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地理信息云平台规划及运营曾为目录GIS云平台背景及规划建议GIS云平台演进及成本估算云计算关键技术及架构分析GIS云平台运营及商业模式3142云计算的定义跨地域大规模平滑扩展资源共享动态分配一个云计算系统由具备一定规模的多个节点组成的IT集群系统，系统规模几乎可以无限扩大系统具备高度的扩展性和弹性，可以方便、快速地为应用增加和减少资源提供一种或多种形式的资源池，包括物理服务器，虚拟服务器（虚拟机），事务和文件处理能力或任务进程（如Hadoop），以及存储资源等。这些资源池可通过抽象化方式实现，并能够同时为多种应用提供服务实现资源的按需动态分配，并按使用量计费能够将分布于多个地点的资源进行整合，提供统一的资源共享，并能在各物理地点间实现负载均衡云计算是一种利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接，以提供各种计算服务的IT技术。Page4云计算技术体系—关键技术虚拟化及资源调度平台计算与存储平台并行计算ResourceScalingHypervisorOptimizationUnifiedFabricDynamicProvisioning虚拟化软件：高性能、高可靠性、智能调度算法虚拟化的硬件加速虚拟化技术提高资源利用率云计算服务器和存储：大内存、高网络/存储IOPS、简化设计数据中心的一体化自动管控分布式计算/存储框架分布式计算存储提升可靠性数据中心安全性：可信赖、完整性、可用性自动并行化：系统自动进行作业并行化处理，简化编程难度灵活扩展：节点可以灵活加入和退出，系统自动感知节点状态并进行处理云计算关键技术（一）---服务器虚拟化1/2服务器虚拟化在物理服务器基础上构建多个相互独立的虚拟服务器从而将CPU、内存、I/O等服务器物理资源转化为一组统一管理，可灵活调度、动态分配的逻辑资源云计算关键技术（一）---服务器虚拟化2/2服务器虚拟化分类完全虚拟化：采用虚拟软件（如Hypervisor）的方式，在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层，在完全虚拟化的环境下，软件运行在裸硬件上，充当主机操作系统，而由管理的虚拟服务器运行客户端操作系统(guestos)。准虚拟化：与完全虚拟化相比，准虚拟化需要对操作系统在核心层面进行修改，减轻了处理器的负担，以降低额外损耗，从而提供比完全虚拟化技术更高的效率。操作系统层虚拟化：基于共用操作系统，没有独立的hypervisor层，所以它提供了一个更瘦的架构体系。主机操作系统本身负责在多个虚拟服务器之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。硬件虚拟化：把虚拟硬件仿真方面的部分繁重任务从软件转移到了硬件，并且把某些内存管理功能转移到了用软件处理的CPU微代码里面。云计算关键技术（二）---并行计算技术并行计算技术一种将很多计算同时进行的计算技术，其前提是较大问题往往可以被分解为一组小问题并同时执行。自动并行化：系统自动进行作业并行化处理，简化编程难度自动可靠处理：系统自动处理节点/任务的故障检测和恢复灵活扩展：节点可以灵活加入和退出，系统自动感知节点状态并进行处理高性能：计算任务将被调度至数据所在的节点，减少网络开销，提升执行性能云计算关键技术（三）---云存储技术云存储技术每个模块都是一个离散的处理单元，所有的模块都通过一个可扩展的网络进行连接。其具有易管理、低成本、高扩展的特性。云存储技术分类分布式文件存储分类描述特性适用场景文件级分布式存取技术与文件系统兼容的文件访问和权限控制机制、可直接挂载到本地文件系统、海量存储、高可靠性。原有基于本地文件系统，改造困难，对IO性能要求不高的应用以Key-Value方式实现的分布式对象存取Key-Value方式的存取、支持对象属性、面向对象开发友好、海量存储、高可靠性。面向对象开发，非关系型数据存取，对IO性能要求不高的应用设备级的分布式存储技术，提供系统透明的块设备，可格式化为任意文件系统以模拟块设备（如硬盘）设备接口方式提供服务，连续存储空间，高IO性能，海量存储、高可靠性。