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摘 要：随着全球数字化浪潮的席卷，学校的传统教育手段亦受到了极大的冲击。学校以往传统、单一的教育方式已不能适应全球信息化大潮的步伐。学生由以往被动学习逐步向主动学习转变，学校应利用现今最新的科学技术手段，提供更便利、更广阔的空间以方便学生。数字图书系统是当前高度发展的计算机技术和信息技术在图书馆实践中的体现。学校数字化图书馆的建设，能较大地解决学生自主性学习资料贫乏的问题。
关键词：数字化图书馆 部署 应用
中图分类号：G250.76 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2008）03-0026-03
数字图书系统是当前高速发展的计算机技术和信息技术在图书馆实践中的体现。数字图书系统解决方案能够使传统图书馆迅速方便地提供数字借阅服务。数字图书资料室具有占地少、硬件和软件投入小、数据量大、更新迅速、借阅方便、不受时间和地点限制等优点。
一、总体设计及目标
1.建设目标
（1）为全校师生提供丰富、优质、正版的电子图书
本数字图书馆作为全校性的数字图书资源中心，应为校内的教学管理者、教师、学生、以及学生家长提供正版的、优秀的数字图书。
相对于传统图书，数字图书馆最新出版的电子书可以给教师与学生提供最新出版的教育教学用书，而相对于互联网，数字图书馆可以给师生提供有针对性的、健康的正规出版物，保证资源的质量。
（2）建设管理方便、简捷的数字图书馆管理平台
数字图书馆管理平台能够给管理者提供快速便捷地管理各种图书信息的工具，方便地为读者提供网上数字图书的借阅服务，提高工作效率和管理水平，减轻工作强度。
（3）为读者提供功能全面、友好的阅读软件
数字图书馆提供给广大师生的阅读软件，应用界面友好，设计人性化，图书显示清晰；适应在电脑上阅读的需要，能按页翻或半页翻，或按读者需要进行放大或缩小。读者可在数字阅读中进行检索、书签、圈注、加亮、画线、拷贝、批注等各项操作，迁移阅读纸质图书的习惯，保证阅读的质量。系统可对借阅图书进行管理，方便读者进行还书与续借。
2.设计思想
数字图书馆作为全校集中式的图书资源中心，最终将面向全校的数千名学生和二百多名教师。由于用户数量大，系统在设计时必须考虑到巨大的并发处理能力。因此，为提高系统应对高并发访问量的能力，系统的Web服务器和文件服务器均采用双机热备份、实现负载均衡的建构方式。Web服务器主要安装数字图书管理平台，接收读者的访问浏览；文件服务器则安装数据库软件，数字图书书库存储在一台光纤通道结构的磁盘阵列中，提高了数据的读写、下载速度。
3.实施策略
（1）领导重视、用户参与
数字图书馆不仅仅是通过购买硬件设备和软件就可以实现，关键在于使用，这一切离不开领导的重视和用户的参与，需要引进新技术，同时也要引进新思想、新方法、新观念。
（2）统一规划、分步实施
数字图书馆建设工程是一项规模大、投资多、涉及面广的工程，必须统一规划，在充分进行需求分析的基础上，建立系统建设的目标、内容和规范，分步实施。
（3）先进性和实用性的统一
数字图书馆的建设应该从实际使用出发，采用目前成熟的技术，加快系统开发的进度，减少用户投资风险；同时，采用的技术必须是先进、可扩充、可升级的，能适应用户需求的变化。
4.总体设计原则
在制定系统总体方案时，根据用户的需求,结合教育信息化系统的特点,依据专业出版社对数字图书馆的要求和软件开发技术规范，制定了一系列的基本原则，希望能够为用户提供一个稳定、易用、功能充分、可持续发展的软件产品，使之完全实现用户提出的预期目标。
建设数字图书馆，要考虑各个方面的因素，坚持以下九个设计原则。
（1）系统具有技术先进性，健壮稳定
