Воройский Ф.С. Основы проектирования автоматизированных библиотечно-информационных систем

Подождите немного. Документ загружается.

111

в) а случай неисправностей («отказов») дисков их массив содержит дополнительную («из-

быточную») ёмкость, обеспечивающую возможность восстановления данных.

Набор спецификаций устройств хранения данных связан с «уровнями RAID», определяю-

щими способы распределения данных на дисковом массиве, их резервирования и восстанов-

ления. Архитектура RAID предлагает различные способы объединения нескольких жёстких

дисков в единую систему так, чтобы она функционировала как один диск. Изначально было

введено шесть уровней RAID, позднее появились дополнительные смешанные уровни (всего 8

уровней). Примером реализации данной технологии является конструкция накопителей с так

называемыми зеркальными дисками.

В зависимости от того, как осуществляется управление, массивы RAID делятся на две ка-

тегории - с программным и аппаратным контролем. Последние в свою очередь различаются

расположением управляющего аппаратного обеспечения: это либо отдельный хост-конт-

роллер, либо встроенный (такую конфигурацию иногда называют «SCSI-to-SCSI»).

Термином RAID называют также расширенный массив (батарею) недорогих независимых

дисков (подробнее о дисковых массивах RAID и их использовании см. в [47- 54]).

Типы RAID-массивов:

RAID 0 – «Дисковый массив без дополнительной отказоустойчивости»: поток данных раз-

бивается на блоки, которые последовательно записываются на диски.

Основные достоинства: простота конструкции и изготовления, высокая производитель-

ность.

Недостатком является низкая отказоустойчивость – выход из строя одного из дисков при-

водит к потере всех данных, хранящихся в дисковом массиве.

RAID 1 – «Дисковый массив с зеркалированием данных»: блок данных записывается в двух

экземплярах на отдельные диски.

Достоинства: скорость записи та же, что и для одного диска, высокая скорость восстанов-

ления данных, простота конструкции, единственный вид RAID-массивов, позволяющий полу-

чить отказоустойчивую дисковую подсистему на двух дисках.

Недостаток: низкий коэффициент использования дискового пространства (отношение объ-

ема полезных данных к суммарному объему дискового массива), равный 0,5.

RAID 2 – «Дисковый массив, использующий алгоритм Хамминга для провер-

ки/восстановления данных»: поток данных разбивается на «слова данных», каждое слово дан-

ных в свою очередь разбивается на биты при этом количество бит в слове должно равняться

количеству дисков с данными, биты последовательно записываются на диски с данными. Для

каждого слова данных по алгоритму Хамминга вычисляется слово ECC-кода (Error Check-

ing/Correction Code – «Код для проверки/коррекции ошибок»), по существу являющееся кон-

трольной суммой, запись которой используется для проверки и исправления ошибок.

Достоинства: высокая скорость исправления ошибок и передачи данных (последняя тем

выше, чем больше количество дисков в массиве), коэффициент использования дискового про-

странства (см. выше) увеличивается с ростом числа дисков в массиве, относительная (по

сравнению с RAID 3, 4 и 5 - см. ниже) простота контроллера.

Недостатки: в случае малого размера «слова данных» — очень низкий коэффициент ис-

пользования дискового пространства.

RAID 3 – «Дисковый массив с вычислением контрольной суммы параллельно с передачей

данных»: поток данных разбивается на сегменты, которые записываются на диски, контроль-

ная сумма вычисляется при выполнении операции записи и сохраняется на диске с данными

контроля.

Достоинства: очень высокая скорость чтения и записи данных, выход из строя одного диска

незначительно влияет на общую производительность массива, высокий коэффициент исполь-

зования дискового пространства.

Недостатки: трудность реализации программными средствами, средняя сложность конст-

рукции, программная реализация требует значительной вычислительной мощности.

RAID 4 – «Дисковый массив с независимыми дисками данных и общим диском для хране-

ния контрольных сумм»: массив данных делится на блоки, каждый блок данных целиком запи-

сывается на диск, запись производится последовательно по дискам, контрольная сумма (об-

112

щая для всех блоков одного ряда) вычисляется во время операции записи данных, помещает-

ся на диск с контрольными данными и проверяется в процессе чтения.

Достоинства: высокая скорость чтения данных и высокий коэффициент использования

дискового пространства.

Недостатки: наименьшая из всех RAID-массивов скорость записи, сложный и неэффектив-

ный алгоритм восстановления данных в случае выхода из строя одного из дисков.

RAID 5 – «Дисковый массив с независимыми дисками данных и равномерным распределе-

нием контрольных сумм между дисками»: блоки данных последовательно записываются на

диски, контрольная сумма для блоков одного ряда вычисляется во время записи, контрольные

суммы размещаются последовательно по всем дискам.

Достоинства: высокая скорость чтения и записи данных, высокий коэффициент использо-

вания дискового пространства.

