Создание и применение в библиотечной практике корпоративной технологии на базе протокола Z39.50

Актуальность темы

Предоставление читателям информации из всех доступных источников, как печатных, так и электронных, является одной из основных задач современных библиотек. Практически во всех библиотеках электронные каталоги заменили карточные, читатели имеют доступ к электронным изданиям и базам данных. Интенсивное развитие информационных и телекоммуникационных технологий и открытых стандартов явилось технологической основой создания библиотечных корпораций, широкое распространение которых происходит во всем мире в последнее десятилетие[7, 8, 9]. Для читателей библиотечные корпорации предоставляют такие новые возможности, как поиск в виртуальном сводном каталоге, объединяющем информационные ресурсы участников корпорации, доступ к полнотекстовым документам из виртуального сводного каталога, заказ оцифрованных документов через службу электронной доставки, доступ к подписным базам данных и полнотекстовым изданиям, получаемых на основе корпоративного комплектования [17, 18].

Современные технические решения позволяют любой крупной библиотеке создавать и поддерживать собственные поисковые Интернет-порталы, использующие доступ к ресурсам библиотечных корпораций на основе протокола Z39.50, с целью более полного удовлетворения запросов поиска и получения информации для своей читательской аудитории. В зависимости от профиля библиотеки и назначения поискового портала число каталогов, входящих в виртуальный сводный каталог, может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен. Несмотря на очевидные преимущества распределенной информационной системы, время обработки поисковых запросов в ней может существенно превышать значения, получаемые при поиске в системах, использующих предварительную индексацию документов, например Google. Это обстоятельство создает ситуацию, когда задержки при обработке поисковых запросов через порталы библиотечных корпораций, а также значительный объем информации, выдаваемой на экран при поиске по большому числу источников, препятствуют полноценному использованию корпоративных библиотечных порталов [74].

Начавшийся поиск путей решения этой проблемы привел к идее создания целевых поисковых групп, сужающих охват информационных источников на основе тематических и географических критериев [105]. Такие решения реализованы, например, на портале Ассоциации российских библиотечных консорциумов (АРБИКОН) (http://www.arbicon.ru).

Однако большинство поисковых порталов библиотечных корпораций, использующих решения на основе протокола Z39.50, не придают значения удобству формирования пользовательских запросов и представления результатов поиска, а поиск по большому числу информационных источников связан с большими временными задержками.

В связи с этим возникла потребность на базе портала корпоративной сети московских библиотек исследовать причины возникновения задержек при поиске по группе серверов Z39.50 и предложить технические решения, повышающие производительность поиска в корпоративных библиотечных сетях, что является актуальной научной и технической задачей.

Целью настоящего исследования является разработка и построение базовой модели обработки поисковых запросов пользователей на библиотечном портале, использующем программный шлюз HTTP-Z39.50, и построение действующей системы на ее основе.

Реализация данной цели предопределяет решение следующих задач:

1. Изучение, анализ и обобщение современного состояния использования и тенденций в развитии решений на основе технологии Z39.50 в библиотечных корпорациях;

2. Анализ временных характеристик и факторов, влияющих на время обработки поисковых запросов в корпоративной библиотечной сети на примере корпорации московских библиотек (КСМБ);

3. Разработка базовой модели обработки информационных запросов пользователей с использованием технологии Z39.50 для библиотечного портала;

4. Внедрение в библиотечную практику результатов, полученных в ходе диссертационного исследования.

Поставленные задачи решались на базе Государственной публичной научно-технической библиотеки России (ГПНТБ), являющейся сетевым центром-провайдером корпоративной сети московских библиотек (КСМБ). ГПНТБ располагает значительным объемом информационных ресурсов на сервере Z39.50, отражающих фонды библиотеки, а также имеет сводные каталоги на основе библиографических данных, получаемых от московских и российских библиотек-партнеров. Кроме того, результаты работы были использованы при разработке программных решений на основе протокола Z39.50 в новой версии АБИС ИРБИС.

Изученность темы.

Несмотря на то, что использование протокола Z39.50 в библиотечных корпорациях за последние несколько лет стало повседневной практикой, вопросы повышения эффективности технических решений на основе этого протокола постоянно обсуждаются в специальной литературе и на различных российских и международных конференциях.

Широкий комплекс вопросов проектирования корпоративных библиотечных систем был подробно рассмотрен в трудах Я. Л. Шрайберга [72, 80, 82], Ф. С. Воройского [17, 72, 80]. Вопросы использования протокола Z39.50 при разработке и реализации библиотечных Интернет-комплексов подробно исследованы в работах М. В. Гончарова [21]. Теоретические и технические аспекты построения распределенных информационных систем на основе протокола Z39.50 были рассмотрен в трудах О. Л. Жижимова, в том числе в его докторской диссертации [33]. Вопросы построения распределенных информационных систем на основе СУБД CDS/ISIS и технологии Z39.50 изучались в работах.

