基于云平台“天地图·广东”优化与研究.doc

基于云平台“天地图·广东”优化与研究 　　摘要：地理信息公共服务平台通过云服务技术进行底层的网络化资源分配，能使得其数据服务更加高效和稳定。为了获得数据处理能力的提升，该文中，基于云平台的“天地图·广东”的将会通过增加缓存，采用HAproxy 负载均衡等方式进行优化，并使用Loadrunner 对其性能进行测试评估，为之后广东省公共地理信息系统在云平台上的全面部署提供了数据准备。 　　关键词：云服务；地理信息平台；地图；并发访问性能；HAproxy；Loadrunner 　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）31-7110-04 　　1 概述 　　基于地理信息空间框架数据，地理信息公共平台以地理信息系统（GIS）作为主要的管理工具，把与空间信息有关联的非空间信息进行整合；通过网络传输技术在底层支撑各种信息终端服务，为政府、企业和公众提供相关的地理信息服务[1]。由此，地理信息公共服务平台使得“信息孤岛”的问题得以有效的解决，实现了对全市乃至全省基础地理信息的平台统一，建库统一和管理统一。随着政府和社会对地理空间信息资源开发的不断深入，以及对系统平台的应用越来越广泛，基于服务形式的空间数据资源访问量的不断扩张；同时，因为地理信息公共服务平台本身所应用的数据量就是非常的巨大，传统单物理服务器上普通集群技术构建起来的地理空间信息系统对业务类型和数据类型请求快速变化需要的适应已经非常勉强[2]。近几年来，云计算逐渐成为了一个非常热门的话题，从Google Apps到Microsoft Azure，云服务开始走进了人们的生活[3]，并慢慢影响我们的生活，甚至改变了而我们的用户体验和生活习惯。在广义中，云计算是一种服务的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获取所需要的服务[4]。云服务可以将所有的计算资源集中统筹起来，并且由对应专业软件实现自动管理，提高工作效率和稳定性。GIS作为运行和处理地理参照数据的一门综合性大系统，在输入、存储、查询、分析和显示地理数据等诸多不同领域都有广泛的应用，从严格意义上讲，GIS是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统[5]。云计算作为一个轻型的并行计算网络、分布式网络和网格计算，提供了可靠、安全的数据存储中心，低要求的接入设备，方便的共享，因此，许多研究学者认为云计算模型将是用于解决地理信息公共服务平台数据组织管理问题，节省成本，提高可靠性的最佳选择[6-9]。 　　广东省国土资源技术中心通过对已建成的广东省基础地理信息数据库[10]进行资源更新整合，建成了广东省地理信息公共服务平台，而“天地图·广东” （以下简称“天地图”）是其公众版本。然而为了提高平台的管理效率，稳定性，容灾能力，使其具有按需取用、弹性可伸缩、低成本等优点，平台被实验性的部署在云架构服务平台中。该文通过对云平台下“天地图”的部署进行优化改善，同时还对其进行了测试评估，为之后云平台正式支撑“天地图”应用的可行性分析奠定数据理论。 　　2 计算资源云服务部署方案 　　2.1 服务支撑平台 　　本次对“天地图”的测试将基于采用广东省电子工业研究院自助研发的G-Cloud云操作系统软件进行构建的云平台进行[11]。云平台将基于廉价服务器加SATA硬盘的基础设施来进行计算、存储资源池化提供等处理。服务的支撑平台技术的简略基本框架可以如图1所示。其中资源层是指用于提供存储与计算的物理资源，一般用到一定数量级别的服务器；系统层则是用于提供底层虚拟化操作系统支持，管理提供虚拟机，存储管理服务，提供存储系统，虚拟机动态调度系统的基本组件支持，包括核心层的分布式文件系统支持，元数据分配算法，弹性资源的虚拟化调度策略支持等。而在服务层方面，系统提供了面向应用的弹性虚拟机（可图1中的VM）集群调度服务，以及对外提供存储共享服务。在服务层中，根据不同的调度策略算法（包括根据内存使用情况，CPU负载情况，网络I/O等特征），动态弹性管理集群内虚拟机的资源。以空闲内存调度策略为例，创建面向某特定应用的虚拟机集群，集群内所有虚拟机协同工作，对外提供特定应用，当外部访问该应用导致集群内虚拟机内存使用增大到预设的阀值时，由虚拟机集群服务自动增加新虚拟机，扩建应用集群规模来满足外部访问需要；当内存使用率降低时，自动回收虚拟机资源，节省集群内计算资源，来达到按需使用的目的。 　　部署的具体方式是：首先在服务器上安装G-Cloud云操作系统，搭建云平台，通过虚拟机的方式为天地图提供运算资源（CPU和内存）；然后通过大量SATA硬盘搭建分布式存储池获取存储资源。在大量的虚拟机服务器部署相应的天地图应用，并使用硬件负载均衡器，构造“天地图”的应用集群。在实际的部署中，云操作系统与分布式存储池对部署人员