农业信息化网站集群与内容管理系统的研究与设计*

王曦光，刘继芳

（中国农业科学院农业信息所 北京 100084）

农业信息化网站集群与内容管理系统的研究与设计*

王曦光，刘继芳

（中国农业科学院农业信息所 北京 100084）

加速和推进农业信息化和特色经济是国家农业经济发展的重要课题和发展方向。本文以“一村一品”经济模式为背景，深入研究互联网网站集群架构，并以内容管理系统为基础，综合运用最新的互联网技术，如J2EE、CSS内容聚合、信息共享和呈送、信息抓取等，构造全新的农业信息发布展示和共享平台。本系统在设计上通过建立统一的技术架构和网站集群式分布系统，结合农产品生产的区域性，突出地方资源优势和特色经济，实现统一规划、统一部署、分级管理、分级维护以及异构数据库，以提高数据传输和系统的高可靠性。

网站集群；一村一品；信息整合

* 科技部“十一五”农业信息化重大支撑项目

1 引言

随着农业信息化建设的深入，各地政府、中小农业企业和农民自身如何将自己的资源和信息连通起来，形成信息整合与资源共享，是当前需要解决的一个关键问题。“一村一品”农业信息网站采用最新的网站集群技术，以村为单位，以各地农产品为特色，按照国内、外市场需求，充分发挥本地资源优势、传统优势和区位优势，大力推进规模化、标准化、品牌化和市场化建设，使农业信息、农业特色经济和宏观政策导向完美结合，大幅度提升了农村经济整体实力和综合竞争力的经济发展模式。

2 “一村一品”与网站集群介绍

2.1 农业信息化网站的特色需求

日新月异的农村新貌和特色产品层出不穷，为了更好地支持村镇发展，宣传地方资源、风土人情及专业化产品，筹划建立一个长期的综合性官方网站——“一村一品”。所谓“一村一品”就是村民充分利用本地资源优势，因地制宜、自力更生，建设家乡及发展农村经济的活动。“一村一品”运动起源于日本大分县，与我国目前推行的农业产业化经营在本质上是一致的。全国各地大多有自己的比较优势，如地方矿产资源丰富、地方区位优势明显、地方经商传统悠久、地方人文底蕴深厚。要把这些优势变为特色和品牌，需要明确自己的产业定位，把比较优势转变为产业优势，把产业优势转变为经济优势。

“一村一品”强调的是一个村至少要开发一种具有本地特色、打上本地烙印的产品，并围绕主导产品的开发与生产，形成特色突出的主导产业。

2.2 网站集群技术介绍

早期的网站集群技术是从内容管理系统发展而来的，作为内容管理系统的一种扩展，很容易地实现了单站到多站点的管理；数据的存储选择集中存储的模式，即多站点信息统一存储到一个库或表中，通过标记进行区分。这样的模式使得产品从内容管理系统升级到站群的成本降到了最低，也为早期快速满足用户的需求做出了贡献。

网站集群建设就是将各站点连为一体统一管理，将现有各个子网站的信息联系起来，使同一组织内各个站点之间不再互相孤立统一的门户协同为来访者提供服务。来访者可以方便地通过一站式服务平台获得信息和服务。站点群管理是实现统一权限分配、统一导航和检索、消除“信息黑洞”和“信息孤岛”的基础。统一开发供各部门共享网站集群的软、硬件资源，网站管理系统及互动交流系统。

网站集群实现了主网站与子网站、子网站与子网站之间数据结构、数据格式定义的统一，实现了所有信息在资源层面上的整合，实现了真正的互联、互通和信息共享，这是对现有传统网站架构的一个突破。

同时，网站集群系统采用简单性、模块化、松耦合的架构模式，只需通过简单设置就能将分布在不同服务器上的站点集成到一个站群中。各站点独立运行，独立存储数据，并能任意调整、改版甚至重建，而彼此毫无影响。信息共享网站集群系统通过把成员网站的信息资源整合到中心数据库进行信息共享，有自动共享和手动选择两种信息共享形式。信息联播通过该服务可以将信息统一发布到站群中的所有成员站点，典型的应用有要闻联播、供求信息联播等。全局检索提供站群内所有信息资源的全文检索，对于检索者来说，信息搜索来源范围覆盖所有站群中的站点，而不仅仅是某一个单一站点。

