1、地理信息云平臺規(guī)劃及運(yùn)營,曾為,目錄,GIS云平臺背景及規(guī)劃建議,GIS云平臺演進(jìn)及成本估算,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)及架構(gòu)分析,GIS云平臺運(yùn)營及商業(yè)模式,3,1,4,2,云計(jì)算的定義,一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)由具備一定規(guī)模的多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的IT集群系統(tǒng)，系統(tǒng)規(guī)模幾乎可以無限擴(kuò)大,系統(tǒng)具備高度的擴(kuò)展性和彈性，可以方便、快速地為應(yīng)用增加和減少資源,提供一種或多種形式的資源池，包括物理服務(wù)器，虛擬服務(wù)器（虛擬機(jī)），事務(wù)和文件處理能力或任務(wù)進(jìn)程（如Hadoop），以及存儲資源等。這些資源池可通過抽象化方式實(shí)現(xiàn)，并能夠同時(shí)為多種應(yīng)用提供服務(wù),實(shí)現(xiàn)資源的按需動(dòng)態(tài)分配，并按使用量計(jì)費(fèi),能夠?qū)⒎植加诙鄠€(gè)地點(diǎn)的資源進(jìn)行整合，提供

2、統(tǒng)一的資源共享，并能在各物理地點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,云計(jì)算是一種利用大規(guī)模低成本運(yùn)算單元通過IP網(wǎng)絡(luò)連接，以提供各種計(jì)算服務(wù)的IT技術(shù)。,Page 4,云計(jì)算技術(shù)體系關(guān)鍵技術(shù),虛擬化及 資源調(diào)度平臺,計(jì)算與 存儲平臺,并行計(jì)算,Resource Scaling,Hypervisor Optimization,Unified Fabric,Dynamic Provisioning,虛擬化軟件：高性能、高可靠性、智能調(diào)度算法 虛擬化的硬件加速 虛擬化技術(shù)提高資源利用率,云計(jì)算服務(wù)器和存儲：大內(nèi)存、高網(wǎng)絡(luò)/存儲IOPS、簡化設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)中心的一體化自動(dòng)管控 分布式計(jì)算/存儲框架 分布式計(jì)算存儲提升可靠性,

3、數(shù)據(jù)中心安全性：可信賴、完整性、可用性,自動(dòng)并行化：系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)并行化處理，簡化編程難度 靈活擴(kuò)展：節(jié)點(diǎn)可以靈活加入和退出，系統(tǒng)自動(dòng)感知節(jié)點(diǎn)狀態(tài)并進(jìn)行處理,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)（一）-服務(wù)器虛擬化1/2,服務(wù)器虛擬化 在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上構(gòu)建多個(gè)相互獨(dú)立的虛擬服務(wù)器 從而將CPU、內(nèi)存、I/O等服務(wù)器物理資源轉(zhuǎn)化為一組統(tǒng)一管理，可靈活調(diào)度、動(dòng)態(tài)分配的邏輯資源,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)（一）-服務(wù)器虛擬化2/2,服務(wù)器虛擬化分類 完全虛擬化：采用虛擬軟件（如Hypervisor ）的方式，在虛擬服務(wù)器和底層硬件之間建立一個(gè)抽象層，在完全虛擬化的環(huán)境下，軟件運(yùn)行在裸硬件上，充當(dāng)主機(jī)操作系統(tǒng)，而由管理的虛擬服務(wù)器

4、運(yùn)行客戶端操作系統(tǒng)(guest os) 。 準(zhǔn)虛擬化：與完全虛擬化相比，準(zhǔn)虛擬化需要對操作系統(tǒng)在核心層面進(jìn)行修改，減輕了處理器的負(fù)擔(dān)，以降低額外損耗，從而提供比完全虛擬化技術(shù)更高的效率。 操作系統(tǒng)層虛擬化 ：基于共用操作系統(tǒng)，沒有獨(dú)立的hypervisor層，所以它提供了一個(gè)更瘦的架構(gòu)體系。主機(jī)操作系統(tǒng)本身負(fù)責(zé)在多個(gè)虛擬服務(wù)器之間分配硬件資源，并且讓這些服務(wù)器彼此獨(dú)立。 硬件虛擬化：把虛擬硬件仿真方面的部分繁重任務(wù)從軟件轉(zhuǎn)移到了硬件，并且把某些內(nèi)存管理功能轉(zhuǎn)移到了用軟件處理的CPU微代碼里面。,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)（二）-并行計(jì)算技術(shù),并行計(jì)算技術(shù) 一種將很多計(jì)算同時(shí)進(jìn)行的計(jì)算技術(shù)，其前提是較大問題