数字图书馆作为全校集中式的图书资源中心，要求整个系统在设计和开发时应充分考虑巨大的并发访问压力。因此，系统必须在服务器性能配置、拓扑结构优化、设备冗余及数据备份、操作系统及数据库软件配置、系统处理并发流量的性能优化等方面具有技术稳定性和系统健壮性。系统的稳定性和可靠性是软件产品成功的重要保证。
（2）系统具有良好的开放性
系统应具有良好的开放性，即兼容性和扩展性，以适应技术的不断发展和不断增加的应用需求。整个方案的设计以及选用的产品必须坚持标准化的原则，遵从国际化组织所制定的多种国际标准及工业标准。布线、网络设备、软件不应相互依赖，要保持相对独立。在软件设计过程中，要强调软件的易用性，如安装和配置简单，日常管理方便等。同时，为适应不同用户的不同环境，在开发上，要采用一系列通用环境，遵循开放的软件标准，如HTTP、TCP/IP等，方便今后数字图书馆的推广使用，降低维护成本。
（3）正版无法律隐患
数字图书馆必须保证全校师生甚至家长的阅读需要，盗版电子图书馆中的图书不仅质量低下，而且和盗版纸书一样侵害作者、出版者与读者的利益。
（4）电子书质量高
电子书的内容质量应该与出版纸书有同等的质量要求，不允许有扫描后丢字、漏字、错字、不清晰等问题。提倡“绿色的数字图书馆”，培养学生现代阅读习惯的同时保护学生健康。
（5）系统的高安全性
数字图书馆软件在设计时，首先考虑的是系统安全性，在技术上，将采用数字产权保护框架，采用数字认证、签名、高强度加密、身份识别等各种技术手段，保证图书和系统不被非法使用、篡改和破坏，为出版社提供有效的安全保障和跟踪手段。在数据加密上，采用多种国际公认的安全强度较高的加密方法，从而保证了数据的安全性和完整性。
版权授权和授权规则维护是基于设备标识的，发布资料的用户可以选择授权的时间期限、使用的设备数或范围，系统通过标识每一台设备的访问控制权限和控制授权的发放，控制了对内容数据复制的无效性，从而保护了出版者的权利。
（6）可持续发展
系统可持续发展的关键在于系统可以提供的资源，资源供应的最重要特点之一是供应的持续性。数字图书馆应用的关键是资源的持续更新，随教育发展而发展。
（7）系统的灵活性、扩充性和可升级能力
系统的灵活性、可扩充性和升级能力，决定了系统是否能满足用户不断变化的需求。系统要融合面向对象技术、模块化设计和其它一些方法技术，在软件开发中，以这些思想为指导，同时，采用业界一些标准技术，如XML等。
（8）系统的易维护性
系统的易维护性是保证整个系统可靠运行的重要因素，由于用户的实际需求和规模会发生变化，系统需要经常进行增、减、改等变化，模块化系统结构和灵活的应用系统接口可保证用户方便地对系统进行维护。
（9）统一规划、分步实施
教育信息网络建设是一个教育信息化整体推进的过程，应在一个统一的目标指导下，按照统一的规划分步实施。数字图书馆作为其中一项重要的工程项目，具有很强的持续发展特征，也需要做到统一规划，分步实施。
二、一般需求
1.需求概述
建设数字图书馆主要包括以下三方面的建设:
（1）配套硬件建设及网络连通
作为数字图书馆的硬件依托平台,必然要面对全校师生，应具有应对高并发访问量的能力。
（2）数字图书馆管理平台的建设
传统图书馆能够为师生开放的空间、时间、图书数量、检索效率、阅读统计等都是有限的，纸书的管理与丢失、损坏等成本也是非常高的。但是数字图书馆可以实现向师生24小时开放，而不增加任何管理成本。数字图书资源中心的管理员只需在后台进行参数设定，就可以完成整个数字图书馆的图书推荐、用户管理、统计等。
（3）电子图书库的建设
相对于传统图书馆，数字图书馆最新出版的电子书可以给教师与学生提供最新出版的教育教学用书。而相对于互联网，数字图书馆给师生提供了有针对性的、健康的正规出版物，保证了资源的质量。
