiàn)過于復(fù)雜，在大范圍內(nèi)其效率難以保障，特別是當成員的數(shù)量龐大時。2．5．3基于代理協(xié)作式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)數(shù)字圖書館的發(fā)展日新月異，在技術(shù)進步和用戶需求提高的推動下，會不斷出現(xiàn)新的信息資源和信息服務(wù)。這就要求數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)具有開放性、靈活性和可擴展性。正如密歇根大學數(shù)字圖書館（UniversityofMichiganDigitalLibrary，UMDL）是一個基于代理協(xié)作的數(shù)字圖書館，實質(zhì)上它是一由信息倉儲、信息服務(wù)和用戶接口都實現(xiàn)為分布的、自治的代理，代理們能自動組合，互相協(xié)作地完成種種任務(wù)。任何一個成員都可以隨時進入或撤出，不會影響到整個系統(tǒng)的工作。代理是一個自治的、可重用的軟件模塊，完成一項專門的任務(wù)。所有的代理具有一致的通信接口，代理們通過協(xié)商組成協(xié)作小組共同完成任務(wù)。UMDL中的代理主要有三類，如圖2-7所示：2．5．3基于代理協(xié)作式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)圖2-7代理的三種類型資料來源：王軍.2002.數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)比較研究.大學圖書館學報.(6):5～12

UMDL體系結(jié)構(gòu)用戶接口代理中介代理收藏收藏接口代理2．5．3基于代理協(xié)作式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)（1）用戶接口代理（UIAs）管理用戶到倉儲的接口，提供用戶接口的通信封裝。其主要的功能有：表達用戶需求，維護用戶檔案、定制查詢結(jié)果，管理用戶可利用的資源。（2）倉儲接口代理（CIAs）管理倉儲的接口，除了其他的通信任務(wù)，CIAs負責將倉儲的內(nèi)容和功能等信息發(fā)布在注冊機構(gòu)中。（3）中介代理（Mediator）提供中介信息服務(wù)，它在各個代理間聯(lián)絡(luò)，主要責任是：將查詢從UIA指引到能滿足它的倉儲，監(jiān)視查詢的進展情況，傳遞處理結(jié)果，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式，費用記帳等。2．5．4Interspace的體系結(jié)構(gòu)

Interspace是受美國國家科學基金資助的數(shù)字圖書館創(chuàng)始計劃（DLI）工程中的一個研究項目，是由伊利諾依大學的科學家Schatz主持。Interspace是一個互聯(lián)的信息空間的集合，每個成員信息空間包含了一個社區(qū)或一個領(lǐng)域的知識。每個信息空間又是一個互聯(lián)的對象IU（InformationUnit）的集合。IU是Interspace中比較重要的一個概念，它是Interspace的基本構(gòu)造單位，系統(tǒng)中的所有構(gòu)件都是用IU來實現(xiàn)的，包括索引器、搜索器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)倉儲器等。

2．5．4Interspace的體系結(jié)構(gòu)

Interspace實現(xiàn)為一個層次結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層負責和用戶交互；應(yīng)用編程環(huán)境包含實現(xiàn)各種應(yīng)用所需要的通用服務(wù)；系統(tǒng)編程環(huán)境是Interspace的內(nèi)核層，包含信息空間和IU的各種基本功能。內(nèi)核層之下的是服務(wù)層，該層包含內(nèi)核層所需要的關(guān)鍵功能模塊：包括域管理器、語義索引與檢索、全文搜索、詞語轉(zhuǎn)換等。底層是一個分布式的數(shù)據(jù)存儲層，負責常駐數(shù)據(jù)的管理。圖2-8Interspace的體系結(jié)構(gòu)資料來源：王軍.2002.數(shù)字圖書館體系結(jié)構(gòu)比較研究.大學圖書館學報.(6):5～122．5．4Interspace的體系結(jié)構(gòu)

Interspace分析環(huán)境應(yīng)用層系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

