粮情测控系统中云平台服务器的设计与实现

摘要

从古至今，粮食一直是人类生存发展的基本条件，粮食安全问题不仅与个人生存息息相关，更关乎国计民生，保证粮食安全有利于社会稳定及构建和谐社会。而粮食存储是粮食安全的一个重要部分。为了减小粮食在储存中的损失，就需要实时掌握粮仓中的粮食存储质量。信息技术的迅速发展，让粮情监测行业也受到了很大影响，用户对测控系统的选择更为挑剔。从现今的粮情系统看，用户大多使用本地电脑安装软件使用，用户只能在本地机使用，不能进行远程操作。部分可以通过互联网操作的系统通常使用本地数据库进行管理数据，很难实现大范围的粮仓管理。
　　本文为实现粮情数据的共享和粮情测控系统的远程操作，设计了云平台服务器。该服务器依托于云服务，主要用于粮情的数据处理和事务管理，可满足多用户同时在线获取粮仓信息、测量粮食温湿度、进行通风等操作。根据测控系统的需求，服务器的主要功能模块可分为登录、同步消息、发送指令、定时发送指令四个模块。为了方便程序的开发、维护以及扩展，本文采用了分层架构的方式设计服务器，将服务器分为网络层、业务逻辑层、数据访问层。本文的主要研究工作如下:
　　(1)网络层中完成了TCP（Transmission Control Protocol）服务器端和UDP（User Datagram Protocol）服务器端的设计，以及线程池程序的编写，实现了网络通信。服务器使用TCP的通信方式与客户端进行数据传输，保证了传输的可靠性;使用UDP的传输方式采集粮情数据，保证了传输的即时性。另外网络层采用了异步I/O（input/output）模型和线程池技术实现异步通信，用来提高数据传输的速度和效率，以及服务器处理并发任务的性能。
　　(2)业务逻辑层将服务器功能模块化，使用回调机制实现了登录、同步消息、发送指令、定时发送指令、通风控制等功能，以及完成了数据处理模块的设计。该层中通过回调函数调用网络层函数进行I/O通信，有利于降低程序耦合性，便于程序维护升级。
　　(3)数据访问层中使用了OTL(Oracle，Odbc and DB2-CLI Template Library)的访问数据库方式对用户、粮仓、粮情数据等信息进行增、删、改、查操作，方便高效易读。另外服务器为增强用户信息的安全性，采用了MD5(Message DigestAlgorithm5)的加密方式对用户密码进行了加密。
　　(4)将服务器各个功能模块进行了封装，编写了DLL(Dynamic LinkableLibrary)接口供客户端调用，并对云平台服务器的各个功能进行了测试。
　　本文设计的服务器最大的特点是与云服务相结合。在云端建立了一个统一的数据处理平台，将分布在不同地点的粮库数据统一汇聚到云端处理，可以实现粮情数据的共享，可用于大范围的粮仓管理，方便开发者维护升级。此外本文设计的服务器可与多种终端进行连接，可满足用户随时随地使用测控系统的需求，打破了用户使用设备和操作地域的限制。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文内容及结构安排

第二章 相关技术介绍

2．1 云技术简介

2．1．1 云平台概念

2．1．2 云计算技术

2．1．3 云的服务模式

2．2 Boost库简介

2．3 SQL Server

第三章 云平台服务器的设计

3．1 粮情测控系统总体框架

3．2 服务器框架设计

3．2．1 功能需求分析

3．2．2 性能需求分析

3．2．3 服务器框架设计

3．3 服务器的功能设计与实现

3．4 服务器的网络层

3．4．1 网络协议

3．4．2 网络通信的设计与实现

3．4．3 线程处理的设计与实现

3．5 服务器的业务逻辑层

3．5．1 测控业务的设计与实现

3．5．2 数据处理模块的设计与实现

3．6 服务器的数据访问层

3．6．1 数据库操作实现

3．6．2 登录信息的安全处理

3．7 DLL接口的设计与实现

3．8 服务器的运行测试

3．9 本章小结

第四章 结束语

4．1 总结

4．2 展望

参考文献

致谢