数字图书馆可以实现“一机安装，随处访问”，大大节省了学校分别购买教育资源的资金投入，符合教育部的建设要求，使得全校有了统一的数字图书资源中心。
2.系统实施的内容
数字图书馆系统的建设项目如下：
（1）网络设备。采用千兆路由交换机连接以太网，配置光纤交换机1台。
（2）服务器设备。配置部门级服务器共四台，其中两台作为Web服务器主要安装数字图书管理平台，接收读者的访问浏览，另两台作为文件服务器安装数据库软件。四台服务器共用一台显示器。
（3）存储设备。磁盘阵列1台作为数字图书书库的存储设备。
（4）系统软件。操作系统:中文Windows 2003 Server（教育版）；数据库：SQL SERVER 2000。
（5）系统应用软件。北大方正Apabi 数字图书馆管理系统、北大方正Apabi数字图书馆资源库。
3.网络系统设计
（1）网络系统需求分析
数字图书馆系统的用户数量大,系统并发操作频繁,为保证系统的正常运转,系统网络结构必须可以实现如下目标：
·高可靠（用）性及强大的容错能力；
·网络平台保证7*24全天候不间断地工作；
·除了所有设备必须能达到不间断无故障运行外，网络主干设备必须具有全容错结构，并支持热插拔功能，可带电修复有关故障而不影响系统总体网络的工作。网络系统的单点故障不影响系统其他设备的正常运行；
·网络设计应保持一定数量的冗余，以保证整体系统的高可靠性和高可用性；
·高带宽、大容量。基于数据、软件集中管理的应用模式以及综合布线的结构，主干应选用支持高带宽、大容量的网络结构，支持不同的应用系统接入，系统不能因设计不合理而造成瓶颈，形成严重的网络堵塞；
·易管理、易维护。具有强有力的网络管理手段，可方便地对网络资源进行集中配置与调整；
·易扩展。随着网络应用规模的扩大，系统应能在不影响网络用户使用的前提下扩充网络规模；
·便于技术的升级与衔接。通过增加或更换网络设备的个别模块或软件，即可方便地升级到更高的主干速率、新的广域网连接方式等技术，与未来新的国际标准平滑衔接；
·标准化。采用支持国际标准及工业标准化的产品，能与当今世界上主要网络厂商的主流产品互连；
·安全性。在网络系统的设计方案中，要制定一套完善的网络信息安全措施，绝对保证数据在传输和处理过程中的安全性。
（2）网络系统架构
针对数字图书馆的需求，数字图书馆的建设采用千兆位以太网技术方案。数字图书馆系统的网络拓扑如图1所示。
两台作为Web服务器主要安装数字图书管理平台，接收读者的访问浏览，两台Web服务器,对网络流量作负载均衡,以满足系统用户数量大,且系统访问并发量高的需求。两台文件服务器安装数据库软件，并与磁盘阵列相连。两台文件服务器之间通过心跳线连接,形成网络集群,实现双机热备功能。四台服务器与千兆路由交换机和光纤交换机连接。光纤交换机与网络中心现有的核心交换机连接,实现基于同一管理工具的管理。
4.软件系统设计
根据数字图书馆的建设要求，建议采用北大方正的Apabi数字图书馆管理系统。
Apabi数字图书馆解决方案是和Apabi数字版权保护架构相配合的，可以无缝地对接于现有的Apabi电子图书制作、发行和销售的流程。数字图书馆的图书内容数据、版权管理数据和Apabi其他的数字版权保护系统一致，保证了图书馆数据来源的多样性、兼容性和良好的互操作能力。北大方正Apabi数字图书馆制作及管理系统和方正Apabi数字资源库支持Windows、UNIX、Linux等多操作系统和Oracle、Sybase、SQL等数据库管理软件。
5.数字图书馆资源库
根据数字图书馆的建设要求，我们建议数字图书馆资源库采用北大方正的Apabi数字资源库。
Apabi数字资源库收录的电子书保持了纸书原有的版式和原貌，且高保真显示，越放大越清晰。所有电子书均不是扫描文件，符合国际电子书标准组织OEB的标准。