Недостатки: выход из строя одного из дисков оказывает заметное влияние на производи-

тельность, сложные конструкция контроллера и алгоритм восстановления данных в случае вы-

хода из строя одного из дисков.

RAID 6 – «Дисковый массив с независимыми дисками данных и двумя независимыми схе-

мами контрольных сумм, распределенными между дисками»: усовершенствованный вариант

RAID 5, к которому добавлена еще одна схема контрольных сумм, независимая от первой.

Достоинства: высокая скорость чтения данных и высокая отказоустойчивость.

Недостатки: Сложная конструкция контроллера, большая нагрузка на контроллер при вы-

числении контрольных сумм, очень малая скорость записи, низкий коэффициент использова-

ния дискового пространства (например, для массива из 5 дисков он равен ~ 0,6 — 0,8); ни одна

из коммерческих фирм не производит дисковых подсистем этого типа.

RAID 7 – «Дисковый массив с асинхронным вводом/выводом и высокой скоростью переда-

чи данных»: все операции ввода/вывода выполняются в асинхронном режиме, то есть все

операции контролируются независимо от выполнения других операций, данные в процессе

ввода/вывода кэшируются; управление массивом RAID 7 возложено на многозадачную опера-

ционную систему, благодаря которой каналы передачи данных контролируются в режиме ре-

ального времени. Массив RAID 7 может иметь до 12 внешних интерфейсов обмена данными,

что позволяет подключать массив одновременно к нескольким компьютерам, поддерживается

технология «горячей замены» вышедших из строя дисков, также возможен мониторинг состоя-

ния и управление массивом в удаленном режиме.

Преимущества: производительность выше от 1,25 до 6 раз, чем у RAID-массивов других

типов, очень высокая скорость доступа к данным в многопользовательской среде, скорость

чтения и записи увеличивается при увеличении числа дисков в массиве.

Недостатки: высокая стоимость; массивы этого типа производит только одна фирма (Stor-

age Computer).

RAID 10 – Комбинация технологий RAID 1 и RAID 0.

Достоинства: имеет ту же отказоустойчивость, что и RAID 1, скорость записи и чтения не-

сколько выше, чем у RAID 1.

RAID 53 – Комбинация технологий RAID 3 и RAID 0.

Достоинства: имеет такую же отказоустойчивость, что и RAID 3 при несколько более высо-

кой скорости чтения и записи. Недостатки: высокая стоимость, низкий коэффициент использо-

вания дискового пространства.

RAID 0/1 – Комбинация технологий 0 и 1, однако данные хранятся по меньшей мере на че-

тырех дисках (дополнительно о RAID и контроллерах RAID см. [51, 53]).

3. Основные процессы, термины и понятия, связанные с RAID-технологией:

Горячая замена [hot swapping] - Процесс замены отказавшего накопителя в дисковом

массиве на резервный без отключения питания и перезагрузки системы.

Зеркальное дублирование [mirroring] - Способ защиты данных путем создания одной

или нескольких их копий на отдельном диске массива (применяется только в RAID уровня 1).

Зеркальный диск [mirror disk] - Диск, реализующий функции зеркального дублирования

(см. выше).

Избыточное кодирование [redundancy] - Способ защиты данных без их дублирования,

сберегающий дисковое пространство (применяется в RAID уровней 2, 3, 4, и 5). В соответствии

с этим способом с каждого накопителя производится выборка данных, над которыми выполня-

113

ются логические операции, причем результирующие данные сохраняются на одном или не-

скольких дополнительных накопителях. В результате как бы составляется уравнение с че-

тырьмя переменными, причем каждая переменная и решение хранятся на отдельных накопи-

телях. При отказе дисковода с данными система производит перерасчет уравнения и выявляет

недостающие биты (однако если откажут одновременно два накопителя, то для восстановле-

ния данных информации будет недостаточно). В RAID уровня 5 контрольная информация за-

писывается на все диски массива, а в RAID уровней 2, 3 и 4 - на специально выделенный для

этой цели накопитель.

Отказоустойчивость [fault tolerance] - Характеристика устойчивости к повреждениям.

Достигается за счет введения дополнительных (избыточных) компонент в системе хранения

данных для сохранения работоспособности системы при сбое в работе ее важных составляю-

щих узлов.

Ударопрочность [G-shock rating] - Параметр, определяющий способность дисковода или

другого устройства противостоять тряске и ударам (большее число означает большую сопро-

тивляемость ударам).

Число циклов старт/стоп [CSS] - Предполагаемое, гарантируемое или фактическое число

включений накопителя, после которого головки могут повредить поверхность дисковых пла-

стин.

Реконструкция [rebuild, reconstraction] - Восстановление поврежденных данных при по-

мощи избыточного кодирования. Реконструкция диска - процесс долгий (может занять несколь-

ко часов), поэтому хороший массив RAID должен уметь производить реконструкцию в так на-

зываемом фоновом режиме и одновременно выполнять текущую работу (см. также ниже

«Recovery»).