5、往往可以被分解為一組小問題并同時(shí)執(zhí)行。,自動(dòng)并行化：系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)并行化處理，簡化編程難度 自動(dòng)可靠處理：系統(tǒng)自動(dòng)處理節(jié)點(diǎn)/任務(wù)的故障檢測和恢復(fù) 靈活擴(kuò)展：節(jié)點(diǎn)可以靈活加入和退出，系統(tǒng)自動(dòng)感知節(jié)點(diǎn)狀態(tài)并進(jìn)行處理 高性能：計(jì)算任務(wù)將被調(diào)度至數(shù)據(jù)所在的節(jié)點(diǎn)，減少網(wǎng)絡(luò)開銷，提升執(zhí)行性能,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)（三）-云存儲技術(shù),云存儲技術(shù) 每個(gè)模塊都是一個(gè)離散的處理單元，所有的模塊都通過一個(gè)可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。 其具有易管理、低成本、高擴(kuò)展的特性。 云存儲技術(shù)分類,分布式文件存儲,分類,描述,特性,適用場景,文件級分布式存取技術(shù),與文件系統(tǒng)兼容的文件訪問和權(quán)限控制機(jī)制、可直接掛載到本地文件系統(tǒng)、海量存儲

6、、高可靠性。,原有基于本地文件系統(tǒng)，改造困難，對IO性能要求不高的應(yīng)用,以Key-Value方式實(shí)現(xiàn)的分布式對象存取,Key-Value方式的存取、支持對象屬性、面向?qū)ο箝_發(fā)友好、海量存儲、高可靠性。,面向?qū)ο箝_發(fā)，非關(guān)系型數(shù)據(jù)存取，對IO性能要求不高的應(yīng)用,設(shè)備級的分布式存儲技術(shù)，提供系統(tǒng)透明的塊設(shè)備，可格式化為任意文件系統(tǒng),以模擬塊設(shè)備（如硬盤）設(shè)備接口方式提供服務(wù)，連續(xù)存儲空間，高IO性能，海量存儲、高可靠性。,對IO性能要求高的應(yīng)用，如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可適應(yīng)多種應(yīng)用場景,分布式對象存儲,分布式塊存儲,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)分析,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)引入分析,以Google、Hadoop為代表的云計(jì)算技術(shù)

7、其核心是分布式計(jì)算技術(shù) 分布式計(jì)算具有平滑擴(kuò)展、負(fù)載均衡、容災(zāi)等特性，規(guī)避了對硬件本身的依賴；當(dāng)前相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)大多數(shù)還是集中計(jì)算架構(gòu)，系統(tǒng)的擴(kuò)展性和容災(zāi)備份還主要依賴于硬件平臺本身，還有分布式數(shù)據(jù)庫對于解決當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的一致性和性能是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn) 云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化還剛剛起步，業(yè)界相對成熟的云計(jì)算商用平臺基本都是封閉的，其技術(shù)也是針對自身業(yè)務(wù)特性設(shè)計(jì)，其電信業(yè)務(wù)系統(tǒng)的適應(yīng)性還需斟酌，引入思路要關(guān)注云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)的使用范圍 因此對于云計(jì)算的引入初期以虛擬化技術(shù)為主，后期隨著云計(jì)算體系的標(biāo)準(zhǔn)化，逐步試點(diǎn)推廣分布式計(jì)算應(yīng)用架構(gòu),云計(jì)算分類,Infrastructure as a Service 以服務(wù)的

8、形式提供虛擬硬件資源，如虛擬主機(jī)/存儲/網(wǎng)絡(luò)等資源。 用戶無需購買服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備，只需通過互聯(lián)網(wǎng)租賃即可搭建自己的應(yīng)用系統(tǒng) 典型應(yīng)用：Amazon Web Service (AWS),Platform as a Service 提供應(yīng)用服務(wù)引擎，如互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用編程接口/運(yùn)行平臺等。 用戶基于該應(yīng)用服務(wù)引擎，可以構(gòu)建該類應(yīng)用。 典型應(yīng)用：Google AppEngine, F, Microsoft Azure服務(wù)平臺,Software as a Service 用戶通過Internet (如瀏覽器)來使用軟件。用戶不必購買軟件，只需按需租用軟件 典型應(yīng)用：Google Doc, S,

9、Oracle CRM OnDemand, Office Live Workspace,面向外部用戶需求，通過開放網(wǎng)絡(luò)提供云計(jì)算服務(wù) IDC，GoogleApp，Saleforce在線CRM,大型企業(yè)按照云計(jì)算的架構(gòu)搭建平臺，面向企業(yè)內(nèi)部需求提供云計(jì)算服務(wù) 企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)中心等,兼顧以上兩種情況的云計(jì)算服務(wù) Amazon Web Server等既為企業(yè)內(nèi)部又為外部用戶提供云計(jì)算服務(wù),按提供的服務(wù)類型,按云服務(wù)的對象,云計(jì)算之公有云架構(gòu),云計(jì)算之私有云架構(gòu),第一層：數(shù)據(jù)中心是構(gòu)建企業(yè)私有云的基礎(chǔ)，它包括服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等。 第二層：通過對物理基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化，可以獲得一個(gè)相對靈活的環(huán)境。 第三

