農業信息化網站集群與內容管理系統的研究與設計*

王曦光，劉繼芳

（中國農業科學院農業信息所 北京 100084）

農業信息化網站集群與內容管理系統的研究與設計*

王曦光，劉繼芳

（中國農業科學院農業信息所 北京 100084）

加速和推進農業信息化和特色經濟是國家農業經濟發展的重要課題和發展方向。本文以“一村一品”經濟模式為背景，深入研究互聯網網站集群架構，并以內容管理系統為基礎，綜合運用最新的互聯網技術，如J2EE、CSS內容聚合、信息共享和呈送、信息抓取等，構造全新的農業信息發布展示和共享平臺。本系統在設計上通過建立統一的技術架構和網站集群式分布系統，結合農產品生產的區域性，突出地方資源優勢和特色經濟，實現統一規劃、統一部署、分級管理、分級維護以及異構數據庫，以提高數據傳輸和系統的高可靠性。

網站集群；一村一品；信息整合

* 科技部“十一五”農業信息化重大支撐項目

1 引言

隨著農業信息化建設的深入，各地政府、中小農業企業和農民自身如何將自己的資源和信息連通起來，形成信息整合與資源共享，是當前需要解決的一個關鍵問題。“一村一品”農業信息網站采用最新的網站集群技術，以村為單位，以各地農產品為特色，按照國內、外市場需求，充分發揮本地資源優勢、傳統優勢和區位優勢，大力推進規模化、標準化、品牌化和市場化建設，使農業信息、農業特色經濟和宏觀政策導向完美結合，大幅度提升了農村經濟整體實力和綜合競爭力的經濟發展模式。

2 “一村一品”與網站集群介紹

2.1 農業信息化網站的特色需求

日新月異的農村新貌和特色產品層出不窮，為了更好地支持村鎮發展，宣傳地方資源、風土人情及專業化產品，籌劃建立一個長期的綜合性官方網站——“一村一品”。所謂“一村一品”就是村民充分利用本地資源優勢，因地制宜、自力更生，建設家鄉及發展農村經濟的活動。“一村一品”運動起源于日本大分縣，與我國目前推行的農業產業化經營在本質上是一致的。全國各地大多有自己的比較優勢，如地方礦產資源豐富、地方區位優勢明顯、地方經商傳統悠久、地方人文底蘊深厚。要把這些優勢變為特色和品牌，需要明確自己的產業定位，把比較優勢轉變為產業優勢，把產業優勢轉變為經濟優勢。

“一村一品”強調的是一個村至少要開發一種具有本地特色、打上本地烙印的產品，并圍繞主導產品的開發與生產，形成特色突出的主導產業。

2.2 網站集群技術介紹

早期的網站集群技術是從內容管理系統發展而來的，作為內容管理系統的一種擴展，很容易地實現了單站到多站點的管理；數據的存儲選擇集中存儲的模式，即多站點信息統一存儲到一個庫或表中，通過標記進行區分。這樣的模式使得產品從內容管理系統升級到站群的成本降到了最低，也為早期快速滿足用戶的需求做出了貢獻。

網站集群建設就是將各站點連為一體統一管理，將現有各個子網站的信息聯系起來，使同一組織內各個站點之間不再互相孤立統一的門戶協同為來訪者提供服務。來訪者可以方便地通過一站式服務平臺獲得信息和服務。站點群管理是實現統一權限分配、統一導航和檢索、消除“信息黑洞”和“信息孤島”的基礎。統一開發供各部門共享網站集群的軟、硬件資源，網站管理系統及互動交流系統。

網站集群實現了主網站與子網站、子網站與子網站之間數據結構、數據格式定義的統一，實現了所有信息在資源層面上的整合，實現了真正的互聯、互通和信息共享，這是對現有傳統網站架構的一個突破。

同時，網站集群系統采用簡單性、模塊化、松耦合的架構模式，只需通過簡單設置就能將分布在不同服務器上的站點集成到一個站群中。各站點獨立運行，獨立存儲數據，并能任意調整、改版甚至重建，而彼此毫無影響。信息共享網站集群系統通過把成員網站的信息資源整合到中心數據庫進行信息共享，有自動共享和手動選擇兩種信息共享形式。信息聯播通過該服務可以將信息統一發布到站群中的所有成員站點，典型的應用有要聞聯播、供求信息聯播等。全局檢索提供站群內所有信息資源的全文檢索，對于檢索者來說，信息搜索來源范圍覆蓋所有站群中的站點，而不僅僅是某一個單一站點。