2.3 网站集群方案介绍

本设计采用网站集群解决方案，建立一系列功能健全的“克隆版”，可以有效地节约建立子网站的费用，避免了各个省、乡镇部门各自投资，各自建设和重复建设，便于数据整合。有能力的子网站可以在标准模板上突出自己的特色，定制自己的模块。实现统一规划、特色分明、整合与独立相结合的管理模式。在站群中，主站的作用是形成同一主题的网站集群，对子站点的操作用户进行管理，并可以强制接管子站和下发相关农业咨讯。子站中包含二级和三级网站，可以是完全独立的主体。

该门户网站集群解决方案的应用不仅局限于农业信息发布和产品展示，还可以应用于社会组织和企业，具有很高的可扩展行与伸缩性。网站整体设计风格统一、信息管理高度集成，并可以进一步构建信息资讯、商务策划和交易服务等功能“一体化”的电子政务门户。

3 系统需求与建设目标

3.1 一村一品网重点建设内容

（1）农业信息系统的整合

门户网站内集成了“一村一品”情况介绍（包括背景，发展历程，“一村一品”发展情况，专业村、乡和镇的情况），“一村一品”政策介绍（国家支持政策和各地支持政策等），“一村一品”供求信息（包括供给和需求信息发布），“一村一品”产品类别（主要是介绍现有“一村一品”所包含的产品类别、地区差别）以及其他一些相关信息。网站等级主要分为主网站，各省直辖市二级网站和各村、乡、镇的子网站；另外门户网站提供各级网站的数据库搜索接口，方便用户和浏览者按照各类信息进行检索。

（2）站群系统管理的整合

“一村一品”门户网站系统按栏目集成了新闻发布、农业科技咨询、农产品供求信息、相关价格和市场行情、广告，农业百科等相关信息；集成了丰富的农业信息资料和供求资讯，包括文本、图片、音频等。对于多种来源、类型、格式的资料和信息，系统需要提供科学、有效的分类管理和集成管理方式，以方便用户浏览；系统能够提供多种搜索条件，使用户能准确地查找到所需的资源。

3.2 系统建设目标与标准

（1）独立设计、信息共享

组织内部任何机构、团队甚至个人均可独立构建符合自身需求的站点；同一站点群内的各站点之间的数据和信息可以共享，为构建企业级应用奠定了必要的前提和基础。

（2）集中管理、分散维护

整个系统权限由信息中心统一分配和管理，各子站点的设计和维护则由相应的分支机构和部门分散进行，从而使每个部门甚至每个员工均可参与网站应用的构建和维护。

（3）统一导航、站群检索

通过可统一维护的导航功能，将站点群中各个分散的站点链接为一个有机整体，以统一的门户形象呈现在浏览者面前；通过强大的检索功能，可在浩如烟海的站群资料中迅速找到所需信息。

（4）站点分布、权限一致

对于复杂和大型的企业门户站点，可将应用分布到多个子站点，由各个分散的站点共同承担整个站点的访问请求，这样即使其中个别子站点发生问题，也不会影响其余站点的使用，有助于整个系统的稳定；在整个站点群中，用户可使用统一的身份（权限）访问不同的应用。

表1 系统总体层级设计

4 系统架构及总体设计

4.1 系统层级结构

“一村一品”网站集群系统分为3级：“一村一品”总站点，各省级分站点和各村、镇子站点，按栏目集成了新闻发布、农业科技咨询、农产品供求信息、相关价格等信息，具体的用户分类和结构设计见表1。

