虛擬化與云計(jì)算

在國(guó)土信息監(jiān)管平臺(tái)中的

應(yīng)用研究

2013級(jí)學(xué)生：那剛目錄存在的主要問題1采用虛擬化的新思路2采用云計(jì)算的新思路3國(guó)土信息平臺(tái)建設(shè)介紹4信息監(jiān)管平臺(tái)效果展示5結(jié)束語(yǔ)68/12/20242存在的主要問題打開影像數(shù)據(jù)怎么這么慢，沒法出圖這個(gè)數(shù)據(jù)好像去年也用這個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)怎么斷了，過(guò)一會(huì)又好了想要的功能太少了，我需要的沒法統(tǒng)計(jì)我覺得你現(xiàn)在就應(yīng)該把這件事做好！硬盤壞了，數(shù)據(jù)丟失了8/12/20243數(shù)據(jù)資料擔(dān)憂（一）1、單機(jī)服務(wù)器模式性能不足。

隨著IT技術(shù)的飛速發(fā)展，日益增長(zhǎng)的土地?cái)?shù)據(jù)和更多用戶，數(shù)據(jù)中心的軟、硬件資源得以極大的豐富。基于傳統(tǒng)IT架構(gòu)模式下的數(shù)據(jù)中心，各種問題不斷暴露，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心模式面臨挑戰(zhàn)。

8/12/20244業(yè)務(wù)發(fā)展帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)資料擔(dān)憂（二）2、影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本高

每年的影像數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到不同的服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中大部分地區(qū)數(shù)據(jù)沒有太大變化，造成大量重復(fù)數(shù)據(jù)，資源浪費(fèi)3、存儲(chǔ)可靠性低所有數(shù)據(jù)僅存在一臺(tái)磁盤整列做了RIAD6，有兩塊磁盤壞后，數(shù)據(jù)沒法恢復(fù)。

8/12/20245數(shù)據(jù)資料擔(dān)憂（三）ArcGISSDE+Oracle相結(jié)合，構(gòu)建基礎(chǔ)的GIS系統(tǒng)平臺(tái)現(xiàn)行環(huán)境中通過(guò)終端應(yīng)用進(jìn)行訪問GIS系統(tǒng)存在壓力現(xiàn)行系統(tǒng)無(wú)法滿足需求，需要提升訪問速度ArcGISSDE+Oracle

訪問速度慢，性能較差8/12/20246目錄存在的主要問題1采用虛擬化的新思路2采用云計(jì)算的新思路3國(guó)土信息平臺(tái)建設(shè)介紹4信息監(jiān)管平臺(tái)效果展示5結(jié)束語(yǔ)68/12/20247虛擬化技術(shù)虛擬化虛擬化技術(shù)又稱分區(qū)技術(shù)，它通過(guò)在硬件和軟件之間添加虛擬中間層），可以在單一服務(wù)器上部署多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用。虛擬化是一種資源分配方法，它通過(guò)軟硬件分離的方式，將資源分配給最需要它們的工作負(fù)載，以達(dá)到資源重組、提升效率的目的。未更改過(guò)的應(yīng)用未更改過(guò)的OS虛擬硬件8/12/20248服務(wù)器虛擬化基本概念OSDriversAPPHardware無(wú)變化無(wú)變化虛擬化硬件Hardware硬件平臺(tái)Hypervisor虛擬機(jī)管理器aOSDriversHardwareAPPaOSDriversHardwareAPPaOSDriversHardwareAPPVMVMVM虛擬機(jī)（VirtualMachine，簡(jiǎn)稱VM），指通過(guò)軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。8/12/20249虛擬化好處構(gòu)建先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)—靈活、安全、高效2024/8/12InspurgroupX

自動(dòng)資源保證動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡持續(xù)負(fù)載優(yōu)化

增加可用性自動(dòng)化支持所有應(yīng)用

容量按需分配

不中斷擴(kuò)展彈性，重新配置++8/12/202410虛擬化的基本特征硬件獨(dú)立可以在其他服務(wù)器上不加修改的運(yùn)行虛擬機(jī)兼容性完全兼容標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)、硬件驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用隔離每一個(gè)虛擬機(jī)都與同在一個(gè)服務(wù)器上的其他虛擬機(jī)相隔離封裝虛擬機(jī)將整個(gè)系統(tǒng)，包括硬件配置、操作系以及應(yīng)用等封裝在文件里…………...………………...………………...……VMxServerVMVMVMxServerOSAPPOSAPPxServerOSAPPOSAPPVMVMVMVM8/12/202411目錄存在的主要問題1采用虛擬化的新思路2采用云計(jì)算的新思路3國(guó)土信息平臺(tái)建設(shè)介紹4信息監(jiān)管平臺(tái)效果展示5結(jié)束語(yǔ)68/12/202412云計(jì)算爭(zhēng)議？云計(jì)算是不是單純的概念炒作？絕大多數(shù)有潛力的新型技術(shù)都要經(jīng)歷炒作周期，云計(jì)算也不例外.目前云計(jì)算屬于過(guò)熱期.能否到達(dá)成熟期的關(guān)鍵因素：云計(jì)算是否能具有產(chǎn)業(yè)變革能力。8/12/202413什么是云計(jì)算？云，是下一代服務(wù)整合和交付方式的統(tǒng)稱。狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺(tái)、軟件）。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。“云”中的資源在使用者看來(lái)是可以無(wú)限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水電一樣使用IT基礎(chǔ)設(shè)施。廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其他的服務(wù)。8/12/202414什么是云計(jì)算？“云”是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、寬帶資源等等。云計(jì)算將所有的計(jì)算資源集中起來(lái)，并由軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，無(wú)需人為參與。這使得應(yīng)用提供者無(wú)需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于創(chuàng)新和降低成本。有人打了個(gè)比方：這就好比是從古老的單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

