图书馆学刊 ２０１０年第１１期 ＴＵＳＨＵＧＵＡＮＸＵＥＫＡＮ Ｎｏ．１ １，２Ｏ１０ 基于信息汇聚协议的网格体系结构在图书馆的应用 李富成１，２ （１．广东工业大学计算机学院，厂东厂州５１ ０００６；２．韩山师范学院图书馆，广东潮州５２１ ０４１） 【摘要】将基于信息汇聚协议的网格体系结构应用到图书馆信息管理中，实现数字图书馆从分布式资源调用到 服务性资源整合的综合性平台。 ｆ关键词】网格信息汇聚协议数字图书馆面向服务体系结构 【分类号１Ｇ２５０．７６ １ 引言 接，减少信息传输过程中的损耗与映射代价，陈志刚提出了 自治的信息汇聚协议：把节点依物理位置划分自治域，相近 随着计算机技术、信息技术和分布式技术的发展，广域、 的自治域彼此互联。 分布、异构和动态网络环境中的数字图书馆构建成为当前研 信息汇聚采用多自治域层级式立体结构，每层包含若干 究的热点问题之一【“。广义 的数字图书馆具有丰富的数字 级，每级包含若干自治域，自治域间、层、级间以信息中心疗 化资源、网络化存取、信息分布检索和资源整合等基本特征。 式连接，每个自治域包含域、级、层３个信息中心。规定信息中 狭义上的数字 书馆主要是基于物理图书馆，将其传统的优 心最大承载的信息量为ｄ，即各点连接下层节点的饱和数为ｄ。 势转换为信 ｇ，Ｎ务主体的资源优势和服务优势，适应互联网 各自治域中其他节点为普通节点，普通节点负责向域节点汇 对信息服务主体、服务客体、服务模式和服务理念的改变 。 报其信息资源服务情况。级节点负责听取普通节点汇报的任 利用网格与Ｐ２Ｐ相结合的技术构建面向服务的Ｇｒｉｄ架构 务、资源及使用执行等情况，为新加入节点分配ＩＤ并记录，同 （ＳＯＡ），使各资源节点在物理空间和虚拟空问实现无缝对接， 时将其上所有信息备份在对应的域节点和层节点上。信息汇 达到用户透明访问和资源共享的目标。 聚中所有信息中心相互进行信息备份，保证信息实时的准确 网格是继Ｗｅｂ之后新的分布式计算平台，是指在动态变化 性和完备性。层节点保存与之相连的下层层节点的ＩＤ、ＩＰ和 的多个虚拟机构问共享资源和协同解决问题、构筑在互联网 ＳＲ等信息。该层的ｄ个自治域向上一层层节点汇聚，使在近距 上的一组新兴技术。它将高速互联网、高性能计算机、大型数 离自治域间发生短路的时候可以通过上层层节点（距离相对 据库、传感器和远程设备等融为一体，为科技人员和用户提 远的自治域）进行信息匹配，实现信息路径实通路，从而以最 供更多的资源、功能和交互 。当前利用Ｐ２Ｐ主要有两种方式： 小的代价实现信息匹配。而同层自治域级节点采用层级索引 一是在结构中使用Ｐｅｅｒ Ｔｏ Ｐｅｅｒ数据传输方式，各个节点在中 结构进行信息汇聚，并向上级的级节点汇报本级所在自治域 央服务器注册、交互信息，只在任务传输中应用Ｐ２Ｐ传输来减 的服务资源信息Ｉ５１。 少中央服务器Ｔ作负担；二是使用Ｐ２Ｐ算法进行资源搜索操 作［４１，仅从体系结构角度，在Ｇｒｉｄ众多模块中的资源管理模块 ３数字图书馆服务信息系统网格的功 引入Ｐ２Ｐ。 能模型 综 所述，充分运用先进的网格技术，将互联网上广域 数字图书馆服务信息系统网格功能模型是基于解决数 分布的高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备联合起 字资源与节点对接以及信息服务管理中面临的分布性、自治 来，实现信息资源（物理资源｝ｊ逻辑资源）的无缝对接是当前 性、动态性和异构性的问题提 来的体系结构，如图１。 数字图书馆服务发展的方向。