10、層：操作系統(tǒng)?，F(xiàn)在很多虛擬化的廠商都在提供云計(jì)算操作系統(tǒng)。 第四層：數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行環(huán)境。 第五層：中間件和面向服務(wù)的架構(gòu)。 第六層：自助服務(wù)管理軟件。,私有云與公有云（1）,私有云與公有云（2）,私有云與公有云（3）,區(qū)別1：從云的建設(shè)地點(diǎn)劃分，公有云互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的云計(jì)算服務(wù)；私有云企業(yè)內(nèi)部（專網(wǎng)）發(fā)布的云服務(wù)。 區(qū)別2：從云服務(wù)的協(xié)議開發(fā)程度劃分，公有云協(xié)議開放的云計(jì)算服務(wù)，不需要專有的客戶端軟件解析。號稱no software，所有應(yīng)用都是以服務(wù)的形式提供給用戶的，而不是以軟件包的形式提供。私有云微軟的“云端（云+端）”，最終用戶需要有專用的軟件。 區(qū)別3：從服務(wù)對象劃分，私有云為“一個(gè)”客

11、戶單獨(dú)使用而構(gòu)建的，因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效控制；該公司擁有基礎(chǔ)設(shè)施，并可以控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應(yīng)用程序的方式；私有云可部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的防火墻內(nèi)，也可以將它們部署在一個(gè)安全的主機(jī)托管場所；私有云可由云提供商進(jìn)行構(gòu)建，通過托管模式，構(gòu)筑一個(gè)公司企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的專用云。而公有云則是針對外部客戶，通過網(wǎng)絡(luò)方式提供可擴(kuò)展的彈性服務(wù)。,目錄,GIS云平臺背景及規(guī)劃建議,GIS云平臺演進(jìn)及成本估算,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)及架構(gòu)分析,GIS云平臺運(yùn)營及商業(yè)模式,3,1,4,2,Page 18,智慧城市整體框架,智慧城市需要打造一個(gè)統(tǒng)一的地理信息平臺，通過分層建設(shè)，達(dá)到平臺能力及應(yīng)用的可成長、可

12、擴(kuò)充，創(chuàng)造面向未來的智慧城市系統(tǒng)框架。,平臺層,云計(jì)算中心,地理平臺,數(shù)據(jù)中心,網(wǎng)絡(luò)層,通信網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng),手機(jī),PC,攝像頭,RFID,傳感器網(wǎng)絡(luò),視頻電話,internet,呼叫中心,無線網(wǎng)關(guān),云計(jì)算,感知層,應(yīng)急指揮,應(yīng)用層,數(shù)字城管,平安城市,政府熱線,數(shù)字醫(yī)療,環(huán)境監(jiān)控,數(shù)字物流,智能交通,Page 19,Page 19,數(shù)字政務(wù),數(shù)字民生,數(shù)字產(chǎn)業(yè),金融,政府,公共 事業(yè),醫(yī)療,農(nóng)業(yè),教育,地理信息云平臺架構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)(VAE/MCN/MCC),ISV定制應(yīng)用,應(yīng)用層,信息采集,表現(xiàn)層,能源,物流,數(shù)字景區(qū),城市一卡通,數(shù)字醫(yī)療,數(shù)字校園,數(shù)字社區(qū),平安城市,移動(dòng)執(zhí)法,數(shù)字城管,

13、應(yīng)急指揮,政府熱線,食品安全,生產(chǎn)安全,智能交通,智能物流,環(huán)保監(jiān)控,.,移動(dòng)終端,移動(dòng)終端,互聯(lián)網(wǎng),攝像頭,呼叫中心,網(wǎng)站,大屏幕,領(lǐng)導(dǎo)桌面,M2M終端,信息展示,城市儀表盤,通信網(wǎng)（MMSC/SMSC/WAP）,互聯(lián)網(wǎng)（Apps/Internet/云計(jì)算）,服務(wù)接口（WEB應(yīng)用/OGC標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)/WEBSERVICE）,地理信息時(shí)空服務(wù)平臺,Portal,基礎(chǔ)數(shù)據(jù),地理數(shù)據(jù),人口數(shù)據(jù),地名數(shù)據(jù),影像數(shù)據(jù),三維數(shù)據(jù),二維數(shù)據(jù),媒體服務(wù)器,媒體分發(fā),視頻存儲,人口結(jié)構(gòu),人口分布,地表信息,地名信息,元數(shù)據(jù),索引數(shù)據(jù),應(yīng)用開發(fā)環(huán)境,空間地理 信息,專題地圖信息,三維地圖 信息,遙感信息,能力總線,

14、時(shí)空數(shù)據(jù) 中心,專題產(chǎn)品,電子地圖,交通數(shù)據(jù),環(huán)境數(shù)據(jù),人口數(shù)據(jù),公共安全,地理信息云平臺核心能力,智慧城市地理平臺,多樣開發(fā)接口和 終端支持能力,企業(yè)級業(yè)務(wù)管理 及協(xié)同能力,安全穩(wěn)定的后臺運(yùn)維 和管理能力,海量的空間存儲 和表達(dá)能力,豐富的空間分析處理 和服務(wù)能力,靈活的遠(yuǎn)端資源管理 和調(diào)度能力,構(gòu)建統(tǒng)一的智慧城市地理平臺，提供綜合的應(yīng)用支撐和管理能力,地理信息云平臺建設(shè)內(nèi)容,建立一個(gè)規(guī)范準(zhǔn)確即時(shí)的地理信息數(shù)據(jù)庫，提高管理效率、掌握及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的地理信息。,全面基于空間位置整合遙感、氣象、環(huán)境、安全、交通、移動(dòng)等監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立一體化全方位的城市空間感知能力。,基于測繪、影像、人口等基礎(chǔ)數(shù)