Скорость передачи [transfer rate] - Характеристика, которая обозначает скорость пере-

сылки данных между ЭВМ и устройствами их хранения; обычно выражается в количестве сим-

волов в секунду.

Среднее время поиска [average seek time] - Время, необходимое дисководу для переме-

щения головок в нужное место диска для нахождения затребованных данных.

Чередование, расщепление [striping] - Метод записи данных с разделением их на фраг-

менты, которые фиксируются на нескольких дисках массива RAID для ускорения процессов

чтения/записи.

MTBDL [Mean Time Between Data Loss] – «Среднее время между потерями данных»

определяется средним временем безотказной работы дискового массива, соответствует MTBF,

приментительно к устройствам RAID.

MTDA [Mean Time of Data Availability] – «Среднее время пригодности данных»: харак-

теристика, которая определяется, как вероятность одновременного отказа двух дисков массива

RAID, разделенная на среднее время их замены и восстановления данных.

MTTF [Mean Time To Failure] – «Среднее время до неисправности»: связано с MTBDL и

определяет среднее время между отказами первого и второго дисков в дисковом массиве

RAID.

MTTR [Mean Time To Recovery] - Среднее время замены вышедшего из строя устройства.

Recovery - Процесс динамического восстановления данных с отказавшего диска с исполь-

зованием данных, записанных на диске четности и других дисках [55].

11.5.2. Сети хранения данных SAN и технология Fibre Channel

Традиционные способы оперативного создания резервных копий документов и данных в

локальных вычислительных сетях (ЛВС) основаны на установке ленточного или другого типа

накопителя на сервере автоматизированной системы (либо на серверах, если их несколько).

Такой способ подключения существенно ограничивает скорость резервирования и ведёт к не-

эффективному расходованию ресурсов сервера и ЛВС. В частности, поскольку при такой кон-

фигурации сервер, выполняющий резервное копирование, является промежуточным звеном на

пути данных, последние много раз пересылаются через его системную память, что приводит к

дополнительной нагрузке на процессор, системную шину и память. Помимо сказанного, уст-

ройство резервного копирования в традиционных ЛВС не может совместно управляться не-

сколькими серверами, что приводит к их неполному использованию.

Указанные недостатки в условиях необходимости работы с постоянно растущими объёма-

ми информации, непосредственно предоставляемой пользователям в ЛВС и в Интернет, а

также посылаемой в различного рода хранилища или извлекаемые из них, привели к необхо-

димости создания так называемых сетей хранения данных – SAN (Storage Area Network), по-

114

строенных по технологии Fibre Channel.

По существу SAN это дополнительная сеть, связывающая один или несколько серверов с

одним или несколькими хранилищами данных. В качестве последних могут использоваться

RAID-массивы, ленточные и CD-ROM-библиотеки, отдельные диски и их массивы, не объеди-

нённые технологией RAID - JBOD (Just a Bunch of Disks).

В 1994 г. технология Fibre Channel принята Американским национальным институтом стан-

дартизации (ANSI) в качестве стандарта. Она устанавливает спецификацию на интерфейс

передачи данных со скоростью 1 Гбит/с, который может использоваться как для передачи се-

тевых данных по протоколам подобным IP (в том числе TCP/IP, HIPPI, ATM), так и для непо-

средственного обмена с устройствами ввода/вывода по интерфейсу SCSI. Средой передачи

данных могут служить медный кабель и оптоволокно протяжённостью до 10 км.

Достоинствами построения сетей на основе Fibre Channel являются:

• разгрузка основной сети организации от трафиков данных посылаемых на устройства

резервного копирования или считываемых с них;

• высокая скорость передачи данных (100 или 200 Мбайт/с при архитектуре сети с оди-

нарным или двойным кольцом соответственно);

• простой доступ удалённых рабочих станций и серверов к совместно используемым ре-

сурсам памяти – как если бы они были напрямую подключены к ним;

• простота расширения сети;

• открытость, поскольку различные компоненты для реализации технологии Fibre Channel

можно приобрести у разных производителей и др.

Сети SAN и технология Fibre Channel хорошо известны и получили достаточно заметное

распространение в мировой зарубежной практике. К сожалению, этого ещё нельзя сказать о

российской библиотечно-информационной среде. Причины достаточно хорошо известны. Од-

нако в связи с наметившимся быстрым ростом использования в различных аспектах примене-

ния полнотекстовых и мультимедийных материалов, а также созданием корпоративных биб-

лиотечных сетей необходимость применения этой или подобных ей технологий в ближайшие

годы становится очевидной. Подробнее о SAN, Fibre Channel и других сетевых решениях (в

частности, ARCservelT 6.61 Advanced Edition for Windows NT/2000 и ARCservelT 6.61 Advanced

Edition for NetWare) см. [56- 58].

