УДК 025:65.011.56+025.04.036

Племнек А.И., Агаджанова Л.Н.,
Баранов В.Л., Волжев И.А.,
Дорофеев С.Т., Купреенко С.В.,
Соколова Н.В.

Проект Библиотечной сети учреждений
науки и образования Северо-Западного региона
России - RUSLANet

Статья посвящена концепции и практике построения распределенной библиотечной системы регионального уровня нового поколения.

Проект "Библиотечная сеть учреждений науки и образования Северо-Западного региона России - RUSLANet (Regional University and Science Library Advanced Network in the North-West of Russia)" осуществляется С.-Петербургским государственным техническим университетом. Дано обоснование концепции проекта, рассмотрены его методологическая основа, базирующаяся на принципах открытых систем, распределенных вычислений и технологии Интернет; назначение и особенности реализации основных компонентов типового библиотечного узла сети, опыт ее практического использования в Фундаментальной библиотеке университета. Предложены решения по интеграции уже существующих в России библиотечных систем разных поколений в единое национальное информационное пространство.

Превращение информации в один из самых ценных ресурсов является в настоящее время важной тенденцией развития мирового сообщества. Этот процесс требует создания и внедрения систем, обеспечивающих массовый и эффективный доступ к хранилищам информации. В этом случае информация действительно может рассматриваться как ресурс со всеми вытекающими отсюда последствиями: необходимостью управления им, контроля информационной безопасности, создания удобной среды для работы с ним и т. д.

В настоящее время, в период так называемой информационной революции, когда беспрецедентное развитие вычислительных сетей в общемировом масштабе обеспечило качественно новый уровень доступа к информации, а объем информации, хранимой в вычислительных системах, растет лавинообразно, необходимо переосмысление места и роли библиотек в современном обществе.

Уровень развития средств вычислительной техники и современные информационные технологии позволяют ориентировать библиотечные информационные системы на комплексную реализацию целого ряда возможностей, среди которых основными являются:

• автоматизация традиционного библиотечного цикла;
• создание "виртуальной" библиотеки, т. е. объединение информационных ресурсов группы библиотек одного или нескольких регионов;
• включение информационных ресурсов библиотек в национальное и мировое информационное пространство.

При разработке библиотечной информационной системы необходимо учитывать взаимосвязь и взаимозависимость выделенных направлений, а также влияние решений, заложенных при выполнении каждой из задач, на способ реализации других задач системы.

Создание и внедрение современной информационной системы обеспечит возможность проведения радикальных изменений в работе библиотек, а именно:

• резкое снижение затрат времени и других затрат на выполнение функций обслуживания пользователей библиотеки;
• глобализацию обслуживания: работу с клиентами в любой точке региона и мира в режиме 24х365;
• ориентацию на будущие потребности клиента, ускоренное продвижение новых технологий.

Развитие библиотечных систем в России

В области библиотечного дела, как и во многих других областях, Россия избрала свой собственный путь развития технологии работы с фондами. Основное внимание уделялось системам автоматизации библиотек, ориентированным на создание информационных систем для обеспечения традиционного библиотечного цикла. Развитие библиотечных систем вполне соответствует истории формирования информационных технологий в целом.

Первое поколение библиотечных систем появилось в 1960-1970-е гг. Эти системы базировались на так называемой мейнфрейм-ориентированной информационной технологии. Использовались мощные универсальные компьютеры серий ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ. Разработка информационных систем для этого поколения вычислительной техники была длительным и дорогостоящим занятием. Библиотечные системы первого поколения не получили широкого распространения из-за их громоздкости, необходимости больших вложений в покупку и сопровождение системы. Кроме того, каждая система отображала видение проблемы автоматизации библиотеки данной конкретной группой разработчиков, использовала собственные концепции и стандарты. Эти системы были несовместимы и между собой, и с зарубежными аналогами, поэтому в настоящее время они практически не используются в библиотеках России.

