謝彩蓮

（玉林師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系 廣西 玉林 537000）

基于虛擬云計(jì)算架構(gòu)的GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度的應(yīng)用研究

謝彩蓮

（玉林師范學(xué)院計(jì)算機(jī)系 廣西 玉林 537000）

近年來，國際上對(duì)地理資源的研究與開發(fā)力度大大增加，地理信息系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用也受到了很大的沖擊。造成了空間數(shù)據(jù)資源的訪問量激增、資源調(diào)度需求量加大等現(xiàn)象的出現(xiàn)。但是由于我國GIS資源應(yīng)用還處在不成熟階段，以單機(jī)或者物理試題服務(wù)器上普通集群技術(shù)構(gòu)建起來的GIS平臺(tái)不能適應(yīng)業(yè)務(wù)類型和數(shù)據(jù)類型的快速變化。計(jì)算資源的浪費(fèi)成為了普遍現(xiàn)象。而虛擬云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，將大大的提升地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)服務(wù)的效果。下面就虛擬云計(jì)算架構(gòu)和GIS服務(wù)資源平臺(tái)的分析與了解，并進(jìn)一步研究基于虛擬云計(jì)算架構(gòu)的GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度的應(yīng)用情況。

虛擬化；云計(jì)算架構(gòu)；GIS服務(wù)；彈性調(diào)度

1.虛擬云計(jì)算技術(shù)的了解與分析

1.1 虛擬云計(jì)算架構(gòu)的概念

虛擬化技術(shù)室伴隨著計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生而發(fā)展的，虛擬化意味著計(jì)算機(jī)資源的抽象應(yīng)用。虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物理資源的邏輯抽象表現(xiàn)，它可以提高資源利用率，并且可以根據(jù)對(duì)象需求的變化靈活的進(jìn)行資源調(diào)度。虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為構(gòu)建云計(jì)算環(huán)境的關(guān)鍵要素。虛擬云計(jì)算架構(gòu)則是指采用虛擬化軟件技術(shù)將物理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備整合為無差別、可按需要隨時(shí)調(diào)用的虛擬化計(jì)算、存儲(chǔ)和通信資源。而需要進(jìn)行西苑調(diào)度時(shí)，就可以通過資源管理中心和調(diào)用管理中心接口人工或者自然進(jìn)行分配。

1.2 虛擬云計(jì)算架構(gòu)的特點(diǎn)

虛擬云計(jì)算架構(gòu)的主要特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)資源調(diào)度的規(guī)?；?、彈性化合動(dòng)態(tài)化?？梢愿鶕?jù)用戶的使用規(guī)模和需要進(jìn)行人工或自然的分配。而且可以在同一個(gè)云計(jì)算環(huán)境下完成不同的應(yīng)用命令。使資源的調(diào)配實(shí)現(xiàn)最大化，降低了用戶對(duì)物理環(huán)境平臺(tái)資源分配不足或者不及時(shí)的顧慮。

2.GID服務(wù)資源調(diào)度平臺(tái)的了解與分析

GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度的概念是在Esri的ArcGIS for Server.10.1提出的其技術(shù)原理是將所有的GIS Server以P2P技術(shù)進(jìn)行集群互聯(lián)，以Server Site群集的形式統(tǒng)一對(duì)外提供GIS服務(wù)。Server Site群組中不再以SOC和SOM服務(wù)器來劃分管理服務(wù)器和其群節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，而是對(duì)提供的服務(wù)不進(jìn)行額外區(qū)分。GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，會(huì)根據(jù)資源的增加或減少通過Sete Manago服務(wù)器中的Cloud Builder on VMwarezujian 組件訪問VMware vSphere的VCenter API。通過預(yù)制好的GIS Server模板，啟動(dòng)或者關(guān)閉虛擬服務(wù)器，并將其作為一個(gè)GISServer節(jié)點(diǎn)加入或者退出提供GIS服務(wù)的Server Site群集。這樣就不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題而影響整個(gè)地圖服務(wù)的現(xiàn)象。相同情況下，當(dāng)需要增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，以Plug-in方式插入，這樣可以為服務(wù)提高負(fù)載能力。這種架構(gòu)模式是構(gòu)建云GIS應(yīng)用的基本運(yùn)行條件。在某種簡(jiǎn)單的邏輯思維上可以吧整個(gè)GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度解釋為：以Site 為架構(gòu)單位，以Cluster為GIS服務(wù)的邏輯單位，以GIS Server為實(shí)際處理單位，以GIS Lnstancer實(shí)例為每個(gè)GIS功能的處理器。