IU服務(wù)域管理器知識分類-類目圖生成知識檢索-概念空間檢索-詞語檢索-全文查找知識索引-概念空間生成-概念賦予外部服務(wù)概念抽象層數(shù)據(jù)存儲層2．5．4Interspace的體系結(jié)構(gòu)

從圖2-8中可以看出,在此基礎(chǔ)上，Interspace在應(yīng)用層為用戶提供一個“分析環(huán)境”。所謂的“分析”是把分析查詢請求和查詢結(jié)果，知道用戶真正想查的，發(fā)現(xiàn)用戶真正想要的。如讓用戶指定查詢的概念與被查詢的信息倉儲間的關(guān)系，根據(jù)這個關(guān)系所反映的檢索模式自動到其他的信息倉儲中發(fā)現(xiàn)相關(guān)的內(nèi)容；主動向用戶提供候選檢索詞，輔助用戶構(gòu)造查詢表達式等等。所謂“環(huán)境”是指用戶能把來自系統(tǒng)內(nèi)外的各種信息檢索工具和信息倉儲組合在一起，形成自己的信息環(huán)境。分析環(huán)境還是一個協(xié)作的環(huán)境，使得用戶能在一個龐大的、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境中互相協(xié)作地完成任務(wù)。2．5．5基于網(wǎng)格式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)

隨著數(shù)字圖書館概念逐步深入人心，各種各樣的數(shù)字圖書館系統(tǒng)紛紛建立并各自獨立地發(fā)展。然而，這些數(shù)字圖書館就好像Internet世界上一個個孤島。因此，需要建立一種有效的數(shù)據(jù)管理體系，將分布各處的數(shù)字資源和用戶、超級計算機的數(shù)值計算能力和數(shù)字圖書館的數(shù)據(jù)處理以及發(fā)布能力有機連接起來，及時地為數(shù)字圖書館實施資源發(fā)掘和信息發(fā)掘，并進行高效的數(shù)據(jù)訪問提供有力支持。而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從技術(shù)手段上為數(shù)字圖書館的這一夢想提供了實現(xiàn)的可能性，成為支撐數(shù)字圖書館應(yīng)用服務(wù)的新的體系結(jié)構(gòu)。2．5．5基于網(wǎng)格式的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)

基于網(wǎng)格技術(shù)的數(shù)字圖書館的體系結(jié)構(gòu)提供分布式數(shù)字資源松散耦合與集中管理，能夠推動用戶之間的協(xié)作和數(shù)據(jù)共享，能夠解決數(shù)字圖書館里面的某些復(fù)雜的和計算密集型的服務(wù)，能夠為數(shù)字圖書館提供復(fù)雜的負載平衡策略，能夠促進共享資源的控制管理等，從而進一步促進數(shù)字圖書館的發(fā)展。目前,基于網(wǎng)格技術(shù)的數(shù)字圖書館的基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)主要有三種,即P2P結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、面向服務(wù)的結(jié)構(gòu)。這三種結(jié)構(gòu)其側(cè)重點不同，在具體的應(yīng)用上也是各有特色。2．5．5．1P2P結(jié)構(gòu)P2P的全稱為“Peer-to-Peer”，即對等互聯(lián)網(wǎng)格技術(shù)（點對點網(wǎng)格技術(shù)），其目的是使得任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以為其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供服務(wù)。P2P系統(tǒng)中的任何一個節(jié)點（peer）之間都能通過直接交換信息來進行信息和服務(wù)的共享，而不需要經(jīng)過其它的中間實體。P2P最根本的思想在于網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點既可以獲取其它節(jié)點的資源或服務(wù)，同時又是資源或服務(wù)的提供者，即兼具客戶機和服務(wù)器雙重身份。因此，P2P是一種分散的、分布式的資源管理模型。P2P系統(tǒng)已經(jīng)成功地應(yīng)用于文件共享（如Gnutella和Ka