Nové formy komunikace knihovních systémů - Client/server varianta systému CLAVIUS

Jiří Šilha, LANius s.r.o.

Popis produktů a novinek v nabídce softwarové firmy LANius specializující se na vývoj informačních systémů pro knihovny. Podrobnější představení client-server varianty systému CLAVIUS a popis nových metod komunikace knihovních systémů.

Historické metody komunikace knihovních systémů firmy LANius

Již od roku 1991, kdy jsme začali vyvíjet a dodávat první modul budoucího systému LANius, vyvstala otázka výměny dat mezi hlavní budovou knihovny a pobočkami, později i mezi jednotlivými knihovnami. V té době se o síti INTERNET ani snad nevědělo. Jedinou možností elektronického přenosu byly modemy limitované zastaralou telefonní sítí. Přesto kromě propracovaného dávkového “kabelkového” exportu-importu bibliografických záznamů knih vznikla a rozvíjela se metoda “Remote computing”. V našem podání za pomoci nepříliš známého komunikačního programu CLOSE-UP. Pomocí možnosti skriptování existovala možnost relativně spolehlivého přenosu datových souborů pomocí telefonních linek, a to bez obsluhy, pravidelně například každou noc. Největší síla zvolené metody však byla v ovládání vzdáleného počítače. V době největší slávy (rok 1995-96) nabízela vzdálené vyhledání ve svém fondu více než desítka knihoven – uživatelů systému LANius. Bouřlivým rozvojem přístupu sítě INTERNET v následujících několika letech byl tento systém odsouzen k zániku a posléze zcela zapomenut. V této době také vzniká základ souborného katalogu naučné literatury – SKAT, jenž i nyní vzhledem ke svému zaměření je aktualizován dávkově. Změnila se pouze cesta zasílání. Dříve účastníci – veřejné knihovny zasílaly svá data na disketách klasickou poštou, dnes většina volí pohodlnou formu přílohy dopisu elektronické pošty.

Osvědčené metody komunikace knihovních systémů firmy LANius

V roce 1997 naše firma jako jedna z prvních nabídla přístup k fondu (vyhledávání) pomocí protokolu HTTP sítě INTERNET. Tento WWW modul pracoval a pracuje ONLINE nad aktuální bází dat. Toto náročnější řešení zajišťuje okamžitou viditelnost nově vložených záznamů, nebo promítnutí změn v záznamech – zejména jejich fyzickou dostupnost. Postupem dalších let se WWW modul rozšířil o  možnost rezervace dokumentů, zobrazení aktuálního stavu čtenářského konta, zobrazení přehledu novinek. Počet vystavených knihovních fondů na síti INTERNET pomocí tohoto modulu se v současné době blíží číslu 100. Na důkaz dalšího rozvoje tohoto modulu ještě alespoň dvě aktuální novinky: Zobrazení autoritního záznamu autora vyhledaného dokumentu a možnost vyhledávání slov z názvů zadaných i bez diakritiky. V oblasti WWW přístupu k soubornému katalogu SKAT je v současnosti k dispozici jak seznam knihoven vlastnící vyhledaný dokument, včetně počtu exemplářů, tak i nově je k dispozici přehled jejich aktuálního stavu ve vybrané knihovně (pokud má knihovna vystaven fond na síti INTERNET).
Čtvrtým rokem funguje sdílená katalogizace (ISHARE) po síti INTERNET. Je to bezesporu nejvyužívanější forma komunikace mezi knihovnickými systémy firmy LANius s.r.o. Na svém počátku v roce 1998 se jí účastnilo pouze 10 knihoven – uživatelů knihovního systému LANius, kteří měly v té době přístup do sítě INTERNET pomocí pevné linky. Postupem doby spolu s rozvojem modulu a připojení knihoven na síť INTERNET jejich počet rostl až k dnešním 150 uživatelům. Dnes již můžeme s určitostí tvrdit, že zvolená technologie i organizační stránka komunikace knihoven se v praxi osvědčila. Nové bibliografické záznamy jsou přenášeny pomocí protokolu HTTP každé 2 hodiny do centra sdílené katalogizace v Táboře a odtud jsou automaticky všechny aktualizace stahovány na jednotlivé účastnické knihovny. Jako komunikační formát byl od počátku zvolen mezinárodní standard – řádkový UNIMARC. Díky tomu bylo celkem snadné zajistit vzájemnou komunikaci obou našich knihovních systémů, které jsou právě v oblasti ukládání bibliografických záznamů dokumentů značně rozdílné.
Sdružení uživatelů knihovních systémů LANius využilo v roce 1999 tuto technologii komunikace pro vznik souborného katalogu analytického rozpisu článků periodik (ANSKAT). Výsledkem je automaticky aktualizovaný souborný katalog, na jehož tvorbě se účastní několik desítek knihoven, takže excerpci jednotlivých titulů periodik provádí tak, aby se navzájem doplňovali. Díky koordinaci práce se daří výběrově excerpovat články z více než 200 titulů periodik.