6.操作系统和数据库
系统软件配置中文win2000 advanced server（教育版）操作系统和Windows SQL SERVER 2000（教育版）数据库管理系统。
关键词：数字化图书馆 部署 应用
中图分类号：G250.76 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2008）03-0026-03
数字图书系统是当前高速发展的计算机技术和信息技术在图书馆实践中的体现。数字图书系统解决方案能够使传统图书馆迅速方便地提供数字借阅服务。数字图书资料室具有占地少、硬件和软件投入小、数据量大、更新迅速、借阅方便、不受时间和地点限制等优点。
一、总体设计及目标
1.建设目标
（1）为全校师生提供丰富、优质、正版的电子图书
本数字图书馆作为全校性的数字图书资源中心，应为校内的教学管理者、教师、学生、以及学生家长提供正版的、优秀的数字图书。
相对于传统图书，数字图书馆最新出版的电子书可以给教师与学生提供最新出版的教育教学用书，而相对于互联网，数字图书馆可以给师生提供有针对性的、健康的正规出版物，保证资源的质量。
（2）建设管理方便、简捷的数字图书馆管理平台
数字图书馆管理平台能够给管理者提供快速便捷地管理各种图书信息的工具，方便地为读者提供网上数字图书的借阅服务，提高工作效率和管理水平，减轻工作强度。
（3）为读者提供功能全面、友好的阅读软件
数字图书馆提供给广大师生的阅读软件，应用界面友好，设计人性化，图书显示清晰；适应在电脑上阅读的需要，能按页翻或半页翻，或按读者需要进行放大或缩小。读者可在数字阅读中进行检索、书签、圈注、加亮、画线、拷贝、批注等各项操作，迁移阅读纸质图书的习惯，保证阅读的质量。系统可对借阅图书进行管理，方便读者进行还书与续借。
2.设计思想
数字图书馆作为全校集中式的图书资源中心，最终将面向全校的数千名学生和二百多名教师。由于用户数量大，系统在设计时必须考虑到巨大的并发处理能力。因此，为提高系统应对高并发访问量的能力，系统的Web服务器和文件服务器均采用双机热备份、实现负载均衡的建构方式。Web服务器主要安装数字图书管理平台，接收读者的访问浏览；文件服务器则安装数据库软件，数字图书书库存储在一台光纤通道结构的磁盘阵列中，提高了数据的读写、下载速度。
3.实施策略
（1）领导重视、用户参与
数字图书馆不仅仅是通过购买硬件设备和软件就可以实现，关键在于使用，这一切离不开领导的重视和用户的参与，需要引进新技术，同时也要引进新思想、新方法、新观念。
（2）统一规划、分步实施
数字图书馆建设工程是一项规模大、投资多、涉及面广的工程，必须统一规划，在充分进行需求分析的基础上，建立系统建设的目标、内容和规范，分步实施。
（3）先进性和实用性的统一
数字图书馆的建设应该从实际使用出发，采用目前成熟的技术，加快系统开发的进度，减少用户投资风险；同时，采用的技术必须是先进、可扩充、可升级的，能适应用户需求的变化。
4.总体设计原则
在制定系统总体方案时，根据用户的需求,结合教育信息化系统的特点,依据专业出版社对数字图书馆的要求和软件开发技术规范，制定了一系列的基本原则，希望能够为用户提供一个稳定、易用、功能充分、可持续发展的软件产品，使之完全实现用户提出的预期目标。
建设数字图书馆，要考虑各个方面的因素，坚持以下九个设计原则。
（1）系统具有技术先进性，健壮稳定
数字图书馆作为全校集中式的图书资源中心，要求整个系统在设计和开发时应充分考虑巨大的并发访问压力。因此，系统必须在服务器性能配置、拓扑结构优化、设备冗余及数据备份、操作系统及数据库软件配置、系统处理并发流量的性能优化等方面具有技术稳定性和系统健壮性。系统的稳定性和可靠性是软件产品成功的重要保证。