8/12/202415云計(jì)算基本特征基于網(wǎng)絡(luò)支持異構(gòu)基礎(chǔ)資源云計(jì)算基本特征按需分配按量計(jì)費(fèi)支持海量信息處理支持資源動(dòng)態(tài)伸縮和流轉(zhuǎn)支持異構(gòu)多任務(wù)體系8/12/202416云計(jì)算架構(gòu)云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)一般分為物理資源，資源虛擬化，管理，服務(wù)提供。物理設(shè)施被虛擬化，提供一個(gè)靈活的資源池體提高資源利用率。管理層負(fù)責(zé)物理資源和虛擬資源池的管理、部署、監(jiān)控、報(bào)警等。服務(wù)提供層組合管理層的功能提供某種形式的服務(wù)。8/12/202417云計(jì)算解決國(guó)土信息監(jiān)管平臺(tái)問題大型服務(wù)器云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)巨型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用集中，數(shù)據(jù)庫(kù)膨脹高性能高可靠靈活拓展TCO業(yè)務(wù)連續(xù)性超大規(guī)模的云計(jì)算平臺(tái)提升國(guó)土信息監(jiān)管平臺(tái)性能采用虛擬化技術(shù)降低平臺(tái)成本資源化存儲(chǔ)提升平臺(tái)可靠性強(qiáng)大的云端web化，移動(dòng)化應(yīng)用強(qiáng)大的可擴(kuò)展性提供用戶更多的服務(wù)8/12/202418目錄存在的主要問題1采用虛擬化的新思路2采用云計(jì)算的新思路3國(guó)土信息平臺(tái)建設(shè)介紹4信息監(jiān)管平臺(tái)效果展示5結(jié)束語(yǔ)68/12/202419總統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)8/12/202420規(guī)劃院外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DInternet華為PTN防火墻AC無(wú)線控制器POE交換機(jī)流量與審計(jì)交換機(jī)1#2#3#4#5#6#7#GSIRPRwifiF1GSIRPRwifiF2GSIRPRwifiF4GSIRPRwifiF3

GUESTwifiGSIRPRwifiF5

GUESTwifiGSIRPRwifiF6GSIRPRwifiF7光纜單模跳線雙絞線有線網(wǎng)絡(luò)Vlan12Vlan13Vlan14Vlan15Vlan16Vlan17GUESTwifi

VLAN10財(cái)務(wù)室其他8/12/202421數(shù)據(jù)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞镀?wù)機(jī)箱IBM小型機(jī)EMC磁盤陣列光交機(jī)光交機(jī)DELL磁盤陣列DELL機(jī)架式服務(wù)器DELL磁帶機(jī)DPXA5

核心交換機(jī)IPS入侵檢測(cè)1#~~7#樓各科室辦公室多模跳線雙絞線多模線纜網(wǎng)絡(luò)機(jī)房服務(wù)機(jī)房硬件環(huán)境介紹8/12/202422軟件環(huán)境介紹客戶端ArcgisDesktopGisServer矢量數(shù)據(jù)（Oracle）影像數(shù)據(jù)（win共享文件系統(tǒng)）8/12/202423數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)土地利用土地規(guī)劃土地監(jiān)測(cè)二調(diào)影像2010影像2011影像201X影像屬性數(shù)據(jù)8/12/202424應(yīng)用到的主要技術(shù)數(shù)據(jù)整理12數(shù)據(jù)存儲(chǔ)3ArcGisServer集群技術(shù)WebAdapter虛擬化技術(shù)切片緩存技術(shù)數(shù)據(jù)發(fā)布數(shù)據(jù)應(yīng)用4ArcGisdesktopAEFME