Současné metody komunikace – Client Server varianta knihovního systému Clavius

Technologie Client-server není vůbec nová, přesto její rozšíření v tuzemských informačních systémech prožívá bouřlivý rozvoj až v posledních několika letech. Již v souvislosti s počátkem vývoje systému Clavius se začala naše firma připravovat na vývoj Client-server varianty tohoto systému.

Knihovní systém Clavius je poměrně mladý moderní integrovaný systém, který začala firma LANius (www.lanius.cz) vyvíjet od konce roku 1997 na základě osmiletých zkušeností v oblasti automatizace knihovnických procesů. Systém Clavius nevznikl metodou převodu původního knihovního systému LANius do prostředí WINDOWS. Nový software není přímým následníkem původního systému LANius, ale kvalitativně odlišným systémem, používajícím nejmodernější technologie. Před jeho vznikem definoval vývojový tým základní charakteristiky, které nesplňoval původní systém a které jsou typické pro knihovnické systémy vyšší třídy.
Client-server varianta knihovního systému Clavius (někdy také označovaná jako SQL varianta) je standardně provozována v prostředí databázového serveru firmy Microsoft SQL server 2000. Následující odstavce popisují hlavní výhody této technologie :

Spolehlivost dat - při bezchybném chodu serveru se data nemohou poškodit, odpadá tudíž časté a zdlouhavé obnovování indexů – léčení. Nehrozí žádné poškození datových souborů při násilném restartu pracovních stanic. Pokud je zálohován server proti výpadku proudu, nepoškodí se data při výpadku proudu na ostatních stanicích.

Bezpečnost dat – data jsou na serveru uložena v nepřístupném formátu pro běžné “zájemce” se znalostí práce na PC. Přístup k nim je blokován na úrovni systému a bez znalosti jména báze a přístupových hesel je prakticky nemožné data poškodit či zkopírovat. Přístup k údajům v rámci systému Clavius (např. osobní data o čtenářích) lze tak účinně chránit i proti přístupu neautorizovaných pracovníků knihovny.

Propojitelnost - možnost automatického bezobslužného propojení a tím i “zrcadlení” dat mezi jednotlivými pracovišti a pobočkami. O této vlastnosti pojednává podrobněji následující kapitola.

Propustnost – datové přenosy na síti vzrůstají s počtem současně pracujících stanic. Architektura client-server se vyznačuje minimalizací těchto přenosů a tím i neklesajícím výkonem – rychlostí reakce systému, (např. Vyhledání výsledků na ONLINE katalogu). Její přednost se však projeví až v řádu mnoha desítek a stovek připojených PC, které současně pracují. V počtu jednotek a několika desítek připojených, současně pracujících stanic není tato varianta o mnoho rychlejší než původní varianta Clavius.