11.6. НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ

СРЕДСТВ ПОДСИСТЕМ СОХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ АБИС

1. Проектирование данных подсистем, включая их организацию, технологию и состав

программно-аппаратных средств, должно производится с учётом:

• особенностей соответствующих библиотек и информационных органов (в том числе их

функционального назначения и ведомственной принадлежности, организационной струк-

туры, состава пользователей и видов предоставляемых информационно-библиотечных

услуг, а также планов их развития);

• объёмов, тематического и видового состава машиночитаемых информационных ресур-

сов, включая требования по срокам и важности хранения имеющихся документов и дан-

ных;

• предполагаемого количественного и качественного роста информационных ресурсов в

соответствии с п.1.;

• особенностей и состояния программно-аппаратного обеспечения АБИС и её подсистем (в

том числе OPAC, Web-сервера и других, если они есть), а также планов их развития;

• наличия и характеристик ЛВС организации;

• условий эксплуатации АБИС, включая состояние и устойчивость энергоснабжения в горо-

де или регионе;

• наличия и эффективности средств обеспечения бесперебойного питания (ИБП);

• наличия и эффективности работы средств защиты баз данных АБИС от несан-

кционированного доступа и разрушения;

• состава и характеристик программно-аппаратных средств, используемых для архивации в

других организациях, с которыми взаимодействует данная библиотека или информацион-

ный орган (это особенно важно для участников корпоративных систем или сетей);

• состава и уровня подготовки кадров, составляющих персонал АБИС;

• финансовых возможностей организации.

115

2. Оптимальными средствами сохранения записей в страховых архивах долговре-

менного хранения можно считать оптические диски, поскольку они:

• обеспечивают наиболее долговременное сохранение данных без перезаписи – не менее

100 лет (предполагается, что больше, однако опыт столь длительного хранения отсутст-

вует) против 10-20 лет хранения данных на магнитных дисках;

• не требуют защиты от электромагнитных наводок и поэтому стоимость оборудования

помещений для их хранения ниже, чем у магнитных носителей;

• могут читаться практически на любом ПК, поскольку последние, как правило, обору-

дованы соответствующими дисководами (в настоящее время – для CD-ROM, в перспек-

тиве – CD-DVD);

• заметно дешевле самых недорогих сменных магнитных дисков, указанных в разделе IV;

• позволяют производить запись на один диск многих документов, массивов и данных;

• обеспечивают практически мгновенное позиционирование считывающих головок в любой

точке диска и, соответственно - быстрое считывание необходимой части записанной ин-

формации, что проблематично для ленточных накопителей.

3. Выбор между СD и DVD накопителями по мере их развития будет склоняться в сто-

рону последних. Сказанное определяется следующими обстоятельствами:

• ёмкость DVD-ROM существенно выше CD-ROM;

• высокая в настоящее время стоимость DVD-накопителей и дисков постепенно снижается;

• DVD-накопители могут читать CD-ROM, но не наоборот;

• есть все основания прогнозировать, что развитие DVD-технологии постепенно будет вы-

теснять CD-ROM.

Исходя из самой сути страховых архивов длительного хранения записи документов и дан-

ных, для них предпочтительно выполнять на неперезаписываемых дисках, что примерно на

один порядок дешевле, чем на CD-RW.

Библиотеки и информационные органы, находящиеся на начальных уровнях автоматиза-

ции и/или не имеющие значительных объёмов накопленных машиночитаемых ресурсов, для

страховых архивов долговременного хранения могут использовать доступные им по стоимости

магнитные дисковые ЗУ, включая и гибкие магнитные диски

4. В качестве средств сохранения записей в оперативных страховых архивах можно

использовать как перезаписываемые оптические, так и магнитные диски высокой ёмкости (см.

выше ZIP-накопители, магнитооптические накопители и накопители Бернулли). Выбор между

этими средствами, а также их сочетание определяется конкретными технологическими усло-

виями и материальными возможностями каждой организации - держателя АБИС. Как и в слу-

чае страховых архивов долговременного хранения нежелательность использования для ука-

занной цели накопителей на магнитных лентах определяется прежде всего невозможностью

обеспечения произвольного доступа к записанной на них информации.

Очевидно, что наряду с магнитными дисками высокой ёмкости для записи отдельных доку-

ментов, их групп, а также сравнительно небольших массивов и баз данных для оперативных

страховых архивов могут использоваться и традиционные дискеты.

5. В качестве основных средств поддержки рабочих архивов могут служить: накопи-

тели на сменных магнитных дисках, ZIP-накопители, а также все виды накопителей на гибких

магнитных дисках и стримеры. Выбор между ними и/или возможных их сочетаний должен оп-

ределяться при проектировании подсистемы архивации путём оптимизации решений исходя из

условий, изложенных выше в п. 1..

