SuperMap GIS云构建方案 - åŒ—äº¬è¶ å›¾è½¯ä»¶è‚¡ä»½æœ‰é™å ¬å¸

SuperMap GIS 云 构 建 方 案北 京 超 图 软 件 股 份 有 限 公 司 李 绍 俊2013 年 05 月 09 日

提 纲GIS 云 概 述GIS 云 构 建 方 案

一 . GIS 云 概 述

GIS 需 要 云 计 算数 据 密 集 型• 矢 量 、 影 像 、 栅 格 、 模 型计 算 密 集 型• 空 间 查 询 、 空 间 分 析 、 拓 扑 分 析高 可 用 性• 辅 助 决 策 , 高 可 用 、 高 可 靠

传 统 模 式 下 为 了 满 足 日 益 增 长 的 需 求• CPU:– 位 数 :32 位 64 位– 主 频 :2G 3.5G– 核 数 : 单 核 双 核 四 核• 内 存 :– 2G 4G 8G 16G … 512G• 硬 盘 :– 一 块 多 块 存 储 设 备• 靠 单 机 的 纵 向 扩 展 , 越 来 越 困 难 , 成 本 越来 越 高 昂

云 计 算 从 另 一 个 角 度 提 供 了 解 决 方 案

云 计 算 的 优 势分 布 式 存 储分 布 式 计 算高 可 用 、 高 可 靠 性

云 计 算 的 大 时 代GIS 的 大 时 代

云 GIS 的 应 用政 务 云交 通 云军 事 云科 研 云企 业 GIS 云物 流 云气 象 云设 施 云遥 感 云测 绘 云… …

二 . GIS 云 构 建 方 案

云 计 算 的 分 类公 有 云私 有 云• 前 期 投 入 少 , 周 期 短• 数 据 更 新 维 护 简 单• 系 统 维 护 简 单• 自 动 在 线 升 级• 数 据 安 全• 网 络 通 达 性 好• 资 源 可 控• 易 于 定 制

云 计 算 的 分 类公 有 云混 合 云私 有 云• 前 期 投 入 少 , 周 期 短• 数 据 更 新 维 护 简 单• 数 据 安 全以 构 建 最 佳 应 用 为 目 标 , 兼 顾 公 有 去 与 私 有 云 的 优 势• 网 络 通 达 性 好• 系 统 维 护 简 单• 资 源 可 控• 自 动 在 线 升 级• 易 于 定 制

构 建 GIS 云 的 常 见 理 解 误 区高 深 莫 测 论• 云 计 算 高 深 莫 测 , 只 有 大 实 体 才 能 搭 建虚 拟 化 安 装 论• 云 计 算 没 什 么 大 不 了 的 , 搞 个 虚 拟 机 把 GIS 软 件 装 进 去 就 行 了一 步 到 位 论• 买 最 好 的 服 务 器 , 买 GIS 云 套 件 , 一 劳 永 逸

解 读 高 深 莫 测 论 (1)• 云 计 算 的 相 关 技 术 已 经 逐 步 成 熟• 云 计 算 的 技 术 及 架 构 优 势 可 大 幅 促 进 GIS应 用 改 进• GIS 平 台 厂 商 为 GIS 云 的 搭 建 进 行 了 充 分的 探 索 , 积 累 了 必 要 的 经 验 , 形 成 了 完 整的 方 案

解 读 高 深 莫 测 论 (2)• 基 于 云 计 算 灵 活 扩 展 的 架 构 ,GIS 云 的 搭建 可 以 阶 段 、 分 步 骤 地 实 施• 混 合 云 的 思 路 为 GIS 云 的 搭 建 进 一 步 降 低了 难 度 和 门 槛

GIS 云 搭 建 箴 言云 虽 高 远 , 累 步 可 达

解 读 虚 拟 化 安 装 论虚 拟 化 ≠ 私 有 云虚 拟 化 +GIS 云 套 件 ≠GIS 云• 单 纯 的 虚 拟 化 不 足 以 发 挥 云 计 算 的 优 势• 动 态 迁 移 、 虚 拟 节 点 及 服 务 器 的 热 插 拔 、 动 态扩 展 、 分 布 式 存 储 、 分 布 式 计 算

