基于云计算的现代畜牧业营销管理信息系统

谢秋波，孟祥宝，黄家怿，吴伟欢，刘红刚

（1.广州市健坤网络科技发展有限公司，广州 510630；2.广东省现代农业装备研究所，广州 510630）

基于云计算的现代畜牧业营销管理信息系统

谢秋波1,2，孟祥宝1,2，黄家怿1,2，吴伟欢1，刘红刚1,2

（1.广州市健坤网络科技发展有限公司，广州 510630；2.广东省现代农业装备研究所，广州 510630）

为了拓展畜牧产品市场，加快畜牧产品信息的传播，提升畜牧行业信息化应用能力，本文结合现代畜牧业营销管理的实际应用需要，利用云计算、网络技术和数据库技术等现代农业信息和营销管理技术，将电子商务手段与传统业务模式相结合，打造集电子商务、信息服务为一体的现代畜牧业营销管理信息系统。该系统能为畜牧企业提供包括：电子商务、客户关系管理、进销存管理、农产品质量安全追溯管理等应用服务和畜牧产品供求信息的智能分析，实现畜牧产品的网络销售和“农超对接”，有利于推动传统畜牧业向现代畜牧业的转变，提升畜牧业经营与管理水平，增强畜牧业的竞争力，切实提升畜牧行业的经济收益。

云计算 畜牧业 电子商务 营销管理 云服务平台

0 引言

随着畜牧业生产方式的转变和产业结构的调整，畜牧业信息服务支撑体系建设面临新的挑战。信息化是建设现代畜牧业的重要内容。畜牧业正进入新的转型期，用现代信息技术改造传统畜牧业是一项重要而紧迫的任务。没有畜牧业的信息化，就谈不上畜牧业的现代化。畜牧业信息化已经成为现代化畜牧业发展的趋势，是畜牧业可持续发展的必由之路，畜牧业信息化的程度直接决定着我省畜牧业发展的深度和广度。

为了提高广东省畜牧业的信息化水平，广州市健坤网络科技发展有限公司在运营广东省两个重要畜牧门户网站“广东省养猪信息网”和“广东省兽药信息网”的基础上，结合畜牧业营销的需求，利用云计算（Cloud computing）技术[1-3]，将电子商务手段与传统业务模式相结合[4-5]，打造集电子商务、信息服务为一体的现代畜牧业服务平台。为客户提供电子商务、客户关系管理、进销存管理应用服务，提升我省畜牧业电子商务应用水平。

1 系统技术框架

平台在结构上主要分为：IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）、PaaS（Platform as a Service，平台即服务）和SaaS（Software as a Service，软件即服务）三个层次[6-7]，如图1所示。

1.1 IaaS层

为各种面向终端用户的服务内容提供所需要的硬件设施和系统软件，组成基础平台。包括计算、存储、网络和其它基本的计算资源。运营服务商能

够在此基础上部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。终端用户不用管理或控制任何云计算基础设施，但能随时、随地使用相应资源，同时必须受到安全网络组件（例如，防火墙，负载均衡器等）的限制，以保证数据安全。

图1 现代畜牧业营销管理云服务平台框架示意图

1.2 PaaS层

为平台的可配置性提供一个构件化架构平台。构件化的架构就是将一个大的应用系统分解为成百上千个小的业务流程，而每个业务流程可以用构件组合而成。当业务需求发生变化时，通过构件的重新组合就能快捷地改变业务流程或者实现新的业务。此外，构件技术的应用也必将节省开发成本和缩短开发周期，提高知识的复用度和系统的稳定性。PaaS包括：①平台服务构架层：存储并管理各类粗细粒度不等的服务构件，供不同服务调用。②服务组件层：服务组件是业务模型层与服务构件层的中间转换层，通过不同的服务构件组合可以形成粒度不同的业务类型服务组件，供不同的业务模型调用。③平台工具层：提供一系列的工具集，支持各类组件的注册、发布、搜索匹配、调用以及业务组件管理等。