6. Признанными средствами оперативного и в том числе автоматического резер-

вирования документов и данных в том числе и для последующего их сохранения в архивах

являются стримеры, жёсткие магнитные, а также перезаписываемые оптические диски и их

массивы, объединённые технологией RAID. В зависимости от характера библиотек и инфор-

мационных органов конфигурация, состав и характеристики выбираемых средств могут разли-

чаться весьма существенным образом и требуют комплексного подхода к проектированию под-

Внимание! При сохранении архивных записей на гибких магнитных дисках из-за их невысокой на-

дёжности желательно производить их дублирование. Другой дополнительной меры предосторож-

ности можно рекомендовать резервирование части дискового пространства (порядка 20-30

Кбайт) на случай порчи отдельных кластеров и для того чтобы можно было «спасти» основную

часть записи.

116

систем архивации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Воройский Ф.С. Информатика: новый систематизированный толковый словарь справочник

(Вводный курс по информатике в терминах). 2-е изд., перераб. и доп. М.: Либерея, 2001.

535 с.

2. Борзенко А. Методы сжатия данных // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС. 1995. N 8. С.155-158.

3. Computing & Multimedia. Корманный словарь. М.: Внешсигма. 1996. 256 с.

4. Татарников О. Формат графического файла на Web-странице // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС.

1999. N 5. С.100-106.

5. MPEG-платы // МИР ПК. 1996. N 1. С. 125.

6. Технологии, которые должны быть известны // МИР ПК. 1996. N 6. С.136-141.

7. Зелов С. Цифровое кодирование видеоизображений // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС. 1997. N 3. С.

172-178.

8. Маккероу П. Рид. Очертания MPEG // МУЛЬТИМЕДИА цифровое видео. 1997. N 1-2. С. 32-

38.

9. Дин Э. DVD? Наконец-то! // МИР ПК. 1998. N 3. С. 10-20.

10. Адрианов С.А., Яковлев К.В.. Пролетая над гнездом N7 //МИР ПК. 1998. N 11. С. 22-36.

11. Николаев А. Технологии магнитной записи и их применение // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС. 1998.

N 6. С. 14-24.

12. Шерин В. Конвертирование векторных иллюстраций в формат GIF //МИР ПК. 1998. N 1. С.

68-71.

13. Скеттини С., Альшулер Л. SGML приходит, чтобы остаться // МИР ПК. 1995. N 3. С.162-

168.

14. Асмаков С. «Живой» против «Монстра» // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС. 1999. N 6. С. 50-60.

15. МИР ПК. 1995. N 10. С. 28.

16. Хогэн М. Гигабайт в кармане // МИР ПК. 1998. N 4. С.10-21.

17. Браун Б., Пур А., Рош Уинн Л., Стоун Д. Лучший накопитель для конкретных нужд // PC

MAGAZINE (Russian edition). 1998. N 9. С.78- 102.

18. Богданов В. Компьютер год спустя: метамарфозы и перспективы // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС.

1999. N 1. С. 9-22.

19. Богданов В., Олег Денисов. Парад современных устройств хранения данных // КОМПЬЮ-

ТЕР-ПРЕСС. 1999. N 8. С. 10-22.

20. Богданов В. Око за око, ZIP за ZIP // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС. 1998. N 12. С. 134-136.

21. Браун Б. Емкость растет // PC MAGAZINE (Russian edition). 1999. N 2. С. 16.

22. Мястковски С. Убийцы флоппи? // МИР ПК. 1999. N 5. С. 8-19; N 7. С. 64-66.

23. Борзенко А. Магнитооптические накопители компании RICOH // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС.

1995. N 7. С. 14-15.

24. Накопители на магнитооптических дисках: каталог // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС. 1997. N 7. С.

60-62, 66.

25. Рогожкин И. Магнитооптика для серьёзных задач //PC MAGAZINE (Russian edition). 1999.

N 4. С.34-36.

26. Фарренс Р., Хоффман А. Гигабайтный диск за 199 долларов // МИР ПК. 1996. N5. С. 12-

21.

27. Борзенко А. Bernoulli против SyQuest? // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС. 1995. N 4. С.5-6.

28. Борзенко

. Сменные носители информации // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС. 1996. N11. С. 94-

98.

29. Самохин С. Ленточные накопители: «спаси и сохрани» // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС. 1999. N

8. С. 28-31.

30. Форбс Дж. Диски CD-ROM станут объемнее // МИР ПК. 1995. N11. С. 24.

31. Симур

Дж.

, Бсейлс Джейми М.. Как самому записать компакт-диск // PC MAGAZINE

(Russian edition). 1996. N 8. С.38-44.

32. Фарренс Р., Кейри Тереза. Дисководы CD-ROM: что за цифрами? // МИР ПК. 1996. N 9.

С. 26-33.