GIS 云 搭 建 箴 言好 的 云 ,是 设 计 出 来 的 ,不 是 安 装 出 来 的 。

实 现 动 态 迁 移 并 不 难难 的 是 如 何 更 快 地 动 态 迁 移千兆网络环境20G = 3 分 钟10G = 80 秒1G = 8 秒400M = 3 秒

动 态 迁 移 – 设 备 维 护不 间 断 服 务 的 设 备 维 护维 护

动 态 迁 移 – 动 态 扩 展低 负 载 阈 值 :25% 高 负 载 阈 值 :75%新 加 服 务 器

解 读 一 步 到 位 论 (1)• 动 态 扩 展 是 云 计 算 的 架 构 优 势 , 可 随业 务 增 长 动 态 增 加 基 础 设 计 投 入• 云 计 算 的 搭 建 是 一 个 长 期 的 综 合 过 程 ,需 要 围 绕 应 用 不 断 磨 合 , 不 断 优 化

解 读 一 步 到 位 论 (2)• GIS 云 磨 合 优 化 的 过 程 中 ,GIS 厂 商的 技 术 服 务 与 技 术 支 持 是 重 要 因 素• GIS 云 要 推 倒 重 来 成 本 太 高 , 要 充 分考 虑 安 全 、 技 术 发 展 及 可 持 续 性 等 多方 面 因 素

GIS 云 搭 建 箴 言心 急 吃 不 了 热 豆 腐一 步 建 不 好 云 计 算GIS 云更 需 技 术 保 障

GIS 云 预 算 经 费 建 议 分 配 比 例方 案设 计与 服务 ,20运 转 维 护 ,10平 台 及 软件 , 25基 础 设 施 ,45

云 GIS到 底 应 该 怎 么 建 ?

GIS 云 部 署 实 施 五 步 骤设 计选 型基 础 设施GIS 云平 台前 端 业务 定 制与 应 用

GIS 云 部 署 实 施 五 步 骤设 计选 型基 础 设施GIS 云平 台前 端 业务 定 制与 应 用

云 GIS 的 设 计以 应 用 为 中 心 , 明 确 目 标考 量 预 算 , 确 定 云 类 型安 全 头 等 大 事 , 始 于 设 计

GIS 云 部 署 实 施 五 步 骤设 计选 型基 础 设施GIS 云平 台前 端 业务 定 制与 应 用

云 GIS 的 选 型 -- 服 务 器• 云 GIS 中 的 作 用 : 计 算 、 存 储 、 服 务 发 布– 计 算 :CPU、 内 存 、 显 卡– 存 储 : 硬 盘 、 内 存– 服 务 发 布 : 网 卡• 需 长 期 运 转 , 稳 定 性 , 易 维 护 , 易 远 程 监 控• 多 节 点 , 宜 统 一 配 置 , 易 替 代• 虚 拟 化 : 需 要 注 意 CPU 对 虚 拟 化 的 支 持– Intel: VT– AMD:AMD-V

服 务 器 选 型小 型 机• IBM Power 系 列• HP 9K 系 列• 曙 光 天 演 系 列PC 服 务 器• 机 架 式 、 塔 式 、 刀 片 式• IBM、 华 为 、 联 想 、HP、Dell、 浪 潮 、 曙 光 ...

小 型 机• 技 术 先 进 性– 64 位 、 多 线 程 、 内 存 带 宽 、数 据 吞 吐 …– 性 能 优 越• 可 靠 性 、 可 用 性 、 可 维 护性 (RAS)– UNIX• 高 安 全 性– RISC 与 EPIC 技 术• 虚 拟 环 境 与 多 系 统 平 台– 分 区 功 能• 价 格 比 较 昂 贵• 管 理 专 业 性 要 求 高

PC 服 务 器• 操 作 系 统– Windows– Linux• 界 面 友 好• 专 业 门 槛 低• 价 格 相 对 较 低• 维 护 成 本 低• 高 并 发 时 性 能 不 理 想– TPC、SEPC 达 不 到 小型 机 的 指 标 值• 系 统 稳 定 性 还 有 差 距• 安 全 性 方 面 也 有 差 距

