农业科研云原型系统设计与应用理论研究

摘要

随着社会的发展和科技的进步，农业科研手段也发生了巨大变化，大规模、跨地域、跨机构的农业科研活动日益广泛。但由于农业科研环境建设相对落后，统一的农业科研平台建设尚不完善。面对这些需求，如何充分利用信息化在农业领域取得的成绩，加快建设农业科研信息化，为广大的农业科研工作者提供一个支持信息共享、资源共用、网络协作的统一平台，具有很重要的现实意义。云计算是一种新兴的计算模式，通过将各种计算资源整合不仅能够提高资源利用率，还可以减少成本投入，给农业科研信息化的实施带来了新的建设思路。本论文在这种背景下，对农业科研云进行了系统研究。
　　 农业科研云平台以云计算等信息技术为依托，对现有的服务器、存储、网络等硬件资源进行整合，实现资源管理的自动化、标准化，在此基础上，搭建农业科研应用服务平台，对农业科研工作者提供丰富的应用服务。由于采用了云计算技术，农业科研云平台可以大大提高IT资源利用率和信息资源共享水平，还可以降低农业科研信息化的投入成本。
　　 本论文首先对云计算相关技术进行了研究，包括云计算定义、云计算的特点以及云计算的服务模式等，然后详细分析了Google、IBM、微软等一系列IT厂商的云计算应用实例；其次，对农业科研信息化进行了详细研究，包括农业科研信息化的背景定义以及农业科研信息化要实现的主要目标等，最后，对农业科研信息化的体系结构和主要内容进行详细探讨。
　　 在此基础之上，本论文对农业科研云进行了原型系统设计，提出了实现虚拟化、标准化和自动化的基本目标；对农业科研云基础设施架构进行设计，利用虚拟技术和分布式技术来搭建农业科研云，既能保证传统应用的平稳迁移，也能进一步减少云计算建设成本；提出了农业科研云运营管理平台，将其分为运营平台、支撑管理平台和资源管理平台三个部分，实现了对农业科研云基础设施资源的有效管理、对农业科研云应用部署平台的资源支撑；提出了农业科研云应用部署平台，实现了应用的自动化部署，研究了应用自动部署流程；最后，对农业科研云应用服务平台进行了详细设计，并简要介绍了应用服务平台中应用的基本内容。
　　 为了保证农业科研云平台的顺利实施，本论文还对农业科研云的多租户、分布式数据存储等关键技术进行了研究；针对农业科研云平台的基本目标，还对农业科研云中的典型应用进行了研究；最后，本论文还利用开源Hadoop分布式架构，搭建了一个云计算实验环境。