Н.А.Мазова [63]. Проблемы создания распределенного электронного каталога библиотечного консорциума, использующего протокол Z39.50 для поиска информации рассматривались в работах О. С. Колобова [45].

Отдельные проблемы, касающиеся оптимизации обработки поисковых запросов в информационной системе, состоящей из шлюза HTTP-Z39.50 и группы серверов корпоративной библиотечной сети уже были рассмотрены в литературе. Так, в работах О. Л. Жижимова изучались вопросы оптимизации задержек при обработке запросов с использованием провайдера удаленного доступа сервера ZooPARK и уменьшения числа одновременных сеансов взаимодействия между клиентом и сервером [30, 33]. Вопросы использования многопоточ-ности при обработке поисковых запросов в информационной среде, состоящей из шлюза HTTP-Z39.50 и группы серверов Z39.50, рассматривались в работах А. Ю. Хохлова [77, 78] и впервые в российской практике были решены в разработанном им портале СИГЛА. Использование мониторинга серверов Z39.50 с целью исключения неактивных серверов при обработке широковещательных поисковых запросов было предложено в работах Р. Т. Усманова и А. А. Кузнецова [76] и реализовано к рабочей версии портала АРБИКОН.

В то же время до настоящего времени не проводилось комплексного исследования информационной системы, состоящей из шлюза HTTP-Z39.50 и группы серверов Z39.50 корпоративной библиотечной сети, с целью разработки комплекса технических решений, повышающих производительность поиска.

Объектом исследования является теория и практика программных и технических реализаций протокола Z39.50 с позиции эффективности их использования при обслуживании пользователей информационных ресурсов корпоративных библиотечных систем.

Предмет исследования: способы оптимизации программно-технических средств обработки поисковых запросов в корпоративных библиотечных сетях, использующих протокол Z39.50.

Методологической основой исследования явились положения, изложенные в трудах по основным принципам разработки и эксплуатации автоматизированных библиотечноинформационных систем библиотек Я. Л. Шрайберга [80−83], Ф. С. Воройского [8−17], Б.И.Маршака[65], А.И.Бродовского[3, 4], разработки в области информатики, в частности — по созданию информационных систем и баз данных Дж. Мартина[64], проектирования и эксплуатации региональных информационных систем и использования информационных ресурсов Н. Е. Каленова [40−43]. Существенной методологической опорой для проведения исследования в области корпоративных сетей, использующих протокол Z39.50, стали положения, изложенные в работах О. Л. Жижимова [27−38], Н. А. Мазова [61−63], А.И.Племнека[68−70].

Ввиду комплексного характера исследования в качестве инструментария для его проведения использовались: метод сравнительного анализа, моделирование, анкетирование, методы анализа и синтеза информационных систем, положения теории систем и сетей массового обслуживания.

На защиту выносятся следующие результаты работы и положения:

1. Шлюз HTTP-Z39.50 может быть эффективно использован для создания поискового портала библиотечной корпорации, в том числе портала Корпоративной сети московских библиотек (КСМБ);

2. Основные причины временных задержек при поиске по группе серверов Z39.50 связаны с разным уровнями развития участников корпоративного сообщества по качеству предоставляемых в сеть информационных ресурсов, а таюке их телекоммуникационной инфраструктуры и технической базы. Решение задачи повышения характеристик поисковых порталов на основе шлюзов HTTP-Z39.50 связано с оптимизацией представления результатов поиска по группе серверов Z39.50 путем минимизации задержек, возникающих из-за опроса неактивных серверов и улучшением возможностей навигации и уточнения поисковых запросов в пользовательском интерфейсе портала.

3. Предложенная автором математическая модель обработки поискового запроса корпоративной сети на основе шлюза Z39.50 и сделанные на основе моделирования выводы:

— Функциональные возможности поискового портала на основе шлюза HTTP-Z39.50 могут быть существенно улучшены в случае решения проблемы минимизации задержек, связанных с опросом неактивных серверов;

— При большом числе заданий в системе возрастают требования к производительности центрального узла — шлюза HTTP-Z39.50.

4. Решения на основе шлюза HTTP-Z39.50 могут успешно применяться при создании электронной библиотеки вуза, обеспечивая интегрированный поиск по электронным каталогам и полнотекстовым массивам документов.

5. Предложенные автором технические решения на основе протокола Z39.50, использующие результаты исследования:

— Шлюз HTTP-Z39.50 и сервер Z39.50 (Z32/Z64) для библиотек и библиотечных корпораций, использующих АБИС ИРБИС;

— Порталы КСМБ и Электронной библиотеки МГУКИ.

Научная новизна.

1. Произведен комплексный анализ и тестирование программно-технических решений реализации протокола Z39.50 развитых библиотечных объединений мирового сообщества и определен состав требований, повышающих их эффективность при обслуживании разных категорий пользователей.

2. Разработана математическая модель обработки поискового запроса корпоративной сети на основе шлюза Z39.50 и на ее основе определены причины задержки обработки поисковых запросов пользователей, определяющие пути и способы их устранения в будущих разработках.