15、據(jù)生產(chǎn)豐富的面向城市交通、環(huán)境保護(hù)、人口經(jīng)濟(jì)、公共安全等方面的專題產(chǎn)品,建設(shè)統(tǒng)一的城市空間云服務(wù)平臺，提供豐富多樣的、適應(yīng)多種應(yīng)用模式的“一站式”空間內(nèi)容和分析服務(wù),豐富空間資源,智能空間服務(wù),全面空間感知,地理信息云架構(gòu)設(shè)想,統(tǒng)一資源基礎(chǔ)設(shè)施,云服務(wù),用戶,外部應(yīng)用,內(nèi)部應(yīng)用,地理信息云平臺規(guī)劃流程及原則,詳細(xì)規(guī)劃,前期準(zhǔn)備,成本估算 容量估算 架構(gòu)規(guī)劃,需求分析 業(yè)務(wù)分布模擬,性價(jià)比高 容錯(cuò)能力強(qiáng) 擴(kuò)展性好 虛擬化與非虛擬化相結(jié)合 可靠性高，部署靈活 可管理性強(qiáng) 針對較大規(guī)模應(yīng)用場景,地理信息云IaaS層方案采用幾個(gè)原則,地理信息云平臺整體邏輯架構(gòu)及原則,24,本方案采用Openstack

16、作為解決方案的基礎(chǔ)架構(gòu)。具體包括如下幾個(gè)功能模塊 IaaS管理 管理整個(gè)IaaS層的資源，包括計(jì)算資源，以及用（租）戶的權(quán)限和認(rèn)證功能。 存儲 主要包括兩個(gè)部分，生產(chǎn)環(huán)境中使用的存儲和備份所需存儲。涉及存儲類型包括服務(wù)器的本地硬盤，也包括NAS和SAN存儲。 網(wǎng)絡(luò) 以太網(wǎng)為主，也會涉及infiniband網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 基于x86架構(gòu)的物理服務(wù)器和虛擬服務(wù)器，及UNIX小型機(jī)。,地理信息云平臺整體解決方案研究,地理信息云平臺特性研究,性能計(jì)算,業(yè)務(wù)平臺,設(shè)備選型,服務(wù)器TPMC值計(jì)算公式,在需要處理的各個(gè)業(yè)務(wù)中，選擇一項(xiàng)或幾項(xiàng)業(yè)務(wù)量比較大的業(yè)務(wù)，假設(shè)這些業(yè)務(wù)占總業(yè)務(wù)量的A%。對于這些業(yè)務(wù)，假設(shè)每天

17、服務(wù)器約處理X人次的業(yè)務(wù)，每次業(yè)務(wù)換算成后臺業(yè)務(wù)處理，則大約為Y筆交易，假設(shè)每天業(yè)務(wù)集中在B小時(shí)內(nèi)完成（因早晚業(yè)務(wù)量較小），而在這段時(shí)間內(nèi)業(yè)務(wù)量的分布并不均勻，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定峰值業(yè)務(wù)量通常為平均值的C倍。且根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，估算每個(gè)交易相當(dāng)于D個(gè)基準(zhǔn)測試程序?？紤]系統(tǒng)的擴(kuò)展性，平常只使用到系統(tǒng)的E%，因此該服務(wù)器的TPMC值為（XYCD）/(A%)/(E%)/B/60。,服務(wù)器TPMC值計(jì)算,分析過程：每分鐘處理： （用戶數(shù)）50萬*100/24/60 =37000峰值處理： 37000*1.5 =55500需執(zhí)行約6個(gè)SQL語句，則估算一服務(wù)匯總處理業(yè)務(wù)相當(dāng)?shù)腡PC-C值為：6*0.4

18、5/4 = 0.67Tpmc記錄單匯總和分析的TPC-C 值要求滿足：55500* 0.67Tpmc =37200Tpmc考慮25%的冗余（系統(tǒng)其它開銷）：主機(jī)性能=37200Tpmc *1.25 =46500Tpmc,服務(wù)器選型要求,計(jì)算節(jié)點(diǎn),CPU和內(nèi)存配置高，本地硬盤根據(jù)服務(wù)器虛擬化的要求進(jìn)行選擇。CPU和主板須支持虛擬化。每臺服務(wù)器安裝1塊SSD固態(tài)硬盤，用于安裝寄居系統(tǒng)或者Hypervisor。,存儲節(jié)點(diǎn),CPU和內(nèi)存需求低，本地硬盤要求配置高，硬盤槽位要求多，單塊硬盤的容量要大,數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn),CPU和內(nèi)存的配置高，本地存儲的配置依據(jù)數(shù)據(jù)庫的存儲策略確定。,大數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),CPU、內(nèi)存和本