Появление следующего поколения библиотечных систем в 1980-е гг. инициировано революцией в сфере персональных компьютеров. "Железный занавес" пал, и в Россию хлынул поток относительно дешевых IBM - совместимых ПЭВМ. Началось массовое увлечение ПЭВМ, наметилась тенденция решения всех задач средствами персональных компьютеров. Библиотеки, естественно, не остались в стороне от этого процесса. В качестве инструментальных средств для создания библиотечных систем второго поколения, как правило, использовались СУБД семейства dBase: dBase, Clipper, FoxPro и т. д. Системы этого поколения стоили существенно дешевле, разрабатывались сравнительно быстро, но по ряду параметров (надежность, производительность) уступали системам предыдущего поколения. Системы создавались как однопользовательские и изолированные, не связанные с подобными системами в других библиотеках. По настоящий день эти системы являются наиболее распространенными в российских библиотеках. В последнее время делаются попытки объединить данные системы в общую интегрированную систему средствами Nowell NetWare. Однако такой подход не в полной мере соответствует современным информационным технологиям и требованиям к современным информационным системам и поэтому неперспективен.

Следующий этап в развитии информационных систем, в том числе и библиотечных, наступил в начале 1990-х гг. Он обусловлен подключением России к сети Интернет и доступностью для российских потребителей профессиональных вычислительных систем (IBM, DEC, HP и т. д.). Появились новые информационные технологии, гарантирующие сохранение вложений в создание информационных систем в течение как минимум десяти лет. Возникла реальная возможность сотрудничества с зарубежными партнерами и участия в совместных проектах. Необходимость интеграции различных существующих систем привела к созданию концепции открытых систем, которая фактически вылилась в философию открытых систем. Эта философия оказывает существенное влияние на стиль и архитектуру разрабатываемых систем. К середине 1990-х гг. концепция открытых систем и распределенных вычислений признана наиболее современной и перспективной. Информация реально стала рассматриваться как важнейшее национальное богатство. Таким образом, наступило время для образования библиотечных информационных систем нового поколения, обеспечивающих реализацию традиционных функций библиотеки на качественно новом уровне, а также предоставляющих ряд новых услуг.

В западных странах подавляющее большинство библиотек автоматизировано, причем этот процесс в основном завершился. На разработку и внедрение этих систем затрачены значительные средства. Сейчас перед западными библиотеками также стоит проблема перехода к системам нового поколения в условиях сохранения инвестиций в уже существующие проекты. В отличие от западных стран в России нет "груза" широкого распространения информационных систем предыдущего поколения, поэтому она может приступить к построению библиотечных систем на основе самых современных концепций и технологий.

RUSLANet - библиотечная сеть Северо-Запада России

Одним из проектов, направленных на создание библиотечной системы нового поколения, является "Библиотечная сеть учреждений науки и образования Северо-Западного региона России" - RUSLANet (Regional University and Science Library Advanced Network in the North-West of Russia). Он выдвинут Фундаментальной библиотекой и Центром "Открытые библиотечные системы" С.-Петербургского государственного технического университета (СПбГТУ). Работа началась более двух лет назад в инициативном порядке и к настоящему моменту уже созданы работающие модули основных подсистем.

На основе анализа требований к современным информационным системам определены основные свойства библиотечной информационной системы (БИС):

• оперативное управление информационными ресурсами (администрирование базы данных о фондах библиотеки должно быть доступно работникам данной библиотеки; функции, связанные с технологической цепочкой обработки книг и обслуживания читателей, должны выполняться на рабочих местах специалистов, отвечающих за эти операции);
• преемственность (использование имеющегося парка вычислительных машин и уже существующих библиографических баз данных);
• перспективность (сохранение инвестиций в систему по мере ее развития и расширения, связанного с увеличением типов и объемов хранимой информации, совершенствованием библиотечной технологии, изменением требований заказчика к библиотечной системе, сменой программных/аппаратных платформ и типов коммуникаций).

Учитывая эти свойства, в рамках RUSLANet предполагается создать распределенную сеть, включающую в себя в качестве узлов библиотеки Северо-Запада России.

Роль каждого узла в сети определяют следующие факторы:

• существующий уровень развития коммуникационной инфраструктуры и реальные перспективы ее развития;
• парк вычислительной техники, которым располагают библиотеки;
• уровень автоматизации библиотек;
• квалификация специалистов, сопровождающих и разрабатывающих БИС в библиотеках;
• проблема русификации и др.

