面向農(nóng)業(yè)工廠化生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)平臺優(yōu)化研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)工廠化生產(chǎn)過程是指應(yīng)用工業(yè)化設(shè)施裝備和生產(chǎn)手段于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)高效及可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以提高土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品商品率?，F(xiàn)有生產(chǎn)過程中存在人工數(shù)據(jù)采集、缺乏有效手段進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲以及生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理的問題。本文采用傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對農(nóng)業(yè)工廠化生產(chǎn)過程的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集與存儲，設(shè)計(jì)一個(gè)依托開源軟件技術(shù)的通用數(shù)據(jù)平臺。針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)平臺實(shí)現(xiàn)過程中存在的數(shù)據(jù)傳輸安全、服務(wù)器性能瓶

2、頸以及高并發(fā)場景平臺可靠性差的問題，提出一種基于SSL、集群和負(fù)載均衡技術(shù)的平臺架構(gòu)。本文主要工作如下：
　?。?）研究基于Nginx反向代理與負(fù)載均衡技術(shù)的數(shù)據(jù)平臺性能優(yōu)化。本文結(jié)合負(fù)載均衡技術(shù)與Nginx反向代理功能，構(gòu)建應(yīng)用服務(wù)器集群，綜合操作系統(tǒng)及Nginx的參數(shù)優(yōu)化，提出一個(gè)整體性能優(yōu)化解決方案，解決數(shù)據(jù)平臺服務(wù)器存在的性能瓶頸，減少錯(cuò)誤響應(yīng)碼的出現(xiàn)率，縮短平臺平均響應(yīng)時(shí)間，提升平臺可靠性、健壯性。
　?。?）研究

3、基于加權(quán)最小連接算法的動態(tài)反饋負(fù)載均衡算法。在分析Nginx內(nèi)置負(fù)載均衡算法的基礎(chǔ)上，提出一種動態(tài)反饋負(fù)載均衡算法。新算法基于Nginx的加權(quán)最小連接算法，并結(jié)合upstream機(jī)制與上游服務(wù)器負(fù)載采集器，實(shí)現(xiàn)上游服務(wù)器集群的動態(tài)負(fù)載信息反饋，有效避免了因負(fù)載信息采集而產(chǎn)生的額外負(fù)載開銷，提升數(shù)據(jù)平臺請求分配的準(zhǔn)確性。
　　（3）研究基于SSL數(shù)據(jù)安全傳輸及RSA數(shù)據(jù)加密算法。通過引入安全套接層技術(shù)，基于TCP傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)嵌入式網(wǎng)

4、關(guān)與數(shù)據(jù)平臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全傳輸以及用戶安全訪問。利用RSA加密算法對數(shù)據(jù)平臺傳輸?shù)纳a(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效加密，避免數(shù)據(jù)被篡改和竊取。針對嵌入式網(wǎng)關(guān)硬件性能低，加密算法運(yùn)算量大的問題，對加密算法進(jìn)行優(yōu)化研究。
　?。?）研究基于Nginx反向代理集群的通用數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建。本文利用Django的MVC設(shè)計(jì)模式進(jìn)行平臺業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)，以及ORM技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，結(jié)合Nginx的反向代理進(jìn)行集群構(gòu)建，最后部署金針菇生長過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對平臺

5、進(jìn)行驗(yàn)證。通用數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建縮短單系統(tǒng)開發(fā)周期，提高了系統(tǒng)的易維護(hù)性與實(shí)用性。
　　研究結(jié)果表明，基于Nging反向代理集群構(gòu)建的數(shù)據(jù)平臺能有效解決農(nóng)業(yè)工廠化生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集與存儲的需求；本文利用負(fù)載均衡技術(shù)和Nginx反向代理改進(jìn)的數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)，能有效解決平臺服務(wù)器的性能瓶頸問題，提升平臺應(yīng)對高并發(fā)場景的能力；利用改進(jìn)的加權(quán)最小連接算法能有效進(jìn)行上游服務(wù)器集群負(fù)載信息的實(shí)時(shí)反饋；基于SSL和RSA加密算法的數(shù)據(jù)傳輸方案能有效保障