3.傳統(tǒng)的GIS服務(wù)平臺(tái)出現(xiàn)的問題

傳統(tǒng)的以單機(jī)或者物理實(shí)體服務(wù)器上普通集群技術(shù)構(gòu)建起來的GIS服務(wù)平臺(tái)很難適應(yīng)快速變化的業(yè)務(wù)類型和數(shù)據(jù)類型要求。比如：用戶數(shù)量或者用戶訪問頻率突然增加，造成超負(fù)荷的服務(wù)請(qǐng)求延伸到后端的氮?dú)夥?wù)器或者服務(wù)器群，就會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器端因資源不足而響應(yīng)過慢甚至停止響應(yīng)，從而使得用戶體驗(yàn)受阻影響工作進(jìn)度。另一方面，傳統(tǒng)的GIS服務(wù)平臺(tái)由于設(shè)計(jì)問題，有可能對(duì)資源需求環(huán)境估算不足，造成以服務(wù)器和存儲(chǔ)為主的計(jì)算資源的投入出現(xiàn)擴(kuò)大或減小的情況，導(dǎo)致預(yù)算失真影響項(xiàng)目的實(shí)際效能并造成資金浪費(fèi)的現(xiàn)象。

有上述現(xiàn)象可以看出傳統(tǒng)的GIS服務(wù)平臺(tái)對(duì)資源環(huán)境和用戶訪問量等方面的預(yù)算設(shè)計(jì)不能按照實(shí)際情況進(jìn)行轉(zhuǎn)變，從而會(huì)影響工作進(jìn)度和資金流失。甚至有可能導(dǎo)致技術(shù)人員必須停止GIS服務(wù)，重新搭建滿足需求的環(huán)境。而新重新搭建資源需求環(huán)境就必須更換或者添加新的服務(wù)器，重新配置系統(tǒng)環(huán)境、遷移數(shù)據(jù)、發(fā)布地圖服務(wù)等。這些操作的實(shí)施可能會(huì)終止GIS服務(wù)的運(yùn)行，直到新的環(huán)境完成后才能正常工作?？梢妭鹘y(tǒng)的GIS服務(wù)平臺(tái)存在著很多有待改進(jìn)的地方。

4.虛擬化云計(jì)算環(huán)境下的GIS資源彈性調(diào)度的應(yīng)用情況

虛擬云計(jì)算架構(gòu)下的GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度在實(shí)施時(shí)，對(duì)GIS Server機(jī)器的物理處理能力飽和程度先進(jìn)行考量，如果配置不完善就需要增加現(xiàn)有GIS Server機(jī)器中的實(shí)例進(jìn)程數(shù)，隨后平臺(tái)自動(dòng)啟動(dòng)新的GIS Server將新機(jī)器運(yùn)算資源加入到GIS服務(wù)邏輯單位中。

例如對(duì)國土資源遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用時(shí)，首先，創(chuàng)建Site站點(diǎn)架構(gòu)，并將編輯好的Site屬性的虛擬服務(wù)器保存成一個(gè)VM的虛擬服務(wù)器鏡像文件。其次，搭建服務(wù)集群（Cluster）一個(gè)集群可以發(fā)布多個(gè)服務(wù)。最后，利用ArcGIS Server管理服務(wù)對(duì)池化的資源彈性調(diào)度管理，完成資源的管理和添加。通過實(shí)例應(yīng)用可以看出整個(gè)虛擬化云計(jì)算環(huán)境下的GIS資源彈性調(diào)度，可以判斷GIS Servers機(jī)器的物理處理能力，從而根據(jù)性能狀況對(duì)資源進(jìn)行彈性調(diào)度，完成滿足用戶需求的環(huán)境要求。通過大規(guī)模改動(dòng)計(jì)算資源的基礎(chǔ)上，彈性的調(diào)整面向用戶的GIS應(yīng)用，以對(duì)應(yīng)不同的實(shí)際生產(chǎn)情況。虛擬云計(jì)算架構(gòu)的GIS資源服務(wù)彈性調(diào)度在應(yīng)用上，對(duì)可與而言，無論使用要求多么復(fù)雜都能夠獲得流程的體驗(yàn)，并順利完成工作任務(wù)。在技術(shù)應(yīng)用范圍上把用戶的需求環(huán)境無限擴(kuò)大，增加了GIS資源彈性調(diào)度的應(yīng)用范圍，更提升了服務(wù)資源彈性調(diào)度的應(yīng)用效能性。使項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)利益最大化并避免資金的流失。

5.結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)虛擬化云計(jì)算架構(gòu)和GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度的了解和分析，以及對(duì)傳統(tǒng)GIS服務(wù)平臺(tái)的對(duì)比分析。可以看出傳統(tǒng)的GIS服務(wù)平臺(tái)存在著很多有待改進(jìn)的不足之處。但是虛擬化云計(jì)算架構(gòu)下的GIS服務(wù)資源平臺(tái)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)平臺(tái)的不足，實(shí)現(xiàn)的資源的彈性調(diào)度應(yīng)用和增加了對(duì)復(fù)雜需求環(huán)境的應(yīng)對(duì)能力。使得虛擬云計(jì)算架構(gòu)的GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度更加適合應(yīng)用環(huán)境的需求。該技術(shù)對(duì)于政府、企業(yè)等大型不間斷GIS服務(wù)的提供機(jī)構(gòu)具有重要的意義。因此，基于虛擬云計(jì)算架構(gòu)的GIS服務(wù)資源彈性調(diào)度的應(yīng)用更值得進(jìn)一步研究和推廣。

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