В качестве основы, связывающей библиотеки в единую сеть, целесообразным решением является использование Интернет. Основным аргументом для такого выбора является то, что эта сеть уже реально существует и активно развивается в России. Плата за пользование Интернет существенно меньше, чем за пользование любой другой реально существующей корпоративной сетью. (Создание специализированной альтернативной сети, ориентированной только на взаимодействие библиотек, - длительная и дорогостоящая задача.) Другим важным фактором в пользу Интернет является быстрое развитие технологии Интернет, появление большого количества программных продуктов, реализующих эти технологии, свободное распространение программных продуктов через сеть Интернет. Кроме того, сейчас Интернет является стандартом de facto для создания единого мирового информационного пространства. При решении специфических библиотечных задач (например, поиск, копирование библиографических описаний) на основе разработанного для этих целей протокола Z39.50 Интернет является удобной основой для реализации этого механизма взаимодействия.

Отдельно необходимо отметить, что для библиотек, пока не имеющих возможности пользоваться Интернет, предусматриваются возможности полноценной работы в сети с использованием традиционных решений. При определенных условиях возможно предоставление Интернет-сервиса для таких библиотек со стороны базовых узлов сети.

Основной целью проекта RUSLANet является создание единого информационного пространства библиотек Северо-Запада России и интеграция его в национальное и общемировое информационное пространство. Фундаментальная библиотека СПбГТУ станет первым узлом библиотечной сети RUSLANet. Для успешного выполнения этих функций в Фундаментальной библиотеке и Центре имеются следующие предпосылки:

• наличие выхода в Интернет по 2Mb/s оптическому каналу;
• непосредственное использование выделенного 100Mb/s выхода в региональную сеть;
• круглосуточное функционирование трех серверов (Micro VAX, DECSystem, AlphaServer), реализующих все необходимые сервисы для своих клиентов;
• наличие разветвленной локальной сети Фундаментальной библиотеки и в целом кампуса СПбГТУ;
• богатый опыт коллектива разработчиков в создании информационных систем с архитектурой клиент-сервер, а также гипертекстовых серверов класса WWW (создан и поддерживается главный WWW-сервер СПбГТУ http://www.unilib.neva.ru);
• активная спонсорская поддержка таких крупных фирм, как Digital Equipment Corp(http://www.digital.com) и AMT Group (http://www.amt.ru).

Методологическая база проекта

Сеть RUSLANet создается в соответствии с философией открытых систем и моделью распределенных вычислений. В качестве наиболее существенных черт открытых информационных систем отметим:

• расширяемость/масштабируемость (обеспечение возможности добавления новых функций системы или изменение некоторых уже имеющихся при сохранении остальных частей системы и способа ее администрирования неизменными);
• мобильность/переносимость (возможность переноса прикладных программ и данных при модернизации или замене платформы информационной системы - вычислительной машины, операционной системы или системы управления базами данных);
• интероперабельность (способность к взаимодействию с другими информационными системами);
• дружественность к пользователю.

Все эти общепринятые свойства открытых систем, взятые по отдельности, характерны и для предыдущих поколений информационных систем. В открытых системах они рассматриваются в совокупности, как взаимосвязанные и дополняющие друг друга.

Основные принципы и механизмы проекта RUSLANet:

• архитектура "клиент-сервер";
• NAS - технология разработки открытых систем фирмы Digital;
• современные информационные технологии и средства (реляционные базы данных, полнотекстовые базы данных, системы индексирования сети Интернет и др.);
• современные и перспективные формы представления данных (мультимедиа, звук, анимация и др.);
• технология Интернет (HTTP, стандартные клиентские средства Интернет, поисковые механизмы Интернет и др.);
• современные телекоммуникационные технологии.

Классификация участников проекта RUSLANet

Классификация библиотек производится на основе прав доступа и способов работы с информацией и представлена на рис. 1.