19、地硬盤做高配。該類型的服務(wù)器須配SSD固態(tài)應(yīng)用，用于存放Map-Reduce中間過程數(shù)據(jù)，此部分?jǐn)?shù)據(jù)具有讀寫頻繁，IOPS高的特點(diǎn)。,29,服務(wù)器詳細(xì)指標(biāo),這里主要涉及交換機(jī)，暫不考慮路由器、防火墻負(fù)以及載均衡器。,30,暫不考慮,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備詳細(xì)指標(biāo),光纖陣列 用于數(shù)據(jù)庫環(huán)境，以及對存儲IO性能要求高的場景。 雙活型熱插拔控制器，SAS盤，支持RAID級別包括“0, 1, 3, 5, 6, 10” NAS設(shè)備 用于需要共享存儲，單對IO性能要求不高的場景。 雙活型熱插拔控制器，SAS盤，支持RAID級別包括“0, 1, 3, 5, 6, 10” 19英寸42U服務(wù)器機(jī)柜 寬 深 高：600mm

20、1070mm 2000mm，稱重大于800kg,31,存儲設(shè)備詳細(xì)指標(biāo),計(jì)算單元詳細(xì)指標(biāo),每3臺計(jì)算節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)算單元。定3臺為一個(gè)計(jì)算單元 ，主要考慮到虛擬機(jī)容錯(cuò)和高可用性方面的考慮，另外服務(wù)器即做存儲節(jié)點(diǎn)和有做計(jì)算節(jié)點(diǎn)的場景。 計(jì)算單元的規(guī)格,32,這里特指分布式存儲單元 每個(gè)存儲節(jié)點(diǎn)組為一個(gè)存儲單元 每個(gè)存儲單元對外提供的 IO帶寬最大值為350MBps， 最大容量可達(dá)72T（4U） 或者48T（3U）,33,存儲單元詳細(xì)指標(biāo),數(shù)據(jù)庫單元的性能參數(shù)，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行設(shè)備選配。,34,數(shù)據(jù)庫單元詳細(xì)指標(biāo),光纖交換機(jī),光纖交換機(jī),盤陣,管理單元詳細(xì)指標(biāo),管理單元即整個(gè)IaaS層的管理系

21、統(tǒng)，由管理模塊和管理數(shù)據(jù)庫組成。該模塊至少需要1臺物理服務(wù)器。 主要包括如下功能模塊： Openstack功能模塊 云計(jì)算管理系統(tǒng) Mysql數(shù)據(jù)庫,35,業(yè)務(wù)平臺功能架構(gòu),功能架構(gòu) 數(shù)據(jù)系統(tǒng) 包括數(shù)據(jù)庫和分布式文件系統(tǒng) 業(yè)務(wù)系統(tǒng) 整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署在物理服務(wù)器和虛擬服務(wù)器 管理系統(tǒng) 由IaaS層管理系統(tǒng)和備份系統(tǒng)組成,36,數(shù)據(jù)系統(tǒng),管理系統(tǒng),業(yè)務(wù)系統(tǒng),大數(shù)據(jù)平臺邏輯拓?fù)?37,同一節(jié)點(diǎn)即做數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)（DataNode）又做任務(wù)節(jié)點(diǎn)（TaskNode）。 任務(wù)分配節(jié)點(diǎn)(JobTracker)與元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)（NameNode）雙機(jī)互備。 邏輯拓?fù)淙缦拢?地理信息云平臺解決方案建議,通過虛擬化技術(shù)，達(dá)

22、到系統(tǒng)間閑置資源動(dòng)態(tài)分配,建設(shè)綜合接入網(wǎng)關(guān)和統(tǒng)一接口，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的通信能力接入和對外接口,各系統(tǒng)功能解構(gòu)和抽取，以SDA架構(gòu)進(jìn)行功能“層、域”歸并,功能架構(gòu)：以SDA架構(gòu)為藍(lán)本，抽取各系統(tǒng)共用的功能組件，按照“三層三域”進(jìn)行聚合歸并,平臺架構(gòu)：底層全部采用虛擬化技術(shù)，以Iaas的方式提供服務(wù),技術(shù)方案,解決建議,通過對前述四個(gè)方面的深入分析，然后通過匯總得出初步解決方案建議,系統(tǒng)架構(gòu)：目標(biāo)網(wǎng)形成雙中心架構(gòu),一方面形成物理集中,為資源動(dòng)態(tài)調(diào)整和虛擬化奠定基礎(chǔ),另一方面雙中心也有互為容災(zāi)備份的作用,系統(tǒng)架構(gòu)目標(biāo)-業(yè)務(wù)系統(tǒng)雙中心,基于集中化原則，未來數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)系統(tǒng)逐步形成雙中心架構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)配套資