1.3 SaaS层

SaaS（Software as a Service，软件即服务）：提供给终端用户的服务是运行在IaaS之上的、使用服

务组件和服务构件组成的应用程序，用户可以在各种设备上通过客户端界面访问，如浏览器。用户不需要管理或控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等。SaaS包括：①业务模型层：面向用户的应用，包括：信息门户网站、电子商务和应用服务三部分。②用户层：负责与终端用户操作的所有管理界面，是用户使用各种云资源服务的重要窗口。

2 平台主要功能

现代畜牧业营销管理云服务平台主要包括两方面内容：一是以电子商务手段与传统业务模式相结合，利用互联网全面推介我省优质畜产品，将畜牧产品进行网上销售，提升畜牧业经营与管理水平。二是建设现代畜牧业营销管理云服务平台，为畜牧企业提供包括：电子商务、客户关系管理、进销存管理等外包应用服务。

2.1 电子商务服务功能

将电子商务手段与传统业务模式相结合，利用互联网全面推介规模养殖场、专业养殖户的优质产品，对畜产品进行网上销售，提升这些企业的经营与管理水平，切实提高农民收入水平。建立地方特色产品的“网上门店”，开展网络等新兴渠道的营销，实现畜产品的网络销售。在集成数据挖掘、智能预测和可视化展示等子系统的基础上，形成农产品供求信息智能分析系统，展现主要农产品信息的空间分布，市场价格时序变化趋势，供求信息智能化对接，为畜牧养殖户乃至普通散养户提供电子商务服务。

2.2 应用外包服务功能

建设畜牧业经营管理云服务平台，为广东省畜牧养殖户提供包括：电子商务、客户关系管理、进销存管理、农产品质量安全追溯管理等应用服务；建立网上“畜产品质量安全追溯体系”，引导提升畜产品质量，使畜产品直接走进超市，实现“农超直接对接”。

3 关键技术

3.1 确保企业数据的安全性

用户对云平台模式应用最大的担心在于数据的安全性。用户将自己的经营数据放在公共平台上，最大的担忧是数据泄露或被其他人破坏。本系统采取的具体解决方案包括：①通过单实例多租户架构，所有用户共享同一个物理实例和运行于平台的任何应用程序版本，共享数据库独立用户模式能够保证客户数据的逻辑隔离，确保各个用户间的数据相对独立，互不影响。目前大多数平台厂商采用这种方案。②通过多租户数据模型，为用户提供数据库自行管理方案，专用数据库模式支持用户数据库的本地化应用，用户可以根据自身的要求将数据库设置在本地，解决数据被盗取的担心。③提供安全性服务，通过受信任链接、数据加密、认证、授权实现深度防御，采用多种分级防御机制，互相配合，在不同情况下以不同方式确保系统安全，防范内外部风险。④加强安全登录，必须使用USBKEY，并结合账号及密码才能登录系统，确保帐号及密码不会被黑客盗取。⑤详细的登录日志，记录所有使用人员的名称、登录时间、登录IP等信息，并提供报表统计。⑥允许用户自行设定帐套的使用时间段，时间段外的时刻不允许进行登录和操作，让用户更放心。⑦数据服务器与应用软件服务器分离，数据服务器不对外，确保企业数据的安全。⑧设置防火墙保护，避免应用服务器遭受恶意攻击。⑨系统每天自动进行数据备份，今后发展到异地备份，确保数据安全。⑩与用户签署应用协议，作出安全性承诺，以提高用户的信心。

3.2 大数据存储及并发访问

解决在有大批量用户应用条件下的数据存储和并发访问问题，是基于云平台的管理信息系统需要面临的重要课题之一。根据调研，我们预估每个企业每年数据量约为120 M，随着企业数量增多，数据增量或成几何基数上升，在不久的未来系统就会面临大数据量的技术风险。针对大容量存储问题，我们采取了以下对策：①系统支撑平台引进ORACLE系统，购置高性能的服务器，提高海量数据的处理能力。②软件架构支持分布式应用，实现负载

