分布式GIS的架构

分布式ＧＩＳ的架构　文０金焱（哈尔滨国土资源管理信息中心）　刘达（黑龙江测绘局第二工程院哈尔滨）　霍春玲（黑龙江工程学院哈尔滨）　摘要：分布式计算是近年来最为理想　级别认证的接入点都可以作为特定级别的　采用了分布式计算的Ｇ　Ｉ　ｓ，对于国家　的一种海量数据计算方式，近年来人们对　Ｇ　Ｉ　Ｓ服务提供结点。具体物理模型如下：　级Ｇ　Ｉ　Ｓ平台，可以将接收到的计算指令分　地理信息需求的猛增，海量数据的存储与　散给省级ＧＩＳ平台，而省级ＧＩＳ平台又可　管理已经成为制约ＧＩ　Ｓ发展的技术因素，分　将计算指令分散给县级Ｇ　Ｉ　ｓ平台，于是一　布式计算的引入，将有利于该问题的解　个较为繁琐的计算指令，被化整为零。计　决。　算资源得到了充分利用。　关键词：分布计算；系统架构；海量数　（二）便于数据的更新维护　据；数据安全　在现行的ＧＩＳ中，由于每个ＧＩＳ平台　一　前言　是相互独立的，所以每个高级结点必然要　随着社会对地理信息需求量的不断细　包含其所有下级结点的数据，于是结点数　化和增加，地理信息数据的管理和服务提　据的存储量随级别的增加而成几何量增　供变得日益繁重起来。于是迫切需要一种　加，不利于数据的更新与维护，甚至会导　新的数据计算模式来解决海量数据的管理　致高级结点与低级结点的数据矛盾。　与应用中存在的问题。分布式计算是近些　图２分布式计算ＧＩＳ物理模型　在分布式计算模式Ｇ　Ｉ　Ｓ中，数据只存　年来新生的计算模式，他实现了数据网格　（二）系统实现现有条件基础　在于最低层的Ｇ　Ｉ　ｓ结点，当高级结点需要　式存储，可以容错容灾，就近服务。在城　１、理论支撑：目前以分布式计算为基　进行计算处理时，他可以将命令发送给低　市Ｇ　Ｉ　ｓ（地理信息系统）建设中引入分布　础的计算模型的广泛应用如Ｐ　２　Ｐ数据下载　级结点，这样不但计算便利，而且数据始　式计算，可以有效的将海量计算进行分　软件等，为分布式Ｇ　Ｉ　Ｓ的实现提供了理论　终保持一致性，同时也解决数据海量数据　解，有利于计算耦合的负载平衡，有利于　基础；　的存储问题。　信息数据的更新和维护，更有利于整个　２、软件：基于ＡＪＡＸ、．ＮＥＴ的编程体　（三）有利于数据安全　Ｇ　ＩＳ服务体系的改善。　系，为Ｂ／ｓ结构的交互ＧＩｓ系统的程序实　对于现行ＧＩＳ的独立模式来说，当ＧＩＳ　二、系统的组建　现提供的编程工具；　服务器受到攻击时，会导致其系统的瘫　（一）系统架构　３、硬件：目前网络已经无处不在，特　痪，而对与分布式Ｇ　Ｉ　ｓ来说其影响就会大　该系统的应用模型采用金字塔模型，　别是３　Ｇ时代的来临将会使得客户终端变　大降低，因为其物理结构为网状分布，那　整个系统按等级不同可以分为县级结点，　的更为便捷。　么单个服务结点受损，将不会对整个系统　省级结点、国家级结点与目前我国现行的　三，系统性能分析　的运行产生太大影　行政划分一致，有利于数据的管理与应　响。　用。具体架构的应用模型如下：　四、结束语　目前系统在技术　实现方面已经成熟，　微软公司推出的ＮＥＴ　架构使得分布式计算　变得更为便捷。但由　于我国行业之间的利　益保护，使得数据不　能充分透明，数据在　资源整合方面存在一　定难度。　数据管理机制欠　缺，造成了局部数据　严重重复与局部数据　图１分布式计算ＧＩｓ应用模型　严重短缺并存，所有　在上图中处于最底层的为末结点，所　这些都制约了分布式　有数据都有末结点存放，当处于高级的结　图３现有常规ＧＩｓ工作模式　计算ＧＩｓ的发展　这也是目前不利于ＧＩＳ　点接到数据查询指令时，譬如查询全国的　有上图我们不难发现，采用分布式计　发展的通病。　医疗状况，这时系统将指令进行分解成若　算的ＧＩ　ｓ在性能方面有以下优势：　干个医疗状况查询指令分发给下级结点，　（一）计算负载平衡　参考文献：　最终有下级结点来执行这些指令。当指令　现行的ＧＩＳ中，每个ＧＩＳ平台是相互　［ｉ］王立丰．ｖｓｉｓｕａｌ　ｃ＃．ＮＥＴ项目开发使用案例　北京：科学出版枉，２　０　０　６　执行完毕，在将执行结果反馈给上级结　独立的，这就造成每个Ｇ　Ｉ　ｓ平台的计算负　］陈建春．Ｖｉｓｕａｌ　ｃ＋＋开发ＧＩＳ系统：开发案例　点，有上级结点对数据进行综合整理，反　载不均，处于高级国家Ｇ　Ｉ　ｓ平台计算负载　剖析．北京：电子工业出版枉、２　０　０　０　［５］（美）刘（Ｍ．Ｌ．Ｌｉｕ）．分布式计算原理与应　馈给用户。　最重，而处于低级的县区ＧＩ　ｓ平台计算负　用．北京：清华大学出版社、２　０　０　４　系统的物理实现是基于互联网，物理　载较弱，这就造成部分资源浪费的同时，　『４］（美）福斯特（Ｆｏｓｔｅｒ　Ｉ．）．网格计算．北京：　关系是采用网状互联关系，任何具有一定　部分资源严重短缺的现象。　电子工业出版社，２　００４　ｌｌ５