存 储 方 案 选 型机 载 存 储外 接 存 储 设 备• 直 连 式 存 储 :DAS• 网 络 存 储 器 :NAS• 存 储 区 域 网 络 :SAN磁 带 机

机 载 存 储 ( 硬 盘 )• 优 势 :– 成 本 较 低– 应 用 方 便• 缺 点 :– 性 能 :20-80M/S– 数 据 分 散 , 不 利 于数 据 集 中 管 理– 单 点 失 效• 推 荐 应 用 建 议 :– 分 布 式 存 储 技 术 :HDFS、Swift(OpenStack)…– RAID

外 接 存 储 设 备• 优 势 :– 性 能 :700M/S– 数 据 集 中– 安 全 性 好 , 可 避 免 单 点失 效 带 来 的 数 据 丢 失• 缺 点 :– 价 格 比 较 高 昂– 管 理 专 业 要 求 高– 需 要 综 合 考 虑 网 络 配 置• 推 荐 应 用 建 议 :– 小 型 机 方 案 必 备 ,RAC 方 案 必 备– GIS 数 据 密 集 特 点 , 推 荐 采 用

磁 带 机• 优 势 :– 单 位 成 本 低– 易 存 放• 缺 点 :– 读 写 速 度 慢– 需 人 工 操 作• 推 荐 应 用 建 议 :– 不 宜 用 作 实 时 存 储– 建 议 仅 用 作 备 份 / 恢 复 使 用

网 络 方 案 选 型机 载 网 卡• 不 选 择 低 于 千 兆 的 网 卡• 双 网 卡 或 多 网 卡网 络 交 换 机• 千 兆 / 万 兆 交 换 机• 光 纤 交 换 机负 载 均 衡 器• F5

操 作 系 统 选 型WindowsLinux/Unix高 稳 定 性易 学 易 用高 并 发 ( 节 约服 务 器 )

SuperMap GIS 支 持 的 操 作 系 统Windows• Windows 2003 以 上Linux• Redhat Linux• Suse Linux• Ubuntu Linux• 麒 麟 Linux高 性 能跨 平 台• 凝 思 Linux• 红 旗 LinuxUNIX• IBM AIX

虚 拟 化 技 术 选 型PowerVMVirtualBoxVMwareXen/KVMHyper-VLXC• IBM(Unix)• Oracle(Unix、Linux 和 Windows)• 威 睿 (Linux 和 Windows)• 开 源 (Linux 和 Windows)• 微 软 (Windows)• 内 核 虚 拟 化 技 术 (LinuxContainer)

云 计 算 平 台 选 型VmControlVSphereRHEV/Manage OneSystemCenterOpenStack• IBM(Unix)• 威 睿 (Linux 和 Windows)• 开 源 (Linux 和 Windows)• 微 软 (Windows)• 开 源 (Linux 和 Windows)

SuperMap 云 计 算 平 台 联 合 验 证与 IBM 联 合 验 证 (2010)• SuperMap iServer 支 持 IBM 云 计 算 平 台与 Redhat 联 合 验 证 (2010)• SuperMap iServer 支 持 Red Hat 云 平 台与 微 软 联 合 验 证 (2010)• SuperMap 支 持 DDTK-E(Hyper-V) 云 平 台OpenStack 部 署 验 证 (2013)• SuperMap 支 持 OpenStack 云 平 台SuperMap 率 先 同 云 计 算 平 台 企 业 开 展 私 有 云 GIS 技 术 合 作支 持 在 国 内 设 服 务 器

不 同 场 景云 GIS 方 案 范 例

高 性 能 、 高 可 靠 方 案 (UNIX 小 型 机 )GIS 平 台中 间 件操 作 系 统虚 拟 化数 据 库服 务 器• SuperMap iServer 6R• IBM WebSphere• IBM AIX• IBM Power VM• Oracle/IBM DB2• IBM Power750/780

高 性 价 比 方 案 (Linux PC 服 务 器 )GIS 平 台中 间 件操 作 系 统虚 拟 化数 据 库服 务 器• SuperMap iServer 6R• JBoss• Redhat Linux 等• KVM/Xen、ManageOne• Oracle• X86 服 务 器