均衡。③建立动态数据的备份恢复机制，动态业务数据按期间归类，当该期间数据结算之后，备份到其他物理存储介质，保证当期数据的运行速度。④将用于查询的数据与操作数据在逻辑上进行隔离，从而保证系统的查询速度。⑤优化各种大计算量的查询和统计算法。⑥数据具有可扩展性，能最大限度地提高数据读取速度和数据存储容量。

针对用户大并发访问问题，我们提供了以下应对方案：①采用多数据库支撑平台和自定义数据结转的数据库方案，服务器集群作为基础设施，应用中间件采用负载均衡模式。②利用AJAX技术实现客户端异步请求。③优化用户排队调度，用以减少用户访问“塞车”现象，并通过日志管理，系统管理员可以及时监控网络状况，及时手动处理“塞车”现象。④采用乐观锁对用户操作进行并发控制。⑤在数据库表中存在一个时间字段精确到毫秒，并在程序处理的过程中设置和读取这个时间字段，在提交数据时判断当前数据库表中的时间与当前需要更新的对象时间是否相同，假如不同，说明用户在修改过程中肯定有其他的用户已经提前修改了当前的数据，系统提示用户，说明数据已被更新，并提示用户下一步应该如何操作。⑥对运营进行监督，把SLA（Service Level Agreemant，服务级别协议）作为运营标准加以量化，从可用性和性能两个方面监督应用架构，以确保应用系统的高度可用性和提供达到客户可接受的性能水平，防范出现导致平台严重停机或降低性能的问题出现。⑦应用具有可扩展性，最大限度地提高并行性，以便更高效地利用应用资源。

总之，随着计算机存储技术、通信技术、处理技术的飞速进步，只要投入资金保证，大批量用户应用条件下的数据存储，并发访问实时响应及安全许可、可靠性等问题均可得到解决。

3.3 平台差异化控制

不同企业的工作流程和商务规则存在差异化，不同用户的操作和界面要求存在个性化需求。在相同运行实例的应用下，如何满足客户的差异化和个性化需求，是管理软件服务平台可持续应用所需解决的关键问题。

本系统采用的解决对策是：利用元数据为客户提供了定制和配置应用、满足其特定需求，客户可在元数据和语义层两个层次进行四大领域配置更改：①用户界面与品牌：服务平台提供相关特性，以使客户能够定制界面、表单、按钮和链接等，以及能够更改诸如图形、色彩、字体等相关内容。②工作流程与商务规则：为了能广泛地向各种潜在客户提供服务，平台提供的各种在线软件能够满足不同工作流程的需要，不同客户能根据需要自行配置应用的工作流程，以满足各自的商业进程要求。③数据模型的扩展：可扩展的数据模型使客户能自由地让应用根据自身需要改变表格、字段、业务对象等，而不必为了满足应用的要求而改变商业进程。④存取控制：安全策略跟踪每个用户的使用权限，使客户能对安全策略加以配置。

4 技术实现

考虑到现代畜牧业营销管理信息系统需要面对大量的客户，因此本系统具有可配置性、可扩展性、多租户高效性和易用性等，这些决定了系统的技术体系架构的设计思路。普通系统的架构只能简单地处理客户数据的安全性要求，而不能确保平台的可配置性、可扩展性和多租户高效性特点，也不能满足企业业务多样化的要求。为此本系统采取了如下体系结构，如图2所示。

4.1 目录服务

目录服务是一种依赖于目录数据库客户快速查询服务器资源信息的服务，使分布在不同服务器中的目录所有信息和资源发挥作用的服务，从而实现用户与应用服务器的自适应，提高多并发查询速度。

4.2 负载均衡服务器及访问控制

负载均衡服务器及访问控制主要解决在一定控制权限下，协调多个应用服务器之间的资源（硬件资源、软件资源）共享问题。系统企业用户登录之后，服务平台根据负载均衡的原则及权限控制原则从实例群中分配一个运行实例为其服务，并且把用户的目录服务结构和元数据配置信息写入该实例的