ArcGiscatalog鑲嵌數(shù)據(jù)集Oracle11gR2RacWin共享文件系統(tǒng)8/12/202425數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)FME：通過(guò)提供在轉(zhuǎn)換過(guò)程中重構(gòu)數(shù)據(jù)的功能,實(shí)現(xiàn)了超過(guò)250種不同空間數(shù)據(jù)格式(模型)之間的轉(zhuǎn)換。鑲嵌數(shù)據(jù)集：（MosaicDataset）是ArcGIS10推出的管理柵格數(shù)據(jù)的影像新技術(shù)。Oracle11gR2RacOracleRAC在OracleRAC環(huán)境下，Oracle集成提供了集群軟件和存儲(chǔ)管理軟件，為用戶降低了應(yīng)用成本。優(yōu)點(diǎn)：(1)多節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡;(2)提供高可用：故障容錯(cuò)和無(wú)縫切換功能，將硬件和軟件錯(cuò)誤造成的影響最小化;(3)通過(guò)并行執(zhí)行技術(shù)提高事務(wù)響應(yīng)時(shí)間----通常用于數(shù)據(jù)分析系統(tǒng);(4)通過(guò)橫向擴(kuò)展提高每秒交易數(shù)和連接數(shù)----通常對(duì)于聯(lián)機(jī)事務(wù)系統(tǒng);(5)節(jié)約硬件成本，可以用多個(gè)廉價(jià)PC服務(wù)器代替昂貴的小型機(jī)或大型機(jī)，同時(shí)節(jié)約相應(yīng)維護(hù)成本;(6)可擴(kuò)展性好，可以方便添加刪除節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)展硬件資源。8/12/202426數(shù)據(jù)發(fā)布ArcGisServer集群技術(shù)：采用集群技術(shù)構(gòu)建服務(wù)器，在一定程度上解決了B／S架構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)并發(fā)訪問支持較弱的問題，同時(shí)利用集群的失效接管或輪詢等機(jī)制，可以提高服務(wù)器端的穩(wěn)定性和可用性．這些都為高性能GIS服務(wù)器的搭建提供了技術(shù)保障切片緩存技術(shù)：面對(duì)前所未有的海量數(shù)據(jù),使用傳統(tǒng)的WebGIS方式直接將整幅影像發(fā)布到網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布與共享不現(xiàn)實(shí)。一方面,服務(wù)器實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地渲染生成大范圍的圖片,和對(duì)全省范圍內(nèi)的并發(fā)訪問的控制十分耗費(fèi)系統(tǒng)資源;另一方面,由于客戶端地圖訪問窗口的范圍限制,每次能瀏覽的數(shù)據(jù)區(qū)域很有限,也無(wú)須一次傳給用戶過(guò)大的圖像范圍,增加服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。在此背景下,使用地圖預(yù)生成技術(shù)建立全國(guó)二調(diào)影像數(shù)據(jù)的瓦片金字塔,快速提取用戶需求的范圍和分辨率的數(shù)據(jù),是理想的影像數(shù)據(jù)組織方式。8/12/202427虛擬化云計(jì)算應(yīng)用（一）應(yīng)用級(jí)別采用相應(yīng)的技術(shù)，提升應(yīng)用系統(tǒng)本身的吞吐量以及處理能力，例如對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行瓦片化處理，ArcGISSDE上進(jìn)行圖元的內(nèi)存緩存處理。采用服務(wù)器虛擬化，提升ArcGIS服務(wù)器的高可靠性，確保ArcGIS

SDE實(shí)例能持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，為ArcGIS服務(wù)器的擴(kuò)容（CPU、內(nèi)存）提供支持，方便進(jìn)行線上擴(kuò)容，降低維護(hù)宕機(jī)時(shí)間采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)提供的負(fù)載均衡組件，將請(qǐng)求壓力分發(fā)到多個(gè)ArcGIS實(shí)例，確保每個(gè)ArcGIS實(shí)例的處理能力允許前提下得到最好的響應(yīng)速度。數(shù)據(jù)庫(kù)直連共享存儲(chǔ)，保障數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度，提升整體數(shù)據(jù)讀取效率。8/12/202428虛擬化云計(jì)算應(yīng)用（二）多ArcGIS分擔(dān)業(yè)務(wù)負(fù)載基于虛擬化技術(shù)彈性擴(kuò)展虛擬化提供負(fù)載均衡組件支撐基于FC共享存儲(chǔ)的ArcGIS實(shí)例高可靠性保障基于池化資源的ArcGIS實(shí)例資源分配負(fù)載均衡組件ArcGIS實(shí)例群Oracle實(shí)例FC存儲(chǔ)8/12/202429虛擬化云計(jì)算應(yīng)用（三）DPtechxServerDPtechxServerDPtechxServerDPtechxServerOracleServerArcGISSDE實(shí)例虛擬化負(fù)載均衡組件DELL

M3600FDELL

M620DPX深度業(yè)務(wù)交換網(wǎng)關(guān)FC交換機(jī)FC交換機(jī)8/12/202430目錄存在的主要問題1采用虛擬化的新思路2采用云計(jì)算的新思路3國(guó)土信息平臺(tái)建設(shè)介紹4信息監(jiān)管平臺(tái)效果展示5結(jié)束語(yǔ)68/12/202431虛擬化機(jī)8/12/2024328/12/202433中川機(jī)場(chǎng)矢量數(shù)據(jù)查詢8/12/202434甘肅省影像地圖8/12/2024352009年蘭大影