33. Пур А. Накопители XXI века // PC MAGAZINE (Russian edition). 1997. N 4. С. 138-146.

34. Хилл Д. В одном шаге от цели // PC MAGAZINE (Russian edition). 1997. N 5. С. 38-47.

35. Ерохин Д. Еще один дисковод CD-R? Нет, CD-RW! // МИР ПК.1997. N 12. С. 24-25.

36. Сенгстек Д. Компакт-диски своими руками // МИР ПК. 1998. N 7. С. 8-18.

37. Брандт Э. Дисковод CD-RW от HP ставит рекорд чтения // МИР ПК. 1998. N 10. С. 39.

117

38. Хилл Д. Записывать или перезаписывать? // PC MAGAZINE (Russian edition).-1998. N 7. С.

42-61.

39. Денисов О., Назаров С. Дисководы CD-ROM-десятитысячный рубеж взят // КОМПЬЮ-

ТЕР-ПРЕСС. 1999. N 7. С. 98-125.

40. Курило А. Пришло ли время DVD? // МИР ПК. 1998. N 1. С. 181-183.

41. Брандт Э. Дисковод CD-RW от HP ставит рекорд чтения // МИР ПК. 1998. N 10. С. 39.

42. Булатов О. DVD-RAM-мечты осуществляются // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС. 1998. N 11. С. 66-

70.

43. Куэйн Д.Р.. Накопители CD-R // PC MAGAZINE (Russian edition). 1996. N 8. С. 46-51.

44. CD с перезаписью на подходе // КОМПЬЮТЕРРА. 1997. № 11 (178). С. 6 — 7.

45. Эндрюс Д. Долгожданные дисководы DVD-RAM // МИР ПК. 1999. N 4. С. 44-47.

46. Якоби Дж. DVD-дилема // МИР ПК. 2002. №1. С. 36 —40.

47. Ведев Д. Знакомьтесь: RAID level 7 // PC MAGAZINE (Russian edition). 1995. N 12. С. 172-

173.

48. Мэтвин Д., Гартнер Дж. EIDE против SCSI // МИР ПК. 1995. N 7-8. С. 10 — 19.

49. МИР ПК. 1995. N10. С.14.

50. Десмонд М. Шина будущего: VL-Bus или PCI? // МИР ПК. 1994. N 2. С. 13-20.

51. Симур Д. Возрождение RAID // PC MAGAZINE (Russian edition). 1998. N7. С. 95-96.

52. Самохин С. RAID: большая польза от небольшой избыточности // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС.

1999. N 8. С. 36-38.

53. Назаров С. RAID-технологии компании Promise Technology, Inc. // КОМПЬЮТЕР-ПРЕСС.

1998. N 4. С. 208-215.

54. Адрианов С. RAID IDE — в массы! // МИР ПК. 2001. N 4. С. 18-30.

55. Сапожников А. Оптические устройства хранения высокой плотности // КОМПЬЮТЕР

ПРЕСС. 1997. N 7. С. 18-35.

56. Передовые технологии хранения и восстановления данных в Storage Area Network

(SAN) // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС. 1999. N 8. С. 45-48.

57. Руднев М. Хранение данных и резервное копирование в сетях // КОМПЬЮТЕР ПРЕСС.

2000. № 7. С. 40-43.

58. Пахомов С., Самохин С. Тестирование накопителей на магнитной ленте // КОМПЬЮТЕР

ПРЕСС. 2001. № 1. С. 126-131.

118

ЛАВА

XII. П

РОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДСИСТЕМЫ ЛИНГВИСТИЧЕСКОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ

АБИС

12.1. НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ СРЕДСТВ ЛИНГВИСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АБИС

1. Под лингвистическим обеспечением (ЛО) автоматизированных информационно-

библиотечных систем понимается совокупность применяемых в их технологии информацион-

ных языков (ИЯ), лингвистических процессоров и средств поддержки на актуальном уровне

лингвопроцессорных и информационно-языковых словарей, обеспечивающих в совокупности

выполнение следующих системных функций:

• тематический поиск в базах данных АБИС (в том числе в их электронных каталогах);

• выпуск информационных изданий (только в части формирования систематических рядов

в выпусках изданий);

• межсистемное информационное взаимодействие (в части прямого и обратного конвер-

тирования записей данных, информационно-языковых словарей, а также в части прямой

и обратной трансляции поисковых образов документов (ПОДов) с ИПЯ АБИС на ИПЯ-

посредники

В АБИС выделение лингвистического обеспечения из состава информационного обеспече-

ния и оформление его в качестве самостоятельной подсистемы фактически завершено к 1976

году и получило юридическое закрепление Постановлением от 30.09.81 ГКНТ СССР «Об ут-

верждении единого порядка разработки и развития автоматизированных систем НТИ». В на-

стоящее время этот документ считается утратившим силу. В условиях отсутствия Единого по-

рядка, при проектировании подсистемы ЛО целесообразно пользоваться действующими нор-

мативными документами [2-16] с учётом специфики создаваемой или совершенствуемой

АБИС.