23、源的統(tǒng)一提供，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的集中接入和安全防衛(wèi)、對外接口的統(tǒng)一提供 雙中心互為負(fù)荷分擔(dān)和容災(zāi)，提升整體安全性能 規(guī)范、完善、全面的雙中心架構(gòu)，便于快速部署各類數(shù)據(jù)新業(yè)務(wù)系統(tǒng)，徹底改變各業(yè)務(wù)系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)均需面對機(jī)房配套、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，外部接口等問題。 雙中心的建設(shè)將進(jìn)一步從流程、功能、數(shù)據(jù)、接口四個(gè)方面全方位推動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從孤立走向融合,業(yè)務(wù)系統(tǒng)雙中心架構(gòu)構(gòu)建思路,根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，構(gòu)建云存儲 初期以存儲虛擬化為主,建立集中存儲(異構(gòu)存儲整合或更替) 日志數(shù)據(jù)探索使用基于x86的分布式云存儲,以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ),在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上構(gòu)建主機(jī)資源池,X86主機(jī)資源池 小型機(jī)主機(jī)資源池,統(tǒng)一的局域網(wǎng)核心層 統(tǒng)一安全域

24、劃分,統(tǒng)一對外網(wǎng)絡(luò)接口,以虛擬化為基礎(chǔ),逐步構(gòu)建IaaS平臺,計(jì)算平臺建議,控制集群 （UNIX虛擬機(jī)集群）,綜合網(wǎng)關(guān)集群 （X86虛擬機(jī)集群）,應(yīng)用、接口、備份、數(shù)據(jù)庫集群 （X86虛擬機(jī)集群）,應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫集群 （UNIX虛擬機(jī)集群）,硬件或并行計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,計(jì)算平臺建議,數(shù)據(jù)庫 服務(wù)器,web 服務(wù)器,應(yīng)用 服務(wù)器,接口 服務(wù)器,網(wǎng)管 服務(wù)器,備份 服務(wù)器,維護(hù) 終端,存儲 設(shè)備,網(wǎng)關(guān)接 口功能,數(shù)據(jù)庫 虛擬機(jī) 集群,web 虛擬機(jī) 集群,應(yīng)用 虛擬機(jī) 集群,接口 網(wǎng)管 集群,備份 虛擬機(jī) 集群,存儲 虛擬機(jī) 集群,綜合網(wǎng)關(guān) 虛擬機(jī) 集群,應(yīng)用層虛擬機(jī)服務(wù)器集群,接入層虛擬機(jī)服務(wù)

25、器集群,按照功能近似、安全分級的原則，將虛擬機(jī)進(jìn)行分類，應(yīng)用層合并為數(shù)據(jù)庫、web、應(yīng)用、接口網(wǎng)管、存儲和備份六大虛擬機(jī)集群，同平臺虛擬機(jī)集群間資源可按需調(diào)配； 接入層將各系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)接口功能抽象出來，組建綜合網(wǎng)關(guān)虛擬機(jī)集群,小型機(jī) （RISC） 虛擬化 資源池,x86 虛擬化 資源池,存儲平臺建議,存儲虛擬化,存儲平臺建設(shè)的主要思路為，通過虛擬化技術(shù)，將原有分散于各系統(tǒng)內(nèi)的存儲，從邏輯上集中整合于一處，作為整體對外提供服務(wù) 主要應(yīng)用于關(guān)鍵系統(tǒng)控制域和應(yīng)用層中對性能要求較高的系統(tǒng)中 可采用同構(gòu)（替換）或異構(gòu)（利舊擴(kuò)容）方案,異構(gòu)方案,利舊現(xiàn)有存儲，通過獨(dú)立的虛擬化軟件或硬件將異構(gòu)設(shè)備虛擬化為一套

26、邏輯存儲 存在木桶效應(yīng)，邏輯存儲內(nèi)性能最低的硬件決定了整體的性能 軟硬件廠家均有解決方案，如Symentac VSF,同構(gòu)方案,新購大容量存儲替代現(xiàn)有存儲 當(dāng)前存儲業(yè)界趨勢為：單位存儲成本急劇下降，單設(shè)備存儲容量急劇上升 對存儲內(nèi)部支持虛擬磁盤、虛擬路徑分配和虛擬資源調(diào)配，支持重復(fù)數(shù)據(jù)消除和壓縮以降低空間占用 對外支持多陣列虛擬化，實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)展 對異構(gòu)設(shè)備兼容性差 以硬件廠家為代表，如EMC、IBM,性能更優(yōu),兼容性好,成本？,存儲平臺建議,分布式存儲,分布式數(shù)據(jù)存儲,HDFS,數(shù)據(jù)庫集成,FTP,SMB/CIFS,HBase,任務(wù)計(jì)劃,訪問控制,日志,監(jiān)控,高可用性,應(yīng)用部署,配置管理,控制