＿ｍｊ基于信息汇聚协议网格的数 数字图书馆体系结构主要分为３个层次：物理层、信息管 字图书馆体系架构是当前具有较高搜索和信息处理效率、较 理组织层和应用层，其中ＯｏＳ保障机制贯穿于各层级，用来解 好的容错性且带宽和处理器消耗较少的技术之一，利用它可 决网络延迟和阻塞等问题，保证通信质量。主要功能如下： 架设～个全局的服务信息视图综合平台为数字图书馆资源 ３．ｉ 物理层。传统理论一般把物理层上的资源定义为网络存 服务，为用户需求服务。 储的一些物理实体，而在数字图书馆服务信息系统网格体系 ２信息汇聚 中将物理层处理的资源强调为“广义资源”，囊括在网络环境 中可共享和利用的所有资源（分为物理资源和逻辑资源），如 当所需求的服务资源汇聚在物理空间 相距甚远时，集 计算设备、路南器、存储设备等的物理资源和带宽、软件、应 中式管理的耦合分布式系统无法发挥其作用，信息在传输过 用服务等的逻辑资源。同时还包括各种组合的动态任务。 程中难免 现拥塞、延时、损坏。为了实现信息资源的无缝连 ３．２信息管理组织层。网格计算是利用两个或多个软件互相 司 图书馆学刊 ２０１０年第１１期 ＴＵＳＨＵＧＵＡＮＸＵＥＫＡＮ Ｎ０．１ １，２０１Ｏ 共享信息，这些软件既可以在同一台计算机上运行，也可以 在通过网络连接的多台计算机上运行，在动态的、多机构的 ４结语 信息管理组织中协调资源共享和协同解决问题。为了解决网 将基于信息汇聚协议的网格体系结构应用于数字化图 格系统分布、动态和自治性等问题，数字图书馆服务信息系 书馆的服务中，在网格虚拟化中将所有物理资源和图书服 统网格构架采用管理与服务相分离的方法将信息管理组织 务任务抽象为信息，通过运用信息汇聚协议，把资源对任务 层细分为图书资料服务层和资源协同：ｒｌ作层。 的需求和任务对资源的需求上升为信息服务，从而将资源 ３．２．Ｉ 图书资料服务层。它是数字图书馆服务信息系统网格 分配和任务调度转换成基于信息汇聚协议的信息匹配，能 体系结构的核心和重点部分，采用信息汇聚协议，对各式图 较好地适应资源和任务分布性、动态性和异构性的特点。 书资料资源进行分析、组织，提炼ｌ叶Ｉ其中的服务信息资源等， 它拥有网格系统的高效性兼具Ｐ２Ｐ系统的可扩展性和容错 同时对各种动态随机组合任务，抽象Ｈ｛其具体的信息需求，进 性。采用将虚拟组织分解为信息服务层和协同Ｔ作层的方 行封装，形成服务包。在信息汇聚协议中与ＧＩｏｂｕｓ（一种用于构 法，有助于构建物理信息的全局视图，是一种较新颖和具有 建计算网格的开放体系结构、开放标准的项日）的资源管理 一定理论价值的图书馆服务网格体系结构，是当代数字网书 和信息服务处于同一中间件层，资源和任务是动态的模式不 馆的发展趋势。 同，它将抽象后的资源信息和任务信息作为相对静态的文 件，以文件共享来实现资源共享。节点间以Ｐ２ｐＪｙ式交互，通过 参考文献： 多自治域自适应处理，有助于在底层网格服务基础上满足不 【ｌ】 李欣荣．面向服务的数字图书馆ＱＧｓＡ—ＤＱＰ￣＂布式信息查 同应用对任务调度和资源分配的差异性。 询研究『Ｊ１．现代情报，２００７（９）：１０６—１０８． ３．２．２资源协同工作层。对图书资料服务层提取的信息资源 ［２】杨莹．数字化图书馆的概念界定与要素分析『Ｊ１．现代情 利用Ｐ２Ｐ方式展开管理协调，南空闲资源节点自适应索取任务 报，２００７（１１）：８７—８９． 的对应信息资源，进行信息交互，资源分配，寻找资源的过程 【３】 Ｆｏｓｔｅｒ Ｉ，Ｋｅｓｓｌｍａｎ Ｃ，Ｔｕｅｃｋｅ Ｓ．