用户群信息表。运行实例和用户群信息表绑定在一起，用于数据安全认证和资源授权。这种绑定能够避免受信任的数据连接的资源权限验证瓶颈的产生，实现平台的多租户高效性。

图2 现代畜牧业营销管理信息系统的体系结构示意图

平台在负载平衡服务器群上为不同客户提供主机服务，运行相同的实例，每个应用实例服务于一定数量不同需求的客户，负载均衡的服务器群作为和用户交互的统一接口，并且向下管理这些应用实例。相同的实例能够最大化不同用户间的资源共享，并且从最终用户的角度来看，不会察觉到应用是与多个用户共享的。不同客户的数据彼此分开，通过授权和安全策略来确保不同的客户访问各自权限范围内的数据，以及区分不同客户的数据。

4.3 元数据服务及元数据库

元数据服务及元数据库分为两个层次，为客户提供定制和配置应用、满足其特定需求。通过元数据层，客户可以对数据库模型进行修改、扩展，甚至重新定义数据表结构、视图、字段、类型等，元数据存储在元数据库上。通过语义层，客户可以重新配置用户界面，并自定义报表格式和内容。通过元数据服务，可实现构件之间的集成动态性，简化整个构件集成过程，元数据服务可配置独特的用户体验与特性集，提升平台的可配置性。客户利用元数据服务实现用户界面调整、工作流与商务规则设置、数据模型扩展、存取控制等。

4.4 构件库平台

构件库平台是保证应用系统具备可扩展性的主要手段之一。平台的可配置化程度可以通过构件化的SOA架构来实现。构件化的SOA架构就是将一个大的应用系统分解为成千上百个小的业务流程，而每个业务流程可以用构件组合而成。这样一来，当业务需求发生变化的时候，通过构件的重新组合

就能方便、快速地改变业务流程或者实现新的业务。此外，构件技术的应用也必将节省开发成本和缩短开发周期，提高知识的复用度和系统的稳定性。构件库平台主要包括四大类型构件：①逻辑服务构件：指企业信息化系统领域模型、应用框架、系统架构以及设计模式等，是对应用模型的综合体现，例如企业组织模型、信息模型、业务模型和流程框架等。在应用扩展和客户配置时，客户可以根据平台提供的组织模型、信息模型、业务模型对企业组织机构、业务对象、业务流程进行快速建模，然后在流程框架的指导下进行应用系统的功能重构和流程配置。②展现服务构件：是实现于用户接口的若干视图主件组成，包括用户界面、打印界面、分析报表格式等类型的一组构件。③数据库服务构件：包括数据库连接和访问服务的数据库引擎构件、业务流程和审批流程执行解析的工作流引擎构件各种中间件服务的构件，包括事务管理构件、安全管理构件和消息管理构件等。④集成管理构件：为集成第三方系统提供接口的一组标准化参数，平台能与其他行业软件实现无缝接口，实现系统的可扩展性。

4.5 数据库系统

本系统能提供两种客户数据存储环境供企业选择：共享数据库环境和独立数据库环境。共享数据库环境即数据托管环境，客户数据存储在服务平台的共享数据库服务器中，服务平台提供数据导入导出、备份恢复和隔离转移等功能服务；独立数据库环境是客户自行管理环境—客户数据存储在客户独立数据库服务器中，客户对自身的数据库进行自行管理。

共享数据库环境中实现独立数据库模式。共享数据库环境中不同用户使用同一数据库，但每个用户都拥有自己的表集，形成用户各自专门的模式。客户最初成为此类服务的用户时，平台管理系统会在集中数据中为该用户创建离散的表集，并将其与用户自己的模式相关联，用户能够像采用独立数据库方案一样轻松地扩展数据模型。平台用标准的默认集创建表格，但如果表格一旦创建完成，就无需符合默认集，用户可根据需要添加或修改列甚至是表格。