Все библиотеки делятся на потребителей и производителей информационных ресурсов. Библиотеки-потребители имеют лишь средства "пассивного" доступа к базе данных: поиск и чтение. Библиотеки-производители помимо средств доступа к информации имеют специальные средства для ввода информации в базы данных в соответствии с принятым библиотечным стандартом (семейство MARC). Библиотеки-производители могут иметь статус Базового библиотечного центра (ББЦ) или Ассоциированного библиотечного центра (АБЦ).

Рис. 1. Классификация участников проекта RUSLANet

Основной задачей ББЦ является обеспечение региональной инфраструктуры библиотечной сети. Для ее выполнения ББЦ должен иметь хорошую коммуникационную инфраструктуру, профессиональное оборудование, включающее мощные серверы и накопители больших объемов для надежного хранения и эффективного доступа к постоянным базам данных, а также высококвалифицированную группу сопровождения библиотечной системы. Желательным является подключение к сети Интернет через высокоскоростной оптоволоконный канал (F/O).

ББЦ должен обеспечивать следующие виды услуг для АБЦ и других библиотек:

• библиотечный сервис (комплектование, систематизация, каталогизация, МБА);
• сервис баз данных (обеспечение актуальности и целостности информации, хранимой в базах данных);
• новостийный сервис (оповещение участников сети RUSLANet о важных событиях в соответствии с установленным протоколом, например о появлении новых библиографических описаний в общем пространстве);
• почтовый сервис (предоставление возможности общения через e-mail);
• Интернет сервис (доступ к информационному пространству Интернет);
• сервис информационной безопасности (защищенность информации от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, чреватых нанесением ущерба владельцам или пользователям информации).

Уровни доступа к информационным ресурсам базового узла сети RUSLANet представлены на рис. 2.

Уровень кампуса - это уровень локальной вычислительной сети, к которой подключен ББЦ или АБЦ. На этом уровне должны использоваться быстродействующие надежные коммуникационные средства: FDDI, FAST Ethernet, Ethernet. Здесь происходит обращение пользователей кампуса различных категорий к библиотечным ресурсам. Работа администратора базы данных осуществляется именно на этом уровне.

Региональный уровень используется для осуществления межбиблиотечных связей, в первую очередь между ББЦ и АБЦ. Библиотеки могут находиться как в пределах одного города, так и региона. В настоящее время в России нет сети надежных коммуникаций для реализации данной категории связей. Программное обеспечение АБЦ должно принимать во внимание это обстоятельство. Например, АБЦ должны поддерживать локальные, или буферные базы данных, которые, возможно, дублируют часть постоянной базы данных, расположенной в ББЦ, и содержат информацию, ориентированную на пользователей именно этого центра.

Рис. 2. Уровни доступа к библиотечным информационным
ресурсам сети RUSLANet

Если же межбиблиотечное взаимодействие поддерживается надежной системой коммуникаций (что реально имеется лишь в городской сети Москвы и С.-Петербурга), то целесообразно использовать программное обеспечение локального уровня.

Глобальный уровень предусматривает IP-подключение узлов, причем библиотеки могут располагаться как в России, так и за рубежом. На этом уровне можно использовать традиционные клиентские средства Интернет, например браузеры Netscape или Mosaic. Возможность использования специальных АРМ остается. По мере подключения библиотек региона к Интернет этот способ связи между библиотеками будет становиться все более распространенным.

С точки зрения архитектуры информационной системы программное обеспечение для реализации различных типов взаимодействия между библиотеками в рамках сети RUSLANet может быть разделено на две компоненты: серверную и клиентскую. Основной функцией серверной компоненты является управление базами данных, хранящими информационные ресурсы библиотек. В соответствии с принятой концепцией, для сопровождения реляционной базы данных в разных ББЦ могут применяться различные СУБД и платформы. Клиентская компонента программного обеспечения выполняет функции приложения, реализующего логику работы пользователя в среде прикладной программы, и функции представления, организующего интерфейс взаимодействия прикладной программы с пользователем. Клиентская компонента выполнена в виде иерархии автоматизированных рабочих мест, ориентированных на различных пользователей (администраторов баз данных, каталогизаторов, систематизаторов, комплектаторов, читателей и др.). Более подробно принципы классификации АРМ и технология их проектирования будут рассмотрены в отдельной публикации.