Теоретическая значимость исследования состоит в развитии концепции создания поисковых порталов библиотечных корпораций, использующих технологию Z39.50, а также в определении технологических и организационных принципов их дальнейшего расширения для создания электронных библиотек.

Практическая значимость.

Определен состав требований к порталам Z39.50 и разработаны технические решения реализации шлюзов HTTP-Z39.50 библиотечных консорциумов.

Цели и задачи исследования определили логику изложения материала и структуру построения диссертации. Она состоит из введения, трех глав и заключения.

Список литературы

содержит 114 наименований. В диссертации 26 рисунков, 9 таблиц, приводится 4 приложения.

3.6 Выводы.

Разработанные решения и описанная выше технология обработки поисковых запросов на шлюзе HTTP-Z39.50 позволили улучшить характеристики поискового портала, существовавших в предыдущих реализациях корпоративных библиотечных порталов, а именно:

— устранены задержки, связанные с опросом неактивных серверов Z39.50;

— уменьшено число одновременных сеансов Z39.50 за счет использования целевых поисковых групп;

— используется последовательная навигация с применением региональных и тематических поисковых групп;

— для библиотек, использующих АБИС ИРБИС, разработано типовое решение портала электронной библиотеки, включая интегрированный поиск по электронному каталогу библиографических описаний и массиву полнотекстовых документов.

Одним из основных направлений развития корпоративных библиотечных порталов в ближайшее время будет интеграция поиска по электронным каталогам и полнотекстовым коллекциям документов, а таюке повышение производительности поиска и удобства пользовательского интерфейса. В этой связи разработанная технология интегрированного поиска для электронных библиотек и предложенный алгоритм исключения неактивных серверов из поисковой группы являются важным результатом диссертационного исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проведенное автором исследование посвящено рассмотрению проблем создания поисковых корпоративных порталов на основе шлюза HTTP-Z39.50 на примере портала корпоративной сети московских библиотек. Анализ современного состояния и использования решений на основе протокола Z39.50 для создания виртуальных сводных каталогов, корпоративной каталогизации, электронной доставки документов и проведенный анализ параметров интерфейсов ряда российских корпоративных библиотечных порталов, позволил выявить ряд проблем, возникающих при практической реализации корпоративных библиотечных порталов. Проведенное автором исследование временных задержек при поиске по серверам Z39.50 корпоративной сети московских библиотек с использованием шлюза HTTP-Z39.50 позволило разработать базовую модель обработки запросов в информационной системе, состоящей из шлюза НТТР-Z39.50 и группы серверов Z39.50. Результаты моделирования показывают, что при наличии неактивных серверов в информационной системе временные задержки обработки поискового запроса существенно возрастают и ухудшаются функциональные характеристики корпоративного портала.

В ходе исследования показано что:

1. Корпоративные порталы на основе шлюза HTTP-Z39.50 могут эффективно использоваться для поиска в современных библиотечных корпорациях.

2. Функциональные возможности корпоративных порталов, использующих шлюз HTTP-Z39.50, могут быть существенно улучшены в случае применения технологии, исключающей неактивные сервера из числа опрашиваемых.

3. Технология на основе использования протокола Z39.50 может эффективно применяться при создании электронных библиотек.

В ходе исследования получены следующие результаты:

1. Исследована информационная система корпоративной сети московских библиотек, состоящая из шлюза HTTP-Z39.50 и группы серверов Z39.50 и определены основные требования, предъявляемые к поисковым библиотечным порталам, использующим технологию Z39.50.

2. На основании анализа существующих решений и результатов моделирования разработан алгоритм, позволяющий уменьшить время обработки поисковых запросов за счет использования фонового мониторинга серверов Z39.50 библиотечной корпорации и исключения неактивных серверов из числа опрашиваемых шлюзом HTTP-Z39.50.

3. Предложен подход и реализован алгоритм, предусматривающий последовательную навигацию при поиске с использованием региональных и тематических поисковых групп.

4. Разработан комплект программного обеспечения для узлов информационной системы корпоративной сети библиотек, включающий шлюз НТТР-Z39.50 и сервер Z32/Z64 с провайдером данных для АБИС ИРБИС. Это программное обеспечение успешно функционирует в корпоративной сети московских библиотек, внедрено в ГПНТБ России, ВГБИЛ им. М. И. Рудомино, в библиотеках КСМБ, использующих ИРБИС, а таюке включено в комплект поставки системы автоматизации библиотек ИРБИС, распространяемой ассоциацией ЭБНИТ. Сервер Z32/Z64 успешно используется в узлах библиотек, входящих в Российский информационно-библиотечный консорциум (РИБК) для поддержки электронного каталога ВГБИЛ и электронного каталога Парламентской библиотеки.

5. Предложено типовое решение вузовской электронной библиотеки, основанное на использовании технологии Z39.50, разработано программное обеспечение и реализована опытная модель ЭБ МГУКИ. Аналогичное решение внедрено в опытной модели ЭБ ГПНТБ России.