（2）系统具有良好的开放性
系统应具有良好的开放性，即兼容性和扩展性，以适应技术的不断发展和不断增加的应用需求。整个方案的设计以及选用的产品必须坚持标准化的原则，遵从国际化组织所制定的多种国际标准及工业标准。布线、网络设备、软件不应相互依赖，要保持相对独立。在软件设计过程中，要强调软件的易用性，如安装和配置简单，日常管理方便等。同时，为适应不同用户的不同环境，在开发上，要采用一系列通用环境，遵循开放的软件标准，如HTTP、TCP/IP等，方便今后数字图书馆的推广使用，降低维护成本。
（3）正版无法律隐患
数字图书馆必须保证全校师生甚至家长的阅读需要，盗版电子图书馆中的图书不仅质量低下，而且和盗版纸书一样侵害作者、出版者与读者的利益。
（4）电子书质量高
电子书的内容质量应该与出版纸书有同等的质量要求，不允许有扫描后丢字、漏字、错字、不清晰等问题。提倡“绿色的数字图书馆”，培养学生现代阅读习惯的同时保护学生健康。
（5）系统的高安全性
数字图书馆软件在设计时，首先考虑的是系统安全性，在技术上，将采用数字产权保护框架，采用数字认证、签名、高强度加密、身份识别等各种技术手段，保证图书和系统不被非法使用、篡改和破坏，为出版社提供有效的安全保障和跟踪手段。在数据加密上，采用多种国际公认的安全强度较高的加密方法，从而保证了数据的安全性和完整性。
版权授权和授权规则维护是基于设备标识的，发布资料的用户可以选择授权的时间期限、使用的设备数或范围，系统通过标识每一台设备的访问控制权限和控制授权的发放，控制了对内容数据复制的无效性，从而保护了出版者的权利。
（6）可持续发展
系统可持续发展的关键在于系统可以提供的资源，资源供应的最重要特点之一是供应的持续性。数字图书馆应用的关键是资源的持续更新，随教育发展而发展。
（7）系统的灵活性、扩充性和可升级能力
系统的灵活性、可扩充性和升级能力，决定了系统是否能满足用户不断变化的需求。系统要融合面向对象技术、模块化设计和其它一些方法技术，在软件开发中，以这些思想为指导，同时，采用业界一些标准技术，如XML等。
（8）系统的易维护性
系统的易维护性是保证整个系统可靠运行的重要因素，由于用户的实际需求和规模会发生变化，系统需要经常进行增、减、改等变化，模块化系统结构和灵活的应用系统接口可保证用户方便地对系统进行维护。
（9）统一规划、分步实施
教育信息网络建设是一个教育信息化整体推进的过程，应在一个统一的目标指导下，按照统一的规划分步实施。数字图书馆作为其中一项重要的工程项目，具有很强的持续发展特征，也需要做到统一规划，分步实施。
二、一般需求
1.需求概述
建设数字图书馆主要包括以下三方面的建设:
（1）配套硬件建设及网络连通
作为数字图书馆的硬件依托平台,必然要面对全校师生，应具有应对高并发访问量的能力。
（2）数字图书馆管理平台的建设
传统图书馆能够为师生开放的空间、时间、图书数量、检索效率、阅读统计等都是有限的，纸书的管理与丢失、损坏等成本也是非常高的。但是数字图书馆可以实现向师生24小时开放，而不增加任何管理成本。数字图书资源中心的管理员只需在后台进行参数设定，就可以完成整个数字图书馆的图书推荐、用户管理、统计等。
（3）电子图书库的建设
相对于传统图书馆，数字图书馆最新出版的电子书可以给教师与学生提供最新出版的教育教学用书。而相对于互联网，数字图书馆给师生提供了有针对性的、健康的正规出版物，保证了资源的质量。
数字图书馆可以实现“一机安装，随处访问”，大大节省了学校分别购买教育资源的资金投入，符合教育部的建设要求，使得全校有了统一的数字图书资源中心。
2.系统实施的内容
数字图书馆系统的建设项目如下：