27、臺,探索基于x86服務(wù)器本地硬盤的分布式存儲技術(shù) 主要由HDFS（分布式文件系統(tǒng)，存儲非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）、HBase（基于HDFS的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，支持海量數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫集成（處理與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間的導(dǎo)入導(dǎo)出）等功能組成 引入策略為：前期主要應(yīng)用于日志等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲，后期隨著技術(shù)的成熟，逐步拓展至傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,網(wǎng)絡(luò)平臺建議,核心層,匯聚層,10GE,接入層,10GE,存儲資源池,計(jì)算資源池,VSAN,VPN /VLAN,10GE,VIP/VHBA,IP Back Bone,統(tǒng)一的對外接口,軟件平臺建議,平臺軟件層面考慮虛擬化軟件的引入，以及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件軟件在虛擬化平臺上的重新部署調(diào)試 同

28、時(shí)需要引入虛擬機(jī)的監(jiān)視、管控軟件，實(shí)現(xiàn)資源的調(diào)配 應(yīng)用軟件根據(jù)SDA架構(gòu)進(jìn)行解構(gòu)和功能擴(kuò)展，并在虛擬機(jī)平臺上進(jìn)行部署 結(jié)合虛擬化的引入，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)中心間的容災(zāi)能力（多種軟件適合容災(zāi)場景的應(yīng)用，如VMWare、Symentac VSF）,初步構(gòu)建包含IaaS、PaaS和SaaS的完整服務(wù)體系。,地理信息云平臺服務(wù)發(fā)展總體規(guī)劃,IDC,信息化應(yīng)用云服務(wù),PaaS開放平臺,戰(zhàn)略合作,GIS應(yīng)用,彈性存儲服務(wù),彈性計(jì)算服務(wù),切入點(diǎn),產(chǎn)品平臺發(fā)展規(guī)劃,可能合作廠家,IBM ESRI,ESRI IBM HW,IBM VMWare HW,SaaS軟件服務(wù),軟件廣場,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù),內(nèi)部試驗(yàn)平臺,SCE及開放

29、API,災(zāi)備與恢復(fù),彈性大容量數(shù)據(jù)庫,先試點(diǎn)后推廣，初步形成價(jià)值鏈； 內(nèi)部應(yīng)用：以提升性能為目的,IaaS先試點(diǎn)再規(guī)模發(fā)展； 內(nèi)部應(yīng)用：以提升資源效益為主,IT系統(tǒng)整合,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施整合,外部開放平臺,號百整合,內(nèi)部海量數(shù)據(jù)處理平臺,內(nèi)部應(yīng)用,目錄,GIS云平臺背景及規(guī)劃建議,GIS云平臺演進(jìn)及成本估算,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)及架構(gòu)分析,GIS云平臺運(yùn)營及商業(yè)模式,3,1,4,2,地理信息私有云平臺演進(jìn)需分階段,公有云向私有云演進(jìn)，有三個(gè)方面的因素需要考慮，包括發(fā)展時(shí)間、發(fā)展規(guī)模和可發(fā)展的業(yè)務(wù)類型等。 公有云向私有云演進(jìn)的發(fā)展時(shí)間取決于公司自有私有云的技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和競爭對手的發(fā)展速度，上

30、述因素共同決定了私有云技術(shù)部署的時(shí)間和階段； 發(fā)展規(guī)模取決于用戶對地理信息業(yè)務(wù)的需求發(fā)展情況、對現(xiàn)有公有云的影響和應(yīng)用成本，上述因素決定了私有云的部署方案； 可發(fā)展的業(yè)務(wù)類型取決于地理信息云平臺的成熟度、GIS實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的發(fā)展和終端的發(fā)展，上述因素決定了地理信息信息化的市場前景。,總體而言，公有云向私有云演進(jìn)應(yīng)分為以下三個(gè)階段,第一階段：私有云的小規(guī)模應(yīng)用,公有云,x86資源池,公有云服務(wù),VLAN,VLAN,開始新建x86資源池、在其上部署數(shù)據(jù)處理平臺，逐步建立基于地理信息業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)倉庫；將全部地理信息業(yè)務(wù)通過云托管的方式部署在公共云上再進(jìn)行統(tǒng)一的資源調(diào)度，實(shí)現(xiàn)資源的全局全省共享；x86資源池

31、與公共云服務(wù)在此階段相互獨(dú)立，未實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理；,第二階段：私有云逐步擴(kuò)充，混合組網(wǎng),私有云業(yè)務(wù)逐步擴(kuò)充，兩云融合，私有云業(yè)務(wù)逐步增加，在這個(gè)階段可以逐步擴(kuò)容私有云計(jì)算能力以及核心網(wǎng)絡(luò)。原有x86下的數(shù)據(jù)平臺將逐步升級為服務(wù)集群，以滿足新的用戶需求以及業(yè)務(wù)應(yīng)用的需要，由于私有云特性差異，在公有云的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的要求，網(wǎng)絡(luò)要支持公有云和私有云的統(tǒng)一門戶管理。,X86資源池,混合云,主要管理x86服務(wù)器資源池 存儲資源池，用于存儲基于x86架構(gòu)的應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),主要管理SUN小型機(jī)資源池 存儲資源池，用于存儲基于Sparc架構(gòu)和PA機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),VLAN,VLAN,公有云服務(wù),

