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ArcGIS与云计算技术.pdf

发布时间：2022-06-16 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.61M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    ArcGIS与云计算 目 录 .概述··························································································· .什么是云计算··········································································  .Esri的云计算支持 ··································································0 .“云端部署”案例································································  .ArcGIS的云安全 ···································································  附录：云计算演变·································································  附录：剖析云计算技术·························································  Esri中国（北京）有限公司
    ArcGIS与云计算 1.概述 一说到云计算，可能大家都会一头雾水，都会存在一个疑问，什么是 云计算？这里我们做个简单的解释。从事企业IT建设的人员都知道，我们花 了大量时间做一些基础架构的维护、软件的维护、运维的日常的工作，这大 概占了70%以上的时间，我们大概只有20%甚至更少的时间去想我们的IT结 构、 IT组织，怎么满足业务的需求。今天我们发觉面临的压力越来越多的来 自业务部门，怎样快速满足业务部门的需求，怎么改变目前的窘迫的状况， 快速适应IT快速变化的需求。云计算应该是一个很好的利器，解决目前的状 况。我们说的云计算实际上说的简单一点，说成类似今天的电话，类似墙上 的插座，或者类似自来水的水龙头，我们只需要拧开水龙头就可以有自来 水。具体说水来自长江还是黄河，插座的电是核电厂还是火电厂的发电，都 无所谓，知道不知道对我影响不大。我们的IT架构如何走到这样的一个程度? 云计算就是很好的解决和处理的平台去达到这样的目标。 一般来说，企业或机构都会管理和维护自己的计算机系统。来自IBM的 一项调查表明，每年企业花在硬件投资和维护上的费用越来越高，如下图所 示： 图1-1全球年度IT硬件费用投资 (图注：该图内容来自因特网) 随之而来，大家想着各种办法来解决如何把系统建设的更加容易、更加 节省。因此各种新概念层出不穷，虚拟化技术、集群计算、网格计算、效用 计算等。谷歌、亚马逊、微软、IBM、雅虎等多家厂商不断在云计算技术上 Esri中国（北京）有限公司 
    ArcGIS与云计算 推陈出新，推进了云计算时代的来临。可以说，云计算是并行计算、分布式 计算和网格计算的发展，或者说这些计算机科学概念的商业实现。也是虚拟 化、效用计算、IaaS、SaaS、Paas等概念混合演进并跃升的结果。 随着云计算时代的到来，目前已有多种软件部署方法的选择，可以大大 的减少企业或政府机构的大量的时间，金钱，和IT资源的需求，并带来大量 的效益，例如降低费用预算，提高客户满意度等。本篇文档提供了一个云计 算的概览，并探讨一些ArcGIS Server在云计算中的应用。 2.什么是云计算 (以下内容部分摘自百度百科；http://baike.baidu.com/view/1316082. htm) .基本概念 “云计算”的概念起源于大规模分布式计算技术。是并行计算（Parallel Computing）、分布式计算（Distributed Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展。云计算是虚拟化（Visualization）、效用计算（Utility Computing）、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS（软件即服 务）等概念混合演进并跃升的结果。有人把云计算比喻为：这好比是从古老 的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作 为一种商品流行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的 不同在于，它是通过互联网进行传输的。 云计算是分布式计算技术的一种，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分 拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜索、计 算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在 数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级”计算机同 . 云计算特点 样强大的网络服务。 (1) 超大规模。”云“具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台 服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。 企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算 能力。  Esri中国（北京）有限公司
    ArcGIS与云计算 图2-1 云计算系统 (2) 虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服 务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中 某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需 要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切， 甚至包括超级计算这样的任务。 (3) 高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等 措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。 (4) 通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出 千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。 (5) 高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增 长的需要。 (6) 按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自 来水，电，煤气那样计费。 (7) 极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来 构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中 心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此 用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间 就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。 云计算可以彻底改变人们未来的生活，但同时也要重视环境问题，这样 才能真正为人类进步做贡献,而不是简单的技术提升。 (8) 潜在的危险性：云计算服务除了提供计算服务外，还必然提供了存 储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构（企业）手中，而他们仅仅能 够提供商业信用。对于政府机构、商业机构（特别象银行这样持有敏感数据 的商业机构）对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模 Esri中国（北京）有限公司 
    ArcGIS与云计算 . 判断云计算 标准 使用私人机构提供的云计算服务，无论其技术优势有多强，都不可避免地让 这些私人机构以“数据（信息）”的重要性挟制整个社会。对于信息社会而 言，“信息”是至关重要的。另一方面，云计算中的数据对于数据所有者以 外的其他用户云计算用户是保密的，但是对于提供云计算的商业机构而言确 实毫无秘密可言。这就象常人不能监听别人的电话，但是在电讯公司内部， 他们可以随时监听任何电话。所有这些潜在的危险，是商业机构和政府机构 选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时，不得不考虑的一个 重要的前提。 到底什么是云计算？这是大家比较关注的一个问题。现在我们发现了有 很多种不同的说法，到底什么是云，什么不是云，让人很费解。有人讲公有 云是云，私有云不是云；还有人说支持虚拟化叫云，不支持虚拟化不叫云； 还有人讲有1000台服务器是云，好像999台就不是云。现在有个别高性能计算 中心，什么都没变，就是名字改成叫云计算中心啦。为什么有那么多人要打 着云计算的旗号呢？要么赚眼球，要么圈钱，各有各的目的。 作为公众，需要鉴别哪些是真云，哪些是假云。为此，刘鹏（中国电子 学会云计算专家委员会委员、解放军理工大学教授）提出判断是不是云计算 的三条参考标准，供大家参考： 第一条：用户所需的资源不在客户端而来自网络。这是云计算的根本理 念所在，即通过网络提供用户所需的计算力、存储空间、软件功能和信息服 务等。 第二条：服务能力具有分钟级或秒级的伸缩能力。如果资源节点服务 能力不够，但是网络流量上来，这时候需要平台在一分或几分钟之内，自动 地动态增加服务节点的数量，从100个节点扩展到150个节点。能够称之为云 计算，就需要足够的资源来应对网络的尖峰流量，哪怕是突然出现了“贾君 鹏”这样的热点。过了一阵子，流量下来了，服务节点的数量在随着流量的 减少而减少。现在有的传统IDC自称也能提供伸缩能力，但需要多个小时之后 才能提供给用户。问题是网络流量是不可预期的，不可能等那么久。 第三条：具有较之传统模式5倍以上的性能价格比优势。看了上面一 条，有些人在想，没关系，多配一些机器，流量再大也应付得了。但这不是 云计算的理念。我们还有个性能价格比指标。云计算之所以是一种划时代的 技术，就是因为它将数量庞大的廉价计算机放进资源池中，用软件容错来降 低硬件成本，通过将云计算设施部署在寒冷和电力资源丰富的地区来节省电 力成本，通过规模化的共享使用来提高资源利用率。国外代表性云计算平台 提供商达到了惊人的10-40倍的性能价格比提升。国内由于技术、规模和统  Esri中国（北京）有限公司
    ArcGIS与云计算 一电价等问题，暂时难以达到同等的性能价格比，我们暂时将这个指标定为5 倍。拥有256个节点的中国移动研究院的云计算平台已经达到了5到7倍的性能 价格比提升，其性能价格比随着规模和利用率的提升还有提升空间。 这三条标准相当于三张滤网，可以一层层地滤掉那些不属于云计算范畴 的东西。让我们来试试灵不灵——来看看下面这些是不是云计算： PC系统：第一关过不了，因用户所需的资源都在客户端，所以不属于云 计算范畴； iPhone应用软件：如果下载到iPhone上就能独立运行，与外界只是通信关 系，则过不了第一关；如果是依托于网络平台运行，计算和数据资源来自网 络，iPhone端只是个访问界面，则有可能进入云计算范畴； Web网站：过得了第一关。但如果还过得了可伸缩性这一关，会很难过 性能价格比这一关； 上网本：能过第一关，但它本身只是个终端，如果只是用于上网，则在 传统范畴，如果用于与云计算设施交互，只可划入云计算范畴。 广告联盟：难过第二关。将不同网站的广告组织在一起，就构成了广告 联盟。发布一个广告，可以出现在众多的网站上。不过，由于公众对广告的 点击率不高，广告联盟不需要有大多的可伸缩性，也不容易做到——因为参 与者都是众多的小网站。 超级计算中心：如果规模够大，勉强能过第二关，但性价比不好，过不 了第三关。超级计算机都是很昂贵的，在性价比上没有优势。我们认为不是 云。 在线Office：规模化运作后容易达到云计算的要求。例如，今天大家看到 的百汇Office，还有Google的DOCS也是。 在线CRM：规模化运作后容易达到云计算的要求。提供给用户一个月使 用成本是几十块钱，这个远远优于我们使用传统模式，是云。 IaaS：像亚马逊租用机器的服务，所以这种性价比也非常好，租用一个 虚拟机1小时只要0.1美元，也是云。 Paas：如微软的Azure，可免费提供25GB的存储空间，必定有非常好的性 价比，也是云。 云安全：规模化运作后容易达到云计算的要求。比如360安全卫士，提 供给用户完全免费的服务，之所以能够这样，是因为有很高的性价比。 . 什么是云 服务 尽管在云计算环境中已经有多种解决方案的方式，云选择包含至少三层 的IT技术架构： Esri中国（北京）有限公司 
    ArcGIS与云计算 图2-2 云计算架构 软件即服务（SaaS）：是通过网页浏览器把程序和功能传给成千上万的 用户。实例包括：Salesforce.com,Esri的Business Analyst Online(BAO),ArcGIS Online Sharing,以及GIS Portal Toolkit。 平台即服务（PaaS）：即大家所熟知的“云件“或”Cloudware“，PaaS 能够将私人电脑中的资源转移至网络云，是SaaS的延伸，这种形式的服务把 开发环境作为一种服务来提供。允许开发者进行创建、测试和部署应用，即 使用中间商的设备来开发自己的程序并通过互联网和其服务器传到用户手 中。实例包括：ArcGIS Online共享的REST API和ArcGIS Web Mapping APIs. 基础设施即服务（IaaS）：由计算机架构如虚拟化组成，并作为服务实 现为用户提供。基于Internet的服务（如存储和数据库）是IaaS的一部分。IaaS 提供了动态和高效的部署架构，IaaS例子中大家所熟知的有Amazon Simple Storage Service(S3),Amazon Elastic Cloud Compute(EC3)即弹性云计算， Akamai，以及ArcGIS Online Data Centers等。 下面简要该素一下IaaS的实现机制，如下图所示： 图2-3 IaaS机制  Esri中国（北京）有限公司
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