（1）网络设备。采用千兆路由交换机连接以太网，配置光纤交换机1台。
（2）服务器设备。配置部门级服务器共四台，其中两台作为Web服务器主要安装数字图书管理平台，接收读者的访问浏览，另两台作为文件服务器安装数据库软件。四台服务器共用一台显示器。
（3）存储设备。磁盘阵列1台作为数字图书书库的存储设备。
（4）系统软件。操作系统:中文Windows 2003 Server（教育版）；数据库：SQL SERVER 2000。
（5）系统应用软件。北大方正Apabi 数字图书馆管理系统、北大方正Apabi数字图书馆资源库。
3.网络系统设计
（1）网络系统需求分析
数字图书馆系统的用户数量大,系统并发操作频繁,为保证系统的正常运转,系统网络结构必须可以实现如下目标：
·高可靠（用）性及强大的容错能力；
·网络平台保证7*24全天候不间断地工作；
·除了所有设备必须能达到不间断无故障运行外，网络主干设备必须具有全容错结构，并支持热插拔功能，可带电修复有关故障而不影响系统总体网络的工作。网络系统的单点故障不影响系统其他设备的正常运行；
·网络设计应保持一定数量的冗余，以保证整体系统的高可靠性和高可用性；
·高带宽、大容量。基于数据、软件集中管理的应用模式以及综合布线的结构，主干应选用支持高带宽、大容量的网络结构，支持不同的应用系统接入，系统不能因设计不合理而造成瓶颈，形成严重的网络堵塞；
·易管理、易维护。具有强有力的网络管理手段，可方便地对网络资源进行集中配置与调整；
·易扩展。随着网络应用规模的扩大，系统应能在不影响网络用户使用的前提下扩充网络规模；
·便于技术的升级与衔接。通过增加或更换网络设备的个别模块或软件，即可方便地升级到更高的主干速率、新的广域网连接方式等技术，与未来新的国际标准平滑衔接；
·标准化。采用支持国际标准及工业标准化的产品，能与当今世界上主要网络厂商的主流产品互连；
·安全性。在网络系统的设计方案中，要制定一套完善的网络信息安全措施，绝对保证数据在传输和处理过程中的安全性。
（2）网络系统架构
针对数字图书馆的需求，数字图书馆的建设采用千兆位以太网技术方案。数字图书馆系统的网络拓扑如图1所示。
两台作为Web服务器主要安装数字图书管理平台，接收读者的访问浏览，两台Web服务器,对网络流量作负载均衡,以满足系统用户数量大,且系统访问并发量高的需求。两台文件服务器安装数据库软件，并与磁盘阵列相连。两台文件服务器之间通过心跳线连接,形成网络集群,实现双机热备功能。四台服务器与千兆路由交换机和光纤交换机连接。光纤交换机与网络中心现有的核心交换机连接,实现基于同一管理工具的管理。
4.软件系统设计
根据数字图书馆的建设要求，建议采用北大方正的Apabi数字图书馆管理系统。
Apabi数字图书馆解决方案是和Apabi数字版权保护架构相配合的，可以无缝地对接于现有的Apabi电子图书制作、发行和销售的流程。数字图书馆的图书内容数据、版权管理数据和Apabi其他的数字版权保护系统一致，保证了图书馆数据来源的多样性、兼容性和良好的互操作能力。北大方正Apabi数字图书馆制作及管理系统和方正Apabi数字资源库支持Windows、UNIX、Linux等多操作系统和Oracle、Sybase、SQL等数据库管理软件。
5.数字图书馆资源库
根据数字图书馆的建设要求，我们建议数字图书馆资源库采用北大方正的Apabi数字资源库。
Apabi数字资源库收录的电子书保持了纸书原有的版式和原貌，且高保真显示，越放大越清晰。所有电子书均不是扫描文件，符合国际电子书标准组织OEB的标准。
6.操作系统和数据库
系统软件配置中文win2000 advanced server（教育版）操作系统和Windows SQL SERVER 2000（教育版）数据库管理系统。