32、統(tǒng)一的門戶管理,第三階段：完全的私有云應(yīng)用場景,管理支撐資源池,業(yè)務(wù)支撐資源池,網(wǎng)絡(luò)支撐資源池,私有云,VLAN,VLAN,VLAN,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源池,GIS業(yè)務(wù)資源池,VLAN,VLAN,最后，隨著業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，私有云服務(wù)將大規(guī)模部署覆蓋所有的地域，公有云完全演 進(jìn)到私有云。公司的業(yè)務(wù)將進(jìn)一步擴(kuò)展，根據(jù)業(yè)務(wù)分別建設(shè)五大線條資源池，每個(gè)資源池根據(jù)應(yīng)用需要配置x86服務(wù)器、小型機(jī)、存儲和網(wǎng)絡(luò)等資源；五大資源池通過構(gòu)建各自的管理維護(hù)門戶；需根據(jù)虛擬化要求調(diào)整安全管理能力。,云計(jì)算解決方案演進(jìn)思路,云存儲,服務(wù)器虛擬化,云計(jì)算解決方案演進(jìn)思路,云平臺總體建設(shè)步驟,一、三大資源池,二、業(yè)務(wù)遷移,三、

33、應(yīng)用整合,四、PaaS&SaaS,建設(shè)私有云平臺 構(gòu)建x86服務(wù)器、IBM小型機(jī)、SUN及HP小型機(jī)三大資源池,完成虛擬化改造的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行IaaS整合 將原有公有云部分業(yè)務(wù)遷移到私有云平臺,根據(jù)SOA架構(gòu)對應(yīng)用進(jìn)行服務(wù)化改造和整合 構(gòu)建企業(yè)級數(shù)據(jù)中心,PaaS及SaaS 試點(diǎn) 結(jié)合試點(diǎn)情況及私有云實(shí)施情況，進(jìn)一步推廣PaaS&SaaS,基礎(chǔ)架構(gòu)云平臺技術(shù)要求,x86服務(wù)器按1：3進(jìn)行虛擬化，考慮20%的虛擬軟件系統(tǒng)消耗。,方案設(shè)計(jì)：每2000個(gè)用戶虛擬機(jī)構(gòu)成一個(gè)基礎(chǔ)計(jì)算單元。每個(gè)計(jì)算單元由一個(gè)管理服務(wù)器集群和N個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)器集群組成。管理服務(wù)器集群至少2臺物理主機(jī)，業(yè)務(wù)服務(wù)器集群包含N臺物理主

34、機(jī)（N=8）。,網(wǎng)絡(luò)方案私有云部署方案,基礎(chǔ)計(jì)算單元投資估算,針對2000個(gè)用戶虛擬機(jī)構(gòu)成的一個(gè)基礎(chǔ)計(jì)算單元。按照上述要求進(jìn)行資源配置，其初期投入在500萬元左右，但不包含維護(hù)成本費(fèi)用。,目錄,GIS云平臺背景及規(guī)劃建議,GIS云平臺演進(jìn)及成本估算,云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)及架構(gòu)分析,GIS云平臺運(yùn)營及商業(yè)模式,3,1,4,2,地理信息產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)及面臨的挑戰(zhàn),第一，地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、市場前景廣闊。近年來，我國地理信息產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的良好態(tài)勢，每年以超過25%的速度迅猛增長，正在成為中國乃至全球服務(wù)業(yè)中迅速崛起的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，成為國家創(chuàng)新體系和信息化建設(shè)的重要組成部分。地理信息產(chǎn)品和技術(shù)廣泛應(yīng)用于

35、國民經(jīng)濟(jì)社會的幾乎每個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，并進(jìn)入百姓的日常生活。隨著地理信息在政府、企業(yè)和公眾中的深入應(yīng)用，地理信息產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。 第二，地理信息產(chǎn)業(yè)鏈長、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度廣、帶動(dòng)系數(shù)大。地理信息產(chǎn)業(yè)是測繪技術(shù)、信息技術(shù)和空間技術(shù)等交叉、滲透和融合發(fā)展的產(chǎn)物，其產(chǎn)業(yè)鏈較長，包括數(shù)據(jù)獲取、處理和應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)，并具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)效應(yīng)。有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，地理信息產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大于110，直接帶動(dòng)相關(guān)設(shè)備、軟件和服務(wù)的發(fā)展，帶動(dòng)各行各業(yè)的信息化建設(shè)，推動(dòng)國家信息化進(jìn)程。 第三，地理信息產(chǎn)業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。地理信息技術(shù)綜合集成了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)、遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航和現(xiàn)代測量等核心技術(shù)，廣泛利用了當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)中的前沿、尖端科技成果，使得地理信息產(chǎn)業(yè)具有知識和技術(shù)密集的特點(diǎn)。,1、地理信息產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),地理信息產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)及面臨的挑戰(zhàn),第一，企業(yè)規(guī)模普遍偏小。