Программное обеспечение Z39.50 ZooPARK как основа для построения распределенных информационных систем

Жижимов О.Л.zhizhim@uiggm.nsc.ru
Мазов Н.А. mazov@uiggm.nsc.ru
Скибин С.В.skibin@uiggm.nsc.ru
Объединенный Институт геологии, геофизики и минералогии
Сибирского Отделения РАН,
пр. Акад. Коптюга 3, 630090 Новосибирск, Россия.

Авторы настоящего доклада являются разработчиками серверного программного обеспечения Z39.50 – «ZooPARK» [1], успешно функционирующего сегодня в РИС г. Новосибирска («Региональная библиотечная система»), СО РАН («Интегрированная РИС СО РАН»), РИБС г. Москвы («Корпоративная сеть публичных библиотек Москвы»), РИС LibWeb («Распределенный каталог LibWeb») и в других. По различным данным программное обеспечение ZooPARK составляет от 60 до 70% серверного программного обеспечения Z39.50 в России и входит в десятку самых популярных серверов Z39.50 в мире.

Z39.50 [2] – это стандарт, разработанный ANSI и принятый ISO в 1998 г. (ISO-23950). Стандарт описывает процедуры сетевого доступа к базам данных. Вся идеология Z39.50 построена на абстрагировании от реализации конкретной системы. При этом каждая «физическая» база данных должна быть отображена на абстрактную модель Z39.50, элементы которой описываются в терминах уникальных идентификаторов (OID – идентификатор объекта). Например, существуют такие классы OID:

• APDU (определение структуры сетевых пакетов данных);
• attributeSet (наборы поисковых атрибутов);
• recordSyntax (форматы представления возвращаемых данных);
• schema (схемы данных);
• другие классы OID.

За рамками протокола остается вопрос о способах хранения данных и вопрос о вариантах реализации конкретных систем. Таким образом, для хранения информации могут использоваться различные СУБД. Исторически сложилось так, что основной сферой применения Z39.50 являются библиотечные системы, однако в последнее время протокол начинает широко применяться для доступа к любым метаданным. К концу текущего года ожидается появление новой (v.4) редакции протокола.

Сервер ZooPARK предназначен для эксплуатации в качестве базового сервера Z39.50 (iso23950) распределенной информационной системы общего назначения на различных программно-аппаратных платформах. Сервер является частью комплекта программного обеспечения информационной системы, в состав которой входят:

• Базовый сервер ZooPARK (Unix, Windows NT/2000)
• Z-CGI - шлюз Z39.50 – WWW (IIS 4.0, Windows NT/2000, Unix)
• Z-COM – COM-объект клиента Z39.50 (Win32, Windows 95,98,NT)
• Z-ORIGIN – динамическая библиотека клиента Z39.50 (Win32, Unix)
• ZooView - графическое рабочее место клиента информационной системы (Win32, Windows 95/98/NT/2000/XP)

Установленные в узлах информационной системы однотипные серверы ZooPARK могут образовывать кластеры с перераспределением поисковых запросов. Серверы Z39.50 других производителей также могут быть включены в подобные кластеры, но с ограниченными возможностями.

Рис.1 Схема распределенной информационной системы

Сервер ZooPARK обеспечивает работу по протоколу Z39.50 v3 [Z39.30] со встроенной поддержкой стандартных схем данных Wais, GILS, Collections, Geo, CIMI, Zthes, Update-ES и локально определенных Explain, PERSONS и UIGGM. В текущей версии сервера реализованы следующие функции:

• поиск информации – Сервер обрабатывает запросы RPN для различных наборов поисковых атрибутов в произвольной комбинации, запросы Type-0 и запросы Type-104 (SQL) в зависимости от провайдеров данных. В многобазовом окружении сервер осуществляет асинхронный поиск в отдельном программном потоке для каждой БД с выдачей информации о количестве найденных записей в каждой БД.
• извлечение данных в различных форматах (SUTRS, GRS-1, USMARC, UNIMARC, RUSMARC, html, rtf, XML, Explain, RS-SQL). Поддержка RS-SQL зависит от провайдеров данных.
• доступ к данным в соответствии со стандартными схемами. Реализована поддержка стандартных схем GILS, GEO, Collections, CIMI, Update-ES и Zthes, а также локально определенных Explain, PERSONS, и UIGGM. Кроме этого поддерживаются псевдосхемы USMARC, RUSMARC и UNIMARC.
• просмотр индексов в многобазовом окружении.
• создание и удаление именованных сеансовых наборов данных на сервере.
• расширенный сервис
  • добавление, модификация, удаление записей из баз данных
  • обработка заказа и поддержка ILL
• работа (search, present, scan) в многобазовом окружении.
• работа с логическими группами баз данных.
• контроль и ограничение доступа к базам данных по IP-адресам.
• аутентификация пользователей.
• формирование отчета об используемых ресурсах – полное время сеанса, реальное и процессорное время, затраченное на последний поиск (ResourceReport-2).
• поддержка Explain и автоматическая генерация полей для записей в категориях
  • TargetInfo (commonInfo/otherInfo),
  • DatabaseInfo (commonInfo/dataChanged, recordCount/recordCountActual)
  • AttributeDetails (attributesBySet)
• поддержка переговоров при инициализации сеанса о языке и наборе символов в различных кодовых таблицах (DOS, WIN, ISO, MAC) для кириллических текстов в соответствии со спецификациями charSetandLanguageNegotiation-3.