2.3 網站集群方案介紹

本設計采用網站集群解決方案，建立一系列功能健全的“克隆版”，可以有效地節約建立子網站的費用，避免了各個省、鄉鎮部門各自投資，各自建設和重復建設，便于數據整合。有能力的子網站可以在標準模板上突出自己的特色，定制自己的模塊。實現統一規劃、特色分明、整合與獨立相結合的管理模式。在站群中，主站的作用是形成同一主題的網站集群，對子站點的操作用戶進行管理，并可以強制接管子站和下發相關農業咨訊。子站中包含二級和三級網站，可以是完全獨立的主體。

該門戶網站集群解決方案的應用不僅局限于農業信息發布和產品展示，還可以應用于社會組織和企業，具有很高的可擴展行與伸縮性。網站整體設計風格統一、信息管理高度集成，并可以進一步構建信息資訊、商務策劃和交易服務等功能“一體化”的電子政務門戶。

3 系統需求與建設目標

3.1 一村一品網重點建設內容

（1）農業信息系統的整合

門戶網站內集成了“一村一品”情況介紹（包括背景，發展歷程，“一村一品”發展情況，專業村、鄉和鎮的情況），“一村一品”政策介紹（國家支持政策和各地支持政策等），“一村一品”供求信息（包括供給和需求信息發布），“一村一品”產品類別（主要是介紹現有“一村一品”所包含的產品類別、地區差別）以及其他一些相關信息。網站等級主要分為主網站，各省直轄市二級網站和各村、鄉、鎮的子網站；另外門戶網站提供各級網站的數據庫搜索接口，方便用戶和瀏覽者按照各類信息進行檢索。

（2）站群系統管理的整合

“一村一品”門戶網站系統按欄目集成了新聞發布、農業科技咨詢、農產品供求信息、相關價格和市場行情、廣告，農業百科等相關信息；集成了豐富的農業信息資料和供求資訊，包括文本、圖片、音頻等。對于多種來源、類型、格式的資料和信息，系統需要提供科學、有效的分類管理和集成管理方式，以方便用戶瀏覽；系統能夠提供多種搜索條件，使用戶能準確地查找到所需的資源。

3.2 系統建設目標與標準

（1）獨立設計、信息共享

組織內部任何機構、團隊甚至個人均可獨立構建符合自身需求的站點；同一站點群內的各站點之間的數據和信息可以共享，為構建企業級應用奠定了必要的前提和基礎。

（2）集中管理、分散維護

整個系統權限由信息中心統一分配和管理，各子站點的設計和維護則由相應的分支機構和部門分散進行，從而使每個部門甚至每個員工均可參與網站應用的構建和維護。

（3）統一導航、站群檢索

通過可統一維護的導航功能，將站點群中各個分散的站點鏈接為一個有機整體，以統一的門戶形象呈現在瀏覽者面前；通過強大的檢索功能，可在浩如煙海的站群資料中迅速找到所需信息。

（4）站點分布、權限一致

對于復雜和大型的企業門戶站點，可將應用分布到多個子站點，由各個分散的站點共同承擔整個站點的訪問請求，這樣即使其中個別子站點發生問題，也不會影響其余站點的使用，有助于整個系統的穩定；在整個站點群中，用戶可使用統一的身份（權限）訪問不同的應用。

表1 系統總體層級設計

4 系統架構及總體設計

4.1 系統層級結構

“一村一品”網站集群系統分為3級：“一村一品”總站點，各省級分站點和各村、鎮子站點，按欄目集成了新聞發布、農業科技咨詢、農產品供求信息、相關價格等信息，具體的用戶分類和結構設計見表1。

系統采用Java語言與XML技術開發，在應用的邏輯結構上按J2EE應用標準模型分為多層結構，即客戶端表現層、業務層和邏輯層（可細分為服務器應用邏輯層、數據訪問層）。在系統應用邏輯架構中，客戶端表現層可以是任何瀏覽器工具；業務層使用Java Servlet/JSP技術實現，簡單成熟，性能的可調用性非常強；服務器應用邏輯層基于SOA架構。系統采用多層應用模式架構模型進行結構設計，并可以通過Web Service技術方便內外數據的調用，將來可以與其他業務系統建立數據標準接口，實現該系統與其他不同業務系統數據的調用和處理，在該平臺上可以輕松地進行整合和部署。