系统采用Java语言与XML技术开发，在应用的逻辑结构上按J2EE应用标准模型分为多层结构，即客户端表现层、业务层和逻辑层（可细分为服务器应用逻辑层、数据访问层）。在系统应用逻辑架构中，客户端表现层可以是任何浏览器工具；业务层使用Java Servlet/JSP技术实现，简单成熟，性能的可调用性非常强；服务器应用逻辑层基于SOA架构。系统采用多层应用模式架构模型进行结构设计，并可以通过Web Service技术方便内外数据的调用，将来可以与其他业务系统建立数据标准接口，实现该系统与其他不同业务系统数据的调用和处理，在该平台上可以轻松地进行整合和部署。

4.2 “一村一品”网站集群系统架构

系统是基于内容管理系统，并增加站群管理和信息检索等模块，具体功能模块如图1所示。

（1）网站内容管理

网站内容管理主要包括栏目管理、模板管理和信息管理3个主要部分。站群管理员可以定义和修改子站点的模板、风格和式样，使用栏目管理模块自定义网站的栏目。各栏目和子站点管理员可以使用信息管理模块维护信息。

（2）网站集群配置

用于定义网站集群的组成以及网站的整体属性，各网站（包括总站点和子站点）的整体配置信息和属性包括网站的名称、域名地址、网站的栏目、网站类别以及模板等信息。

（3）统一身份认证

提供超大型用户统一集中管理，可管理千万数级的用户。站群通行证是允许在站群间进行漫游、单点登录的全站惟一身份标识。站群通行证同时与数据库或Ldap服务器用户进行绑定与同步，系统对通行证实行统一发放、统一审计、统一行为记录、统一注销等管理。

（4）分级授权管理

系统采用基于角色的分级授权管理机制。从高到低系统将用户分为3个等级：站群管理员、省站点管理员和村站点管理员。

（5）站群信息整合与检索

信息传递要考虑到多种情况，设计中充分考虑共享的稳定与有效性，采用成熟的邮件递送模式，一张配送单加一个安全打包的包裹，实现了信息快速、有效、安全的空中传送，如图2所示。

信息共享的模式如下：

·报送，即信息上报、信息汇总等，一般是下级上报的模式；

·推送，即强制推送，一般指信息联播、信息广播等模式；

·同步，即关联账户不同站点的信息进行同步，保证一个站点与另一个关联站点的信息双向同步。

信息通过数据提取器对不同内容模型的数据进行打包装箱，传送至接收方，再通过数据订阅器进行拆箱处理，以正确的数据结构和数据格式进行入库操作，其中，动态内容模型发挥了至关重要的作用，它使得数据可以打包为一个可以不考虑数据结构的数据元包进行传递、拆箱、入库，从而成为异构CMS的多样化信息。

栏目间信息共享的通道建立方式如下：

·每个站点的栏目中具有“栏目共享”的属性，用于设置站点间信息共享的映射关系，即建立一个栏目间信息自动共享传递的通道；

·信息发布或主动共享后，接收方在对应栏目中即可看到新的信息。

（6）分布式数据库快速建立索引

分布式网站数据库目录自动轮询、增量或变化部分快速生成索引，系统允许各数据库分别部署在不同服务器，只需远程访问即可。

· 增量索引

采用增量索引模式，极大地降低了建立索引所需资源与时间；搜索结果作为前台数据控件，其格式、样式可在每个站点中进行自定义。

· 索引数据库可单独部署

允许单独部署一个索引服务器，搜索引擎的索引文件及搜索核心程序都运行在这个服务器上，极大地提高了搜索的速度与体验。

4.3 系统功能列表

系统各部分功能见表2。

5 系统优势分析

（1）Web Service技术

Web Service是一种以SOAP为轻量型传输协议、以XML为数据封装标准、基于HTTP的组件集成技术。SOAP技术是Web Service的核心，它以XML的标准格式封装数据包，其中封装的沟通信息是以文本方式来表达的，并且遵循标准的封装规则。这意味着任何组件模型、开发工具、程序语言和应用系统只要支持XML和文本格式的数据，就可以顺利地使用该技术。而现在所有组件模型、开发工具、程序语言、应用系统和操作系统都支持XML和文本格式。