Основные параметры:

• Максимальный размер извлекаемой записи 1024 kb
• Максимальное количество поисковых термов 10
• Максимальное количество рабочих наборов данных 10

Сервер допускает работу в многосерверной распределенной информационной системе. Для Windows NT сервер ZooPARK реализует модель многопоточного приложения Win32 (один клиент – один поток), для UNIX – модель однопоточного (один клиент – один процесс).

Последняя версия ZooPARK 3.0 имеет архитектуру, представленную на рис. 2 и поставляется для следующих аппаратно-программных платформ:

• Windows NT 4 (SP6), Windows 2000 Intel
• Solaris 2.5 – 2.6, Solaris 8 Intel, Sparc
• Linux Intel
• FreeBSD Intel
• SCO OpenServer Intel

Сервер ZooPARK построен по модульному принципу. Взаимодействие его с различными иточниками данных осуществляется через модули, называемые провайдерами данных, сейчас существует и функционирует несколько провайдеров. Это:

• Zebra – встроенный провайдер данных для доступа к структурированной текстовой (XML, SGML, HTML, ISO-2709 и др.)
• Z-ISIS – взаимодействие с базами данных CDS/ISIS;
• Z-RDBMS, предназначенный для взаимодействия с реляционными СУБД (MS SQL Server, MySQL Server и др.);
• Z-Remote – взаимодействие с другими серверами Z39.50;

На основе полностью документированного интерфейса провайдера можно создать провайдер данных практически для любой системы хранения и обработки данных, например, для файловых систем, для серверов приложений, для различных реляционных СУБД и пр. Для реляционных СУБД существует еще один вспомогательный интерфейс, благодаря которому намного проще и надежнее организовать взаимодействие как с конкретным решением РСУБД, так и с такими технологиями, как ODBC, ADO и пр..

Каждый провайдер полностью скрывает логику взаимодействия с источниками данных, позволяя ядру сервера ZooPARK присоединять такие модули как динамически, в зависимости от типа источника данных, так и статически, используя предопределенный набор таких модулей.

Клиентами могут быть как специализированные программные продукты, так и Z-шлюзы, устанавливаемые на требуемых серверах. Существует множество возможностей построить шлюз, например, вместе с ZooPARK поставляется CGI-шлюз, существуют свободно распространяемые модули для Perl, PHP и пр.

Общаяя схема информационной системы представлена на рис. 3. Данная схема обладает следующими преимуществами:

• сохранены программные наработки и решения участников распределенной информационной системы (РИС);
• существует единый протокол общения, поддержка которого выполняется, при помощи промежуточного сервера ZooPARK и других серверов, что позволяет реализовать преимущества Z39.50, описанные выше;
• намного упрощается разработка шлюзов: стандартизованы схемы данных, поисковые запросы, форматы данных, остается только создать удобный интерфейс для пользователей, а взаимодествие с любым из установленных в мире серверов Z39.50, подключение к БД будет идентичным, за исключением IP адресов, и некоторых мелких настроек.

Помимо достоинств, существует и ряд трудностей, в основном организационного характера.

Авторы ведут постоянную работу по улучшению программного обеспечения ZooPARK, повышая удобство эксплуатации, надежности, масштабируемости решений с использованием нашего программного обеспечения.

Доклад сопровождается показом вариантов рабочих систем и демонстрацией шлюза Z39.50-http.

Литература

1. Жижимов О.Л., Мазов Н.А.,Скибин С.В. Текущее состояние программного обеспечения Z39.50 ОИГГМ СО РАН (ZooPARK). // Матер. 9 Междунар. конф. «Крым-2002»: Москва, Издательство ГПНТБ России, 2002. – Т. 2. – С. 542–544.
2. ANSI/NISO Z39.50-1995. Information Retrieval (Z39.50): Application Service Definition and Protocol Specification. Z39.50 Maintenance Agency Official Text for Z39.50-1995, July 1995.
3. Жижимов О.Л. Введение в Z39.50. – Новосибирск: Изд-во НГОНБ, 3-е изд., доп. и перераб., 2002.

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции] [СО РАН]

© 2002, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 2002, Объединенный институт информатики СО РАН, Новосибирск