2. Информационные языки АБИС являются формальными языками и в функциональном

аспекте подразделяются на [17]:

• языки индексирования (ЯИ), т.е. языки, на которых непосредственно строятся исходные

поисковые образы документов и/или тематических запросов;

• информационно-поисковые языки (ИПЯ), т.е. языки, на которых представляются ПОДы и

тематические поисковые предписания для их непосредственной информационно-

поисковой идентификации, реализуются критерии тематического соответствия докумен-

тов запросам (КТС) — неотделимость КТС от ИПЯ аналогична неотделимости естест-

венного языка от мышления;

• информационные языки-посредники (ЯП), т.е. языки, на которых представляются ПОДы

в записях документов в коммуникативных форматах.

3. В базах данных многих видов АБИС необходимо обеспечить поиск, как по широким те-

матическим запросам, так и по запросам, сформулированным с точностью до детальных поня-

тий. Эффективными для поиска по широким тематическим запросам являются только класси-

фикационные ИПЯ. Для поиска по детальным запросам – только вербальные ИПЯ. Тексты на

вербальных (посткоординатных) и классификационных ИПЯ не представляются взаимно т-

ранслируемыми.

Следовательно, в составе ЛО требуется наличие хотя бы одного вербального и одного

классификационного ИПЯ.

4. Вопрос о необходимом составе классификационных языков в составе ЛО АБИС опреде-

ляется при проектировании, исходя из видового характера проектируемой системы и задач её

взаимодействия с другими отечественными и зарубежными системами. Минимум классифика-

ционных ИПЯ, обеспечивающий достаточно большое покрытие потребностей внешнего ин-

формационного взаимодействия, – это ГРНТИ, УДК и ДКД. Для сети массовых (публичных)

библиотек России необходимым также является язык ББК.

5. Один из наиболее эффективных вербальных ИПЯ — язык ключевых терминов. Доста-

точно распространенным вербальным ЯИ в библиотеках является также язык предметных руб-

рик. Однако ПОДы могут транслироваться с ЯИ предметных рубрик на ЯИ и далее на ИПЯ

ключевых терминов. Использование в АБИС языка предметных рубрик в качестве ИПЯ пред-

ставляется проблематичным (сложности с ведением и использованием словаря предметных

рубрик, а также синтаксические трудности). Поэтому в состав ЛО АБИС язык предметных руб-

Здесь и далее – значения терминов см. в работе [1].

119

рик может быть включен только как один из допустимых языков индексирования, а как вер-

бальный ИПЯ – язык ключевых терминов.

Одновременно следует учитывать, что язык ключевых терминов не является нормиро-

ванным и ему присущи известные недостатки, которые существенно влияют на результаты

поиска (особенно по критерию «полнота поиска»). Для сокращения этих и других недостатков

язык ключевых терминов должен включать в себя правила так называемого мягкого нормиро-

вания [18, 19].

6. Основанием для включения в состав ЛО АБИС лингвистических процессоров служит на-

личие потребности в увеличении пропускной способности таких служб, как служба индексиро-

вания, служба переводов и словарно-терминологическая служба. В общем случае к числу лин-

гвистических процессоров (ЛП) относятся:

• конвертеры форматов (RUSMARC-UNIMARC-USMARC и т.п.);

• конвертеры алфавитных кодов;

• внутренние трансляторы, в том числе трансляторы ПОДов с одних ЯИ на другие ЯИ или

на ИПЯ;

• поисковые лингвистические процессоры, т.е. процессоры, которые должны осуществ-

лять сопоставление ПОДов и поисковых предписаний, представленных на ИПЯ, и при-

нятие решений об их тематическом соответствии;

• коммуникативные трансляторы, в том числе прямые коммуникативные трансляторы

(трансляторы ПОДов с ЯИ на ЯП) и обратные коммуникативные трансляторы (трансля-

торы ПОДов с ЯП на ЯИ);

• процессоры актуализации лингвопроцессорных и информационно-языковых словарей и

др.

7. Под лингвистическим обеспечением корпоративных библиотечно-инфор-

мационных систем понимается применяемая в её технологии совокупность информационных

языков, словарных баз данных, лингвистических процессоров и средств актуализации слова-

рей. ЛО предназначено обеспечить:

а) Согласованное общими правилами корпорации индексирование документов и запросов,

б) Эффективный поиск информации в документальных, фактографических и других базах

данных общего пользования корпорации по содержательным запросам,

в) Внутрисистемную лингвистическую совместимость участников корпоративной системы и

их лингвистическую совместимость с наиболее развитыми АБИС России и западных

стран, например, для корпоративных библиотечно-информационных систем – с OCLC.