高 易 用 性 方 案 (Windows PC 服 务 器 )GIS 平 台中 间 件操 作 系 统虚 拟 化数 据 库服 务 器• SuperMap iServer 6R• IIS/Tomcat• Windows• Hyper-V• SQL Server/Oracle• X86 服 务 器

高 安 全 性 方 案 ( 全 国 产 化 )GIS 平 台中 间 件操 作 系 统虚 拟 化数 据 库服 务 器• SuperMap iServer 6R• 东 方 通 / 金 蝶 中 间 件• 麒 麟 / 红 旗 Linux• Xen/ManageOne• 达 梦 / 金 仓• X86 服 务 器

GIS 云 部 署 实 施 五 步 骤设 计选 型基 础 设施GIS 云平 台前 端 业务 定 制与 应 用

基 础 设 施 设 计 阶 段 建 议以 应 用 为 中 心 , 以 需 求 为 导向 , 明 确 目 标设 计 阶 段 对 云 GIS 的 性 能 、 安全 、 扩 展 性 起 决 定 性 因 素设 计 阶 段 不 只 是 硬 件 集 成 ,GIS平 台 及 应 用 需 要 同 步 参 与

云 GIS 基 础 设 施 架 构 图前 端 应 用外 网 入 口外 网 交 换 机 、 防 火 墙 、 负 载 均 衡 器服 务 器 节 点 集 群服 务器服 务器服 务器…服 务器内 网 交 换 机高 速 交 换 机存 储 交 换 机数 据 层 存 储 设 备 数 据 库 服 务 器

基 础 设 施 分 类存 储 设 备• 性 能 之 本 , 验 收 测 试数 据 库 服 务 器• 热 备 、RAC、SDX+• 服 务 库 服 务 器 不 建 议 做 虚 拟 化节 点 服 务 器• 内 网 卡 不 低 于 千 兆网 络 设 备• 投 入 产 出 比 最 高 的 设 施

云 GIS 基 础 设 施 建 设 两 步 走硬 件 部 署 与 通 电 检 测虚 拟 化 与 资 源 池 化

基 础 设 施 通 电 验 证 检 测 (1)• 存 储 设 备– 单 文 件 大 于 百 兆 时 读 写 速 度 不 低 于 200M/S• 数 据 库 服 务 器– RedologSize 不 低 于 800M– 空 间 数 据 读 写 性 能 测 试

基 础 设 施 通 电 验 证 检 测 (2)• 内 网 网 络– 单 文 件 大 于 百 兆 时 异 机 拷 贝 不 低 于 60M/S• 外 网 网 络– 单 文 件 大 于 百 兆 时 外 网 PC 与 内 网 服 务 器 拷 贝不 低 于 10M/S– 负 载 均 衡 器 有 效 性 检 验 : 验 证 不 少 于 3 种 均 衡算 法 对 内 网 不 少 于 3 节 点 的 负 载 均 衡 效 果– 防 火 墙 有 效 性 检 验 : 检 测 对 指 定 网 段 或 应 用的 屏 蔽 效 果

虚 拟 化 管 理 平 台 (1)• 根 据 选 择 的 虚 拟 化 技 术 安 装 部 署 虚 拟化 管 理 平 台• 建 议 采 用 统 一 的 虚 拟 化 技 术• 定 制 并 准 备 各 种 类 别 的 虚 拟 机 模 板

虚 拟 化 管 理 平 台 (2)• 虚 拟 化 管 理 平 台 中 验 证 :1. 用 户 及 组 群 的 安 全 权 限2. 虚 拟 机 的 建 立 、 启 动 、 关 停 、 删 除3. 虚 拟 机 资 源 的 动 态 调 配 (CPU、 内 存 、 硬 盘 )4. 虚 拟 机 动 态 迁 移5. 虚 拟 机 状 态 监 控