这种方法为要求高安全性的用户提供一定程度的逻辑数据隔离，但并不能实现系统的完全隔离，适用于数据库表格数量相对较少的应用，每个用户的表格约为100或更少。采用这种方法能降低运营应用的成本，但客户首先要接受让自己的数据与其他用户的数据共用数据库。

单独数据库环境中的集中式管理。客户在可自行管理客户的单独服务器环境中提供专用的数据库，单独数据与平台集中数据保持连接，与集中数据中的专用数据保持一致，实现集中式管理。在这种环境下，客户可在应用的用户界面和程序逻辑允许的情况下根据企业的需求重新设置应用，包括创建新字段、新查询，乃至新的表格和关系等。同时通过对集中服务器的专用数据库实现对独立数据库的升级、应用跟踪等管理。

独立数据库有助于简化应用数据模型的扩展，以满足不同用户的独特需求，而且在发生故障时从备份中恢复用户的数据也相对简单，因此比较适用于那些愿意支付较高额代价来换取更高安全性和可定制性的客户。

5 结束语

云计算的出现迎合了中小畜牧企业信息化的需求，它有效地降低了企业的初始投入，满足了用户多变的需求，在减轻企业负担的同时，使中小企业能够享受技术带来的便利，并适应企业对远距离办公的需求。基于云计算的现代畜牧业营销管理信息系统，借助互联网为畜牧企业提供电子商务、客户关系管理、进销存管理等外包应用服务，以电子商务手段与传统业务模式相结合的方法来帮助畜牧企业销售产品，提高生产管理水平，这样的业务模式在当前是一个全新的模式，有着巨大的生命力和发展前景。

[1]罗军舟，金嘉晖，宋爱波，等.云计算：体系架构与关键技术[J].通信学报，2011，32（7）：

3-21.

[2]刘鹏.云计算[M].北京：电子工业出版社，2011.

[3]吴吉义，平玲娣，潘雪增，等.云计算从概念到平台[J].电信科技，2009（12）：23-25.

[4]刘春玲.基于SaaS模式的电子商务与ERP集成研究[D].重庆：重庆大学，2007.

[5]王蕴慧.基于云计算的电子商务管理模式研究[D].大连：辽宁师范大学，2012.

[6]林筝，周荣富，杨艳超.基于Web的云计算作业调度平台研究[J].科技信息，2012（5）：156-157.

[7]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京：北京人民邮电出版社，2010.

Modern Livestock Marketing Management Information System Based on Cloud Computing

Xie Qiubo1,2,Meng Xiangbao1,2,Huang Jiayi1,2,Wu Weihuan1,Liu Honggang1,2
(1.R&D Center of Networking and Intelligent Equipment,Guangzhou Jiankun Network Technology Development Co., Ltd.,Guangzhou,China;2.Guangdong Institute of Modern Agricultural Equipment,Guangzhou,China)

To accelerate the development of the livestock industry,it is important to further enhance the spread of information,improve application ability of information technology,and expand the market for livestock products.According to the actual needs of modern livestock marketing management,this article combined e-commerce with traditional business model to build integrated management information system of modern livestock marketing management,by using cloud computing technology,network technology,database technology,and marketing management technology.For livestock enterprises,the platform can intelligently analyze information of livestock products supply and demand,while provide application services,including e-commerce,customer relationship management,inventory management,and agricultural products safety and traceability management,in order to realize online sales of livestock products and direct docking of livestock products with supermarkets.It is advantageous for livestock industry to promote the transformation of traditional to modern,improve management level,enhance the competitiveness,and promote the economic benefits.

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广州市科信局电子商务发展专项资金项目（1201），2011年广东省现代信息服务业发展专项资金项目（GDEID2011IS039）

谢秋波（1967—），男，高级工程师，主要从事企业信息化实施和软件开发管理工作。通信地址：广州市天河区五山路261号广东省现代农业装备研究所办公楼A213，510630。Email:xieqb@e-jiankun.com