RUSLANet сегодня

К настоящему моменту завершена первая фаза проекта, результатом которой явилось создание ядра типового ББЦ сети RUSLANet. Наиболее существенные компоненты системы:

1. Электронный общедоступный каталог (ОРАС) обеспечивает многопользовательский доступ одновременно для всех рассмотренных выше уровней доступа (рис. 2). Особенности данной реализации электронного каталога:
   • применена модель "сервер базы данных" для реализации архитектуры "клиент-сервер";
   • использована профессиональная, многопользовательская СУБД, поддерживающая промышленный стандарт запросов к базам данных и обладающая высоким уровнем информационной безопасности;
   • структура базы данных разработана в соответствии со стандартом UNIMARC. Программа доступа к базе данных создана в соответствии со стандартом ISO-2709:96 "Документация - Форматы для информационного обмена". Программа настраивается по двум типам параметров: формату запроса и структуре базы данных. В настоящее время программа может настраиваться на один из двух форматов запроса: UNIMARC или USMARC. Фиксация формата запроса производится динамически при каждом обращении к базе данных. Тип формата передается как один из параметров запроса. Настройка на существующую структуру базы данных производится статически, при загрузке программы;
   • база данных спроектирована в полном соответствии с "классической" технологией разработки баз данных, с использованием существующих формальных методов. Она является нормализованной, что повышает ее надежность при актуализации;
   • в настоящее время база данных содержит около 20 тыс. записей и хранит библиографические описания поступлений в Фундаментальную библиотеку за последние 6 лет.
2. Полнотекстовая база данных реализована на уровне файловой системы. Для доступа к ней разработан набор скриптов, осуществляющих индексирование БД и поиск. Существующая БД создавалась для отладки доступа к ней стандартными средствами из среды Интернет и пространства Z39.50. Особенностью созданной полнотекстовой БД являются описания на русском языке. Решение проблемы русификации потребовало модификации программы сервера Z39.50 (Isite) на уровне исходных текстов. Разработана программа-шлюз для работы с Z-сервером средствами протокола НТТР. Z-сервер имеет доступ к полнотекстовой и реляционной базам данных. Для этого созданы специальные программы преобразования запросов в нотации протокола Z39.50 к SQL-запросам для реляционных баз данных.
3. Иерархия АРМ. В Фундаментальной библиотеке используются АРМ библиографа, систематизатора, комплектатора, поисковый АРМ пользователя. Они разработаны как клиентские средства для работы с электронным каталогом, который обслуживается серверной частью.
4. Программные средства для конвертирования БД из dbf-формата в формат реляционных баз данных использованы для переноса библиографической информации из БД в среде Clipper, применявшейся в Фундаментальной библиотеке ранее, в среду реляционной СУБД Rdb.
5. WWW-сервер, предназначенный для предоставления библиотекам региона, не имеющим в настоящий момент выхода в Интернет, возможности выставить информацию о них в мировом пространстве Интернет (http://www.ruskan.ru:8001). Информация о библиотеках собрана и выставлена на WWW-сервере в формате, являющемся европейским и американским стандартом для описания библиотек. Информация о библиотеках выставлена на сервере бесплатно. WWW-сервер зарегистрирован в пространстве Интернет и может быть найден средствами стандартных поисковых систем (Search Engines) сети Интернет.
6. Средства поиска в электронном каталоге через стандартные клиентские средства Интернет дают возможность доступа любому пользователю Интернет к библиографической информации, имеющейся в Фундаментальной библиотеке СПбГТУ.

Заключение

За истекшие два года выполнен большой объем работ по формированию концепции библиотечной сети и созданию прототипов различных фрагментов будущей сети. Основная информация о реализации проекта RUSLANet была представлена на двух семинарах, организованных Фундаментальной библиотекой и Центром, и на ряде конференций. Разработчики библиотечной сети заинтересованы в применении и тестировании программного обеспечения библиотечной системы другими библиотеками, открыты для обсуждения и сотрудничества. Адрес электронной почты для контактов: libmaster@unilib.unilib.neva.ru