资 源 池 化资 源 池 化 不 仅 仅 是 虚 拟机 的 创 建 与 管 理存 储 虚 拟 化网 络 虚 拟 化

GIS 云 部 署 实 施 五 步 骤设 计选 型基 础 设施GIS 云平 台前 端 业务 定 制与 应 用

DeskproExpressRealspaceSilverlightNativeAppFlex富Deskpro端.NETExpress .NETiMobile for WinphoneiMobile for AndroidWin CEViewerAjaxHTML5Viewer .NETiMobile for iOSAndroid经 典 桌 面 GIS 平 台SuperMap SFC基 于 MFC 的 GIS 内 核富 客 户 端 产 品IS .NET基 于 .NET 的 WebGISObjects Com基 于 COM 的 组 件 式 GIS桌 面 GIS 开 发 平 台SaaSiServer Java基 于 Java 的 服 务 式 GISObjects Java基 于 Java 的 组 件 式 GIS移 动 GIS 终 端 产 品Objects .NET基 于 .NET 的 组 件 式 GISSuperMap UGC统一的内核SNE 导 航 引 擎PySuperMapSuperMap Python 组 件基 于 标 准 C++ 的 跨 平 台 GIS 内 核IaaS&PaaS

GIS 云 解 决 方 案GIS 前 端 定 制 与 应 用组 件 应 用 开 发 桌 面 数 据 浏 览 与 处 理 浏 览 器 与 移 动 端 资源服 务 管 理 弹GIS 云 平 台 厂 商服 务 监 控 性行 业 专 题 应 用 行 业 专 题 应 用 行 业 专 题 应 用 行 业 专 题 应 用 …监调 度 策 略控面 向 服 务 的 地 理 信 息 共 享 服 务 平 台 (SGS)租 户 管 理管iServer 节 点 iServer 节 点 GIS 计 算 节 点 GIS 计 算 节 点 …日 志 管 理理空 间 数 据 库 (SDX+)初 始 化 与自动基 础 设 施 即 服 务 IaaS, 云 平 台 厂 商资 源 监 控 化资 源 请 求部池 化 管 理署计 算 能 力 存 储 能 力 网 络 负 载 平 衡自 动 部 署应 用 模 板APIs资 源 度 量镜 像 管 理

异 地 GIS 云 : 某 省 国 土 云 ( 在 建 )省 厅 国 土 云 服 务 中 心区县国土局1区县国土局2区县国土局3区县国土局4…区县国土局n

异 地 GIS 云 前 置 机 :iExpressiExpressiServer前 置 服 务 机主 站 点iExpress前 置 服 务 机

iExpress 简 介• iExpress 属 于 iServer 系 列 产 品 , 是 GIS 服 务 与终 端 用 户 之 间 的 代 理 / 加 速 器• 作 为 客 户 端 (iClient、OpenLayers 等 ) 和 GIS服 务 ( 云 GIS、iServer、GeoServer 或 其 它 第三 方 GIS 服 务 ) 之 间 的 一 个 代 理 , 通 过 发 布 本 地缓 存 加 速 了 终 端 用 户 的 地 图 访 问

发 布 本 地 缓 存 + 代 理 远 程 服 务

某 省 国 土 云 ( 在 建 )省 厅 国 土 云 服 务 中 心iExpress iExpress iExpress iExpress iExpress区县国土局1区县国土局2区县国土局快 速 推 进 区 县 信 息 化3区县国土局4…区县国土局n

GIS 云 部 署 实 施 五 步 骤设 计选 型基 础 设施GIS 云平 台前 端 业务 定 制与 应 用

让 云 活 起 来

数 据 活 起 来 – 数 据 快 速 灵 活 更 新

数 据 活 起 来 – 数 据 快 速 灵 活 更 新空 间 数 据 在 线 编 辑并 发 超 过 200 人

应 用 活 起 来与 业 务 紧 密 结 合物 联 网动 态 目 标 监 控

计 算 活 起 来 ( 空 间 数 据 自 动 建 库 与 发 布 )

空 间 数 据 自 动 建 库 与 发 布

空 间 数 据 自 动 建 库 与 发 布

终 端 活 起 来富端通过网络按需自助强云

强 云 , 也 需 富 端PC 端端Web端二维三维移 动终 端

PC 端

云 端 桌 面专 业 GIS 桌 面二 次 开 发 平 台

Web 端

Web 端

移 动 终 端SuperMap iMobilefor Android/iOSSuperMap iMobilefor Android/iOSSuperMap iClientfor Flex Mobile、HTML5、…

回 顾设 计选 型基 础 设施GIS 云平 台前 端 业务 定 制与 应 用

2013.09.11 北 京 国 际 会 议 中 心SuperMap 7C