Vlastní architekturu systému představuje následující schéma:


Základním rozdílem fungování Client-server architektury oproti klasické souborové je omezení datových přenosů na nezbytné minimum. Uživatel – knihovník pracuje na stanici pouze s určitou malou skupinou dat, typicky s jedním záznamem (např. bibliografický záznam jednoho titulu), nebo skupinou několika záznamů (např. výpůjčky jednoho čtenáře). Při žádosti o data se nejprve musí serveru představit – přihlásit. Server prověří, zda uživatel má právo požadovaná data získat k prohlédnutí nebo i k opravě a pokud ano, poskytne jejich kopii na stanici. Po provedení změn ve vyžádaných datech, vydá uživatel příkaz uložit změny. Stanice pošle data na server a požádá jej o uložení. Server provede uložení dat a zároveň kontrolu vztahů jednotlivých údajů, které jsou nadefinovány přímo na serveru v databázi knihovního systému Clavius.
Tento hlavní rozdíl dovoluje práci s daty umístěnými na vzdálených serverech, ke kterým je pracovní stanice připojena relativně pomalou linkou. Tím, že pro komunikaci stanice se serverem se standardně využívá základní protokol TCP/IP, na kterém je založena i mezinárodní síť INTERNET, je nasnadě využití těchto linek i pro realizaci rozsáhlých knihovnických sítí. Během testování na mne velice zapůsobila triviální úprava konfiguračního souboru – změna síťové adresy SQL serveru, která způsobí, že ze své pracovní stanice prohlížím a edituji záznamy, například knihovny Jiřího Mahena v Brně, a ne data na lokálním firemním SQL serveru. Přitom v případě spolehlivého fungování spojení do sítě INTERNET na obou stranách je odezva systému srovnatelná jako při práci s lokálními daty. Fakticky to znamená, že se díky vlastnostem této aplikační architektury otevírají nové možnosti spolupráce knihoven zejména však v oblasti integrace databáze Hlavní budovy (půjčovny) a všech poboček na území města nebo malých knihoven v oblasti regionu. Pokud bude pokračovat rozmach připojování knihoven do knihovnické sítě na bázi sítě INTERNET, jak jsme tomu svědky v posledních letech zejména díky činnosti pracovníků Ministerstva kultury a Národní knihovny, je pravděpodobná realizace následující vize:
V regionu o velikosti okresu působí městská knihovna, která nasadí Client – server variantu knihovního systému Clavius. Po připojení tří městských poboček do sítě INTERNET pomocí pevné linky o kapacitě 128 Kb/s zajistí kromě přístupu veřejnosti ke zdrojům na síti INTERNET, zároveň i spojení na databáze fondu dokumentů, čtenářů, ale i výpůjček v centrálním SQL serveru městské knihovny. Pomocí klientské části knihovního systému Clavius bude možné na všech pobočkách pracovat v reálném čase s centrální databází, včetně automatizovaného výpůjčního protokolu.

Výhody, které toto řešení přinese knihovně, jsou zejména: aktuální přehled o stavu půjčení všech exemplářů i na jednotlivých pobočkách, automatická dostupnost všech změn jak v bázi dokumentů (nové přírůstky, odpisy), tak v bázi čtenářů (změna jmen a adres). Pro čtenáře navíc možnost návštěvy kterékoliv pobočky v rámci města. Z hlediska dodavatele systému a správce sítě či systémové knihovnice omezení zásahů na vzdálených pracovištích - pobočkách. Druhou etapou integrace je připojení menších knihoven okresu na tuto síť se stejnými výhodami. Navíc bude jakoby “vedlejším” produktem integrace využívání sdílené katalogizace, tvorba regionálního souborného katalogu a zlepšení kvality záznamů a poskytovaných služeb v malých knihovnách. Je otázkou, zda se popisované řešení plné integrace městských poboček přenese i na obecní a městské knihovny okresu. Je možná i varianta integrace částečné, pouze v oblasti doplňování fondů a vyhledávání.