8. Состав средств лингвистического обеспечения автоматизированных библиотечно-

информационных систем, в наибольшей степени соответствующего этим трем задачам, в каж-

дом частном случае проектирования может быть выбран из следующего списка.

а) Языки индексирования (ЯИ):

Языки индексирования классификационного типа

—

• ЯИ Государственного Рубрикатора научно-технической информации (ЯИ ГРНТИ),

• ЯИ Универсальной десятичной классификации (ЯИ УДК),

• ЯИ Десятичной классификации Дьюи (ЯИ ДКД),

• ЯИ Библиотечно-библиографической классификации (ЯИ ББК).

Языки индексирования вербального типа

—

• ЯИ ключевых терминов,

• ЯИ предметных рубрик (в том числе ЯИ предметных рубрик Библиотеки Конгресса

США).

• Языки-посредники (ЯП) – по соответствию ЯИ.

Информационно-поисковые языки

(ИПЯ) —

• ИПЯ ГРНТИ и ИПЯ ДКД, обеспечивающие поиск по запросам отраслевого характера,

• ИПЯ ключевых терминов, обеспечивающий поиск по запросам предметного характера.

б) Словарные базы данных, используемые в процессах лексикографического и терми-

нологического контроля входных записей документов, трансляции ПОДов с одних языков ин-

дексирования на другие, автоматического перевода элементов записей документов, индекси-

рования запросов пользователей:

• база данных ГРНТИ,

• база данных УДК,

120

• база данных ДКД,

• база данных ББК,

• базы данных тезаурусов,

• базы данных авторитетных записей,

• базы данных грамматических словарей.

в) Лингвистические процессоры:

• процессоры трансляции ПОДов с одних языков индексирования на другие,

• процессоры машинного перевода,

• процессоры-конвертеры форматов,

• процессоры транслитерации,

• процессоры трансляции ПОДов с ЯИ на соответствующие ЯП и обратные трансляторы,

• процессор трансляции ПОДов с ЯИ на соответствующие ИПЯ,

• Процессор тематический идентификации текстов на ИПЯ.

Первые два вида процессоров являются самостоятельными, последующие три реализуют-

ся при конвертировании документов и данных, а два последние — действуют в рамках систем-

ного программного обеспечения.

г) Средства ведения словарей:

• процессор словарно-грамматической фильтрации новых слов в ПОДах,

• процессор тезаурусной фильтрации новых терминов в ПОДах,

• процессоры актуализации словарей.

12.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПОДСИСТЕМЫ ЛИНГВИСТИЧЕСКОГО ОБЕС-

ПЕЧЕНИЯ АБИС

Организационно-функциональная структура подсистемы ЛО каждой АБИС опре-

деляется характером объекта автоматизации, его организационной структурой, составом и со-

держанием решаемых общесистемных задач и т.д. В указанном смысле выработка единых ре-

комендаций для любых вариантов проектируемых систем не представляется возможной. По-

этому для иллюстрации принципа построения данной подсистемы используем проектные ре-

шениях, принятые для подсистемы Автоматизированного словарного и лингвопроцессорного

обеспечения (АСЛО) одной из крупной АСНТИ, а также Российского центра корпоративной

каталогизации (РЦКК) [17, 20]. Последний может рассматриваться, как достаточно полный и

развёрнутый вариант, который целесообразно использовать при соответствующей его пере-

работке для проектирования подсистем ЛО во многих её частных приложениях.

Функции подсистемы ЛО:

1. Лексикографический и терминологический контроль входных записей документов;

2. Трансляция ПОДов с одних языков индексирования на другие;

3. Автоматический перевод элементов записей документов и данных (в том числе эле-

ментов библиографической записи, аннотаций, ПОДов и т.д.) с одних естественных

языков на другие;

4. Словарное обеспечение индексирования запросов пользователей;

5. Словарно-информационное взаимодействие с организациями-поставщиками и поль-

зователями информации АБИС.

6. Автоматизированное ведение словарных баз данных, включая:

6.1. Фильтрационную обработку ПОДов (выявление в ПОДах новых словарных единиц);

6.2. Актуализацию словарных баз данных, которая в свою очередь предполагает:

• Актуализацию баз данных информационных классификаций в соответствии с офи-

циальными дополнениями и изменениями,

• Составление и ввод новых словарных статей в базы данных тезаурусов и граммати-

ческих словарей,

• Корректуру словарных статей баз данных тезаурусов и грамматических словарей

(устранение ошибок, ввод дополнительных элементов данных),

• Исключение устаревших словарных статей из баз данных тезаурусов и грамматиче-

ских словарей (на основе анализа статистики употребления словарных единиц в

ПОДах);

В организационном плане в зависимости от характера объекта автоматизации и созда-

ваемой АБИС подсистема ЛО может быть выделена в качестве структурного подразделения

или её функции распределяются в качестве дополнительных между персоналом АБИС в под-