（2）静态化页面部署技术

该系统的工作方式是录入者对信息进行加工处理后，自动将信息保存在特殊的数据库中，再根据用户选择，将生成静态页面的方式与模板进行结合，最后由系统自动生成网站页面，并储存到用户指定的服务器空间或者虚拟空间中。

提供静态页面方式生成网站数据有以下3个优势：

·减轻网站主数据库负担、降低网站人力维护成本；

· 提高网站浏览速度，据不完全统计，静态页面的浏览速度相对非静态页面的浏览速度可以提高30%～80%；

·提高搜索引擎（百度、谷歌、搜狐等）对网站内容的友好程度，加大搜索引擎对网站页面的收录量。

（3）AJAX 技术

基于XML的异步JavaScript，是当前Web创新的领先技术，可提升UIUE方面的易用和交互性能。用户需求的数据如联系人列表，可以从独立于实际网页的服务器端取得并且可以被动态地写入网页中，给缓慢的Web应用体验着色，使之像桌面应用一样。

（4）XML-RPC 技术

基于Internet的远程函数调用协议，消息是HTTP-POST请求，请求主要部分是XML，调用参数可以是scalars、numbers等，也可以是混合型记录和结构体。RPC(remote procedure call，远程过程调用)是支持分布式应用系统之间通信的一种重要机制。基于XML的RPC技术采用工业界的信息交换标准XML消息格式封装RPC。由于XML技术提供了一种开放的、有语义的讯息机制，基于XML的RPC技术可有效支持网络环境下异构平台上应用系统的互操作。

表2 系统总体功能设计

（5）RSS 技术

RSS是一种用于共享新闻和其他Web内容的数据交换规范(也叫聚合内容），起源于用于新闻频道的“PUSH技术”，后被广泛应用于博客中，通过订阅RSS，别人可得知站点的更新，让人们很容易跟踪他们订阅的所有内容。RSS使用XML作为彼此共享内容的标准方式，实现站点间的内容共享和信息的集中订阅。

6 结束语

本文以已有的内容管理系统为基础，采用网站集群技术，融入“一村一品"的经济模式，初步完成了网站架构的整体设计。该设计解决了类似农业网站信息庞杂、散乱无序等问题，有效地实现了农业信息的整合，并节约了建立子网站的费用。网站架构采用分布式结构，实现了对网站的统一规划和部署、分散管理和维护。

该设计架构仍有发展的空间：第一，进一步扩大系统的信息容量，并实现系统的大规模分布部署，以提高网站系统的整体运营能力。系统提供可以在一台服务器上管理多个虚拟主机或站点，这样极大地提高了单台服务器的利用率和服务水平。每个站点可以进行独立管理，对系统配套完成的主机管理权限进行管理。同时，该系统可以架设到多个服务器上，实现对更多站点的管理，而且，站点管理可以有父子关系，很好地实现了站群的多级管理。第二，通过产品供求信息的延伸发展为B2B模式的自助式电子商务平台，并与原来的后台管理技术结合，实现系统的无缝集成。网站站群以分布的方式，逐级提供产品信息系统、人才招聘系统、展会系统、电子商铺、自助建站系统、广告管理系统等B2B门户所需的各项功能，系统支持横向、纵向的节点构架体系。同时，完善的网上交易和维护权限管理，确保了系统的规模性、可靠性和安全性。

1 胡林.农业信息技术与信息系统开发.北京：中国农业科学技术出版社，2008

2郑小平..NET精髓——Web Service原理与开发.北京：人民邮电出版社，2003

3 王军.网站群建设方法研究.科技信息（学术版），2008

4 郑丽敏，刘忠，吴平.农业信息系统原理及其应用.北京：化学工业出版社，2006

5 蔡整放.“视信在线”网站数据库的建设方法.现代电视技术，2002（9）

6 霍志芳.政府网站集群建研究.科技咨讯，2009

7 Nicholas C Z，Jeremy M，Joe F.徐锋等译.Ajax高级程序设计.北京：人民邮电出版社，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）