云服務技術在國家GIS工程中心信息化平臺建設中的應用

中國地質大學（武漢）信息工程學院 萬 林

一、GIS工程中心云服務平臺項目背景

2013年3月，科技部下發“關于2012年度國家工程技術研究中心立項的通知”，中國地質大學(武漢)依托已有“湖北省地理信息系統軟件開發與應用工程技術研究中心”和“教育部地理信息系統軟件及其應用工程技術研究中心”申報建設的“國家地理信息系統工程技術研究中心”獲批立項。

國家地理信息系統工程技術研究中心，著重圍繞地理信息系統產業發展的關鍵技術問題，針對地礦、資源、海洋、農業、水利、氣候、環保、交通、石油、化工、防災減災、國家安全等方面對地理信息技術的迫切需求，開展地理信息系統基礎平臺及關鍵技術等方面的研究，重點突破地理信息系統構架體系技術、時空數據管理技術、時空分析與模擬技術等關鍵技術，促進地理信息產業技術的進步和升級，進一步增強中國地質大學在該領域的優勢和特色，并帶動學校與數字地球各相關學科快速發展。

1.需求分析

具有相關需求的包括：工程中心3S軟件集成測試開發環境的需求；云構架環境下對海量地理數據的空間計算及多維時空的智能化計算需求；海量遙感數據管理、處理分析和服務需求；新型軟/硬件架構的GIS體系研究以及實現海量空間數據的跨平臺、高效并行計算以及云計算能力需求；實現海量數據一體化管理與集成服務能力需求；感知技術、移動計算，以及嵌入式設備三維可視化等研究與開發需求；面向過程模擬的多維時空數據模型、大規模多維時空數據一體化管理、多維可視化表達等研究需求。

2.建設目標

（1）為開展GIS工程技術研發、工程實驗環境建設與服務平臺建設、人才隊伍建設，制定良好的管理體制及運行機制提供環境。

（2）建設實現“一流的工程化、產業化水平、一流的工程技術人才、一流的工程實驗條件、一流的管理運行水平”。

（3）形成一套GIS工程技術創新、成果轉化驗證、技術擴散體系。

（4）提升學校學科建設的信息化水平，促進我國地理信息系統產業發展。

二、建設內容

1.建設方案

（1）GIS工程中心軟件開發測試平臺環境建設

為大型分布式GIS架構，海量空間數據庫庫，高效智能空間計算，多維時空模擬，移動GIS等方面的開發、研究及測試提供基礎的軟，硬件IT環境。

（2）GIS工程中心地理空間信息公共服務平臺建設

部署萬兆網絡、高性能的服務器和云計算平臺等，為產業化服務與推廣，以及建立公共的服務平臺提供條件。

（3）GIS工程中心人才隊伍建設

引進成熟的云服務支撐技術，項目管理和軟件測試工具，各種先進開源的技術研究測試等，為工程技術人員提供有利學習研究環境。

2.項目實施技術路線

（1）軟硬件選型及采購

1）刀片機箱；

2）服務器系統：刀片服務器/機架式服務器；

3）磁盤存儲系統；

4）云服務平臺基礎軟件；

5）開發測試服務平臺軟件。

（2）基礎云服務平臺搭建

（3）開發測試服務平臺及管理系統搭建

圖1 GIS工程中心云服務平臺總體架構

圖2 GIS工程中心云服務平臺網絡拓撲結構

其中一部分為網絡中心：部署云計算平臺系統，涉及云平臺管理服務器，監控服務器，計費服務器、云計算服務器資源池以及存儲等IT基礎資源。并提供網絡設備接入校園網，為云計算平臺及其上的業務系統提供網絡接入服務。

另一部分為信息工程學院：部署公益性性能測試平臺，供學院進行部署應用和研究測試，部署大型空間計算系統已經空間數據庫系統。

第三部分為工程中心終端接入，作為信息終端接入，訪問信工學院，網絡中心，校園網，公共互聯等網絡。

3.平臺特點

GIS工程研究項目的計算資源按需分配，可動態調整；為各種GIS工程項目的快速自動化測試提供了基礎環境；提供了對各種GIS研究項目物理機、虛擬機和虛擬環境的全面監控和預警能力。

4.性能指標

已集成x86/Power等多種型號的刀片中心和高性能服務器，統一提供云計算服務；提供10種以上的不同操作系統鏡像，目前研究項目所用虛擬機實例已達50個以上；基于FC SAN提供的存儲資源達到110T以上；提供萬兆以太網接入訪問速率。

三、經驗總結

該平臺帶來的效益：

（1）GIS云服務平臺為GIS軟件開發測試帶來時間效率上的提升

?

（2）GIS云服務平臺為GIS軟件開發測試帶來資源使用效率上的提升

?

在該平臺的建設過程中，取得了一些經驗與大家分享：

·系統部署要模版化，避免手工進行服務器、網絡、存儲、集群、高可用性等系統配置；

·運維管理模式應從傳統的物理環境擴展為物理+虛擬環境的管理；

·提高軟硬件設備的利用率，優化資產利用；

·實現靈活的計費計量，科學衡量為業務部門提供管理成本核算參考；

·管理和部署復雜、復合應用，應跨越不同基礎平臺，快速構建應用測試環境；

·縮短系統測試/上線部署過程需要的時間；

·解決虛擬化孤島:LPAR、VM、etc。