Možnosti komunikace SQL serverů s knihovnickými databázemi

Základní vlastností SQL databází obecně je široká nabídka možností jejich propojení. Námi zvolené řešení na bázi Microsoft SQL serveru je vybaveno možností plné, nebo částečné replikace databází na jiný, často vzdálený server. Tato replikace může probíhat buď on-line, na bezpečné spolehlivé lince, nebo off-line dávkově například v nočních hodinách. Pro přenos dat se využívají interní komunikační metody SQL serveru využívající standardní protokol sítě INTERNET - TCP/IP. Z toho bohužel vyplývá omezení této metody na stejnou značku SQL serveru. Nicméně již současná verze MS SQL server 2000 (stejně jako konkurence) obsahuje podporu jazyka XML, který se jeví perspektivním obecným jazykem pro přenos dat mezi různými systémy. Díky silné podpoře tohoto nového standardu všemi hlavními výrobci softwaru, miliardovými dotacemi jeho dalšího vývoje je pravděpodobné, že je to cesta pro fungující datovou komunikaci či integraci různých informačních systémů na různých HW platformách. Jazyk XML je velice snadno použitelný pro přenos datových struktur, jako je například řádkový UNIMARC. Výkonné programy – tzv. parsery kontrolují správnost zápisu datových souborů v jazyku XML a řeší tak otázky kvality souborů a jejich integrity. Testováním této technologie se zabýváme a současná verze Clavia již umožňuje export bibliografických záznamů ve formátu UNIMARC do souboru XML. Je otázkou, nakolik se ukáže podpora implementací jazyka XML v jednotlivých systémech komplexní tak, aby splnila náročné požadavky knihovníků na kontrolu přístupu a práv, bezpečnost obecně, dále na historii a žurnál dotazů či operace UPDATE apod.

Komunikační protokol Z39.50 – implementace v systémech firmy LANius

V oblasti knihovnictví je k dispozici již několik let komunikační protokol Z39.50. Tento protokol splňuje požadavky knihovníků naznačené v konci předchozí kapitoly. Domnívám se, že jeho rozšíření brání do jisté míry i jeho složitost pro vývojáře. Ale je magickou formulí i pro řadu knihovníků a knihovnic, proto na úvod raději cituji definici:
Z39.50 je mezinárodní norma definující komunikaci mezi počítačovými systémy za účelem vyhledávání informací nezávisle na struktuře, obsahu nebo formátu dat. Z39.50 podporuje vyhledávání informací v client-server prostředí a může být implementováno na jakékoliv platformě. Umožňuje totiž jednoduchou komunikaci mezi rozdílnými počítačovými systémy (s odlišným operačním systémem, hardwarem, databázemi). Implementace Z39.50 poskytuje uživateli jednotné uživatelské rozhraní, prostřednictvím kterého může vyhledávat v různých systémech najednou. 3. verze (Z39.50-1995), která byla schválena na konci roku 1995, byla přijata také ISO jako norma ISO 23950 v březnu 1997.
Naše firma sleduje dění kolem tohoto protokolu řadu let. Od roku 2000 jsme členy české Z39.50 Implementators Group (ZIG). V loňském roce jsme zvolili strategii nákupu licence tohoto SW a implementace datového rozhraní pro oba naše knihovní systémy - LANius i Clavius. V současné době je implementace hotova a první knihovny – uživatelé našich systémů po skončení ověřovacího provozu nabídnou své fondy prostřednictvím protokolu Z39.50 knihovnické veřejnosti doma i v zahraničí. Pokračuje integrace Z.3950 klienta do modulu katalogizace s cílem snadného využití vzdálených knihovnických databází pro akviziční a katalogizační činnost knihoven – uživatelů našich systémů.

• Vlastní Z39.50 server pro operační systém WINDOWS NT
  (HW nároky jako WWW modul LANius nebo Clavius)
• Řádkového klienta
• Klienta pro Windows 9x, NT, 2000 v české, slovenské a anglické verzi
• Přímé napojení do katalogizace systémů LANius nebo CLAVIUS

Aplikační server s WINDOWS NT 4.0 nebo WINDOWS 2000 server