Ｔｈｅ Ａｎａｔｏｍｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｒｉｄ： 简化为信息 配过程，在信息的基础上构建服务，从而降低 Ｅｎａｂｌｉｎｇ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｖｉｒｔｕａｌ ０ｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓｌＪ】．Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ— 信息因迁移和调用带来的损耗。 ａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ３．３服务应用层。通过抽象的描述语言来描述数字图书馆服 ２００１（３）：２００—２２２． 务中的新书录入、信息搜索、书刊采集等信息资源的计算需 【４】ＺＨＵＧＥ Ｈ，ＳＵＮ Ｘ Ｐ，ＬＩＵ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ａ ｓｃａｌａｂｌｅ Ｐ２Ｐ ｐｌａｔｏｆｒｍ 求或搜索文件和类型的要求等，采用Ｇ１ｏｂｕｓ巾的ＲＳＵ６￣，利用 ｆｏｒ ｔｈｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｇｒｉｄ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ 相关服务构件模型架设人机交互界面，为图书馆提供书目信 ａｎｄ Ｄａｔａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．２００５（１２）：１７２１－１７３６． 息录入、编码、检索、订阅与影响囚子分析、校内主干学科科 ［５】陈志刚等．自治的基于信息汇聚协议的网格体系结构ＬＩ】． 研资料的采集与信息汇聚归类、特色馆藏分析等人性化服务。 通信学报，２００８（２）． ３．４ ＱｏＳ保障机制。图书馆信息服务网格计算环境中，信息 【６】 ＦＯＳＴＥＲ Ｉ，ＫＥＳＳＥＬＭＡＮ Ｃ．Ｇｌｏｂｕｓ：ａ ｍｅｔａｃ０ｍｐｕｔｉｎｇ ｉｎ－ 汇聚交互的广泛性与高频率产生的信息对冲不可避免，为了 ｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｏｌｋｉｔ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｕｐｅｒｃｏｍｐｕｔｅｒ 保障信息服务的高效与信息匹配的准确，解决网络的延时与 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９７（２）：ｌ１５，１２８． 阻塞等问题，在各层都采用ｆ＇ＱｏＳ保障机制。服务范围包括各 【７】刑晓春等．面向图书馆的海量信息管理体系结构研究［Ｊ１． 种计算资源、存储资源、网络、程序、数据库等，为Ｐ２Ｐ系统提 软件学报，２００４（１５）． 供安全、可靠和高效的质量保证。 ［８】颜端武．面向知识服务的智能推荐系统研究［Ｄ］．南京：南 京理工大学出版社，２００７． ［９１纪丽珍，许峰．数字图书馆综合信息服务模型探微［ 图 书与情报，２００９（３）：６３—６５． 信 『ｌ０１施韶亭，曹芳．知识服务环境下的科技信息门户相关技 息 描 术研究ｌＪ１．图书与情报，２００９（５）：１００—１０３． 述 反 馈 李富成男，１９８５年生。管理学学士，助理馆员，从事数 字化图书建设。 （收稿日期：２０１０—０３—２９；责编：王天泥。） 图１数字图书馆服务信息系统网格的功能结构 ＠