4.2 “一村一品”網站集群系統架構

系統是基于內容管理系統，并增加站群管理和信息檢索等模塊，具體功能模塊如圖1所示。

（1）網站內容管理

網站內容管理主要包括欄目管理、模板管理和信息管理3個主要部分。站群管理員可以定義和修改子站點的模板、風格和式樣，使用欄目管理模塊自定義網站的欄目。各欄目和子站點管理員可以使用信息管理模塊維護信息。

（2）網站集群配置

用于定義網站集群的組成以及網站的整體屬性，各網站（包括總站點和子站點）的整體配置信息和屬性包括網站的名稱、域名地址、網站的欄目、網站類別以及模板等信息。

（3）統一身份認證

提供超大型用戶統一集中管理，可管理千萬數級的用戶。站群通行證是允許在站群間進行漫游、單點登錄的全站惟一身份標識。站群通行證同時與數據庫或Ldap服務器用戶進行綁定與同步，系統對通行證實行統一發放、統一審計、統一行為記錄、統一注銷等管理。

（4）分級授權管理

系統采用基于角色的分級授權管理機制。從高到低系統將用戶分為3個等級：站群管理員、省站點管理員和村站點管理員。

（5）站群信息整合與檢索

信息傳遞要考慮到多種情況，設計中充分考慮共享的穩定與有效性，采用成熟的郵件遞送模式，一張配送單加一個安全打包的包裹，實現了信息快速、有效、安全的空中傳送，如圖2所示。

信息共享的模式如下：

·報送，即信息上報、信息匯總等，一般是下級上報的模式；

·推送，即強制推送，一般指信息聯播、信息廣播等模式；

·同步，即關聯賬戶不同站點的信息進行同步，保證一個站點與另一個關聯站點的信息雙向同步。

信息通過數據提取器對不同內容模型的數據進行打包裝箱，傳送至接收方，再通過數據訂閱器進行拆箱處理，以正確的數據結構和數據格式進行入庫操作，其中，動態內容模型發揮了至關重要的作用，它使得數據可以打包為一個可以不考慮數據結構的數據元包進行傳遞、拆箱、入庫，從而成為異構CMS的多樣化信息。

欄目間信息共享的通道建立方式如下：

·每個站點的欄目中具有“欄目共享”的屬性，用于設置站點間信息共享的映射關系，即建立一個欄目間信息自動共享傳遞的通道；

·信息發布或主動共享后，接收方在對應欄目中即可看到新的信息。

（6）分布式數據庫快速建立索引

分布式網站數據庫目錄自動輪詢、增量或變化部分快速生成索引，系統允許各數據庫分別部署在不同服務器，只需遠程訪問即可。

· 增量索引

采用增量索引模式，極大地降低了建立索引所需資源與時間；搜索結果作為前臺數據控件，其格式、樣式可在每個站點中進行自定義。

· 索引數據庫可單獨部署

允許單獨部署一個索引服務器，搜索引擎的索引文件及搜索核心程序都運行在這個服務器上，極大地提高了搜索的速度與體驗。

4.3 系統功能列表

系統各部分功能見表2。

5 系統優勢分析

（1）Web Service技術

Web Service是一種以SOAP為輕量型傳輸協議、以XML為數據封裝標準、基于HTTP的組件集成技術。SOAP技術是Web Service的核心，它以XML的標準格式封裝數據包，其中封裝的溝通信息是以文本方式來表達的，并且遵循標準的封裝規則。這意味著任何組件模型、開發工具、程序語言和應用系統只要支持XML和文本格式的數據，就可以順利地使用該技術。而現在所有組件模型、開發工具、程序語言、應用系統和操作系統都支持XML和文本格式。

（2）靜態化頁面部署技術

該系統的工作方式是錄入者對信息進行加工處理后，自動將信息保存在特殊的數據庫中，再根據用戶選擇，將生成靜態頁面的方式與模板進行結合，最后由系統自動生成網站頁面，并儲存到用戶指定的服務器空間或者虛擬空間中。

提供靜態頁面方式生成網站數據有以下3個優勢：

·減輕網站主數據庫負擔、降低網站人力維護成本；

· 提高網站瀏覽速度，據不完全統計，靜態頁面的瀏覽速度相對非靜態頁面的瀏覽速度可以提高30%～80%；

·提高搜索引擎（百度、谷歌、搜狐等）對網站內容的友好程度，加大搜索引擎對網站頁面的收錄量。

（3）AJAX 技術

基于XML的異步JavaScript，是當前Web創新的領先技術，可提升UIUE方面的易用和交互性能。用戶需求的數據如聯系人列表，可以從獨立于實際網頁的服務器端取得并且可以被動態地寫入網頁中，給緩慢的Web應用體驗著色，使之像桌面應用一樣。

（4）XML-RPC 技術

基于Internet的遠程函數調用協議，消息是HTTP-POST請求，請求主要部分是XML，調用參數可以是scalars、numbers等，也可以是混合型記錄和結構體。RPC(remote procedure call，遠程過程調用)是支持分布式應用系統之間通信的一種重要機制。基于XML的RPC技術采用工業界的信息交換標準XML消息格式封裝RPC。由于XML技術提供了一種開放的、有語義的訊息機制，基于XML的RPC技術可有效支持網絡環境下異構平臺上應用系統的互操作。

表2 系統總體功能設計

（5）RSS 技術

RSS是一種用于共享新聞和其他Web內容的數據交換規范(也叫聚合內容），起源于用于新聞頻道的“PUSH技術”，后被廣泛應用于博客中，通過訂閱RSS，別人可得知站點的更新，讓人們很容易跟蹤他們訂閱的所有內容。RSS使用XML作為彼此共享內容的標準方式，實現站點間的內容共享和信息的集中訂閱。

6 結束語

本文以已有的內容管理系統為基礎，采用網站集群技術，融入“一村一品"的經濟模式，初步完成了網站架構的整體設計。該設計解決了類似農業網站信息龐雜、散亂無序等問題，有效地實現了農業信息的整合，并節約了建立子網站的費用。網站架構采用分布式結構，實現了對網站的統一規劃和部署、分散管理和維護。

該設計架構仍有發展的空間：第一，進一步擴大系統的信息容量，并實現系統的大規模分布部署，以提高網站系統的整體運營能力。系統提供可以在一臺服務器上管理多個虛擬主機或站點，這樣極大地提高了單臺服務器的利用率和服務水平。每個站點可以進行獨立管理，對系統配套完成的主機管理權限進行管理。同時，該系統可以架設到多個服務器上，實現對更多站點的管理，而且，站點管理可以有父子關系，很好地實現了站群的多級管理。第二，通過產品供求信息的延伸發展為B2B模式的自助式電子商務平臺，并與原來的后臺管理技術結合，實現系統的無縫集成。網站站群以分布的方式，逐級提供產品信息系統、人才招聘系統、展會系統、電子商鋪、自助建站系統、廣告管理系統等B2B門戶所需的各項功能，系統支持橫向、縱向的節點構架體系。同時，完善的網上交易和維護權限管理，確保了系統的規模性、可靠性和安全性。

1 胡林.農業信息技術與信息系統開發.北京：中國農業科學技術出版社，2008

2鄭小平..NET精髓——Web Service原理與開發.北京：人民郵電出版社，2003

3 王軍.網站群建設方法研究.科技信息（學術版），2008

4 鄭麗敏，劉忠，吳平.農業信息系統原理及其應用.北京：化學工業出版社，2006

5 蔡整放.“視信在線”網站數據庫的建設方法.現代電視技術，2002（9）

6 霍志芳.政府網站集群建研究.科技咨訊，2009

7 Nicholas C Z，Jeremy M，Joe F.徐鋒等譯.Ajax高級程序設計.北京：人民郵電出版社，2006

Study and Design of Agricultural Information Website Cluster and Content Management System

Wang Xiguang，Liu Jifang
（The Institute of Agricultural Information，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China）

In order to develop and boost the Agricultural Information and local economic of special agricultural products，this paper injury “one village one product”idea and puts forward a next-generation dynamic Agricultural Information demonstration framework and platform，which is based current Content Management System，web cluster technology and other advanced web development methods，such as J2EE，CSS， key-word message probe and capture.This design build up a site-cluster distribution system and infrastructure，combined with the character of regional agricultural production and highlight local rural resource advantages and special economic.Meanwhile，this framework takes an advantage of unified management and user classification for web maintains and performs high availability data transfer and information storage.

website cluster，one village one product，information integration

2010-08-06）