对IO性能要求高的应用，如数据库系统，可适应多种应用场景分布式对象存储分布式块存储云计算关键技术分析技术名称代表产品技术分析引入建议虚拟化以平台划分可分为Unix和x86两类虚拟化产品1.Unix下虚拟化产品多为设备厂商提供的专用虚拟化技术，如各厂商的分区技术、IBM的PowerVM技术2.X86平台下包括操作系统厂家提供的虚拟化产品（如微软的Hyper-V和RadHat的KVM）和第三方厂家提供的虚拟化产品（如VMWarevSphere）IBM的虚拟化技术，可实现分区动态资源调整，可实现资源的灵活调配。VMWare可实现IDC业务容灾。虚拟化技术面向硬件资源层面，虚拟机对数据库兼容性较好、无特殊要求目前服务器虚拟化技术相对成熟，在业界已有较多应用案例。可在条件允许的情况下，为硬件平台引入虚拟化技术，用于承载应用层、业务能力层，以增强资源弹性和兼容性、提高设备利用率、降低建设成本。并行计算1.广义而论，传统的负载均衡技术、OracleRac技术均属于并行计算范畴。2.云计算最早采用的并行计算技术应是Google2004年提出的MapReduce，而Hadoop对其进行了开源实现（中国移动大云基于Hadoop）。微软则通过Dryad平台进行分布式系统应用搭建。3.国内厂家也针对并行计算开发了自己的管控软件，如天云科技、华为等。负载均衡、Rac在业界已应用多年。MapReduce在Google应用较为成熟，很多应用基于此架构，但MapReduce主要应用于互联网行业。负载均衡技术与SDA接入层的需求较为契合，建议在系统建设时采用。在搭建SDA应用层时，可根据业务与并行计算技术的切合程度进行选择。云存储从技术上可分为分布式文件存储、分布式对象存储、分布式块存储。分布式文件系统代表技术为GoogleGFS、HadoopHDFS。分布式对象存储代表技术为GoogleBigTable、Hypertable、HBase分布式块存储代表技术为SymentacCFS（ClusterFileSystem）、EMCVMax/VPlex等HadoopHDFS技术，可实现分布式对象存储、分布式块存储。可考虑采用应用分布式块存储技术，构建统一的虚拟存储资源池，应用层、接入层、控制层设备统一使用。此外，根据业务发展情况，如有海量低成本存储需求，可建设分布式文件存储、分布式对象存储。云计算关键技术引入分析以Google、Hadoop为代表的云计算技术其核心是分布式计算技术分布式计算具有平滑扩展、负载均衡、容灾等特性，规避了对硬件本身的依赖；当前相关业务系统大多数还是集中计算架构，系统的扩展性和容灾备份还主要依赖于硬件平台本身，还有分布式数据库对于解决当前数据库的一致性和性能是一个巨大的挑战云计算的标准化还刚刚起步，业界相对成熟的云计算商用平台基本都是封闭的，其技术也是针对自身业务特性设计，其电信业务系统的适应性还需斟酌，引入思路要关注云计算关键技术的使用范围因此对于云计算的引入初期以虚拟化技术为主，后期随着云计算体系的标准化，逐步试点推广分布式计算应用架构云计算分类私有云公有云混合云操作系统+应用服务引擎应用系统基础设施(IaaS)应用平台(PaaS)应用软件(SaaS)InfrastructureasaService以服务的形式提供虚拟硬件资源，如虚拟主机/存储/网络等资源。用户无需购买服务器、网络设备、存储设备，只需通过互联网租赁即可搭建自己的应用系统典型应用：AmazonWebService(AWS)PlatformasaService提供应用服务引擎，如互联网应用编程接口/运行平台等。用户基于该应用服务引擎，可以构建该类应用。典型应用：GoogleAppEngine,Force.com,MicrosoftAzure服务平台SoftwareasaService用户通过Internet(如浏览器)来使用软件。用户不必购买软件，只需按需租用软件典型应用：GoogleDoc,Salesforce.com,OracleCRMOnDemand,OfficeLiveWorkspace面向外部用户需求，通过开放网络提供云计算服务IDC，GoogleApp，Saleforce在线CRM大型企业按照云计算的架构搭建平台，面向企业内部需求提供云计算服务企业内部数据中心等兼顾以上两种情况的云计算服务AmazonWebServer等既为企业内部又为外部用户提供云计算服务按提供的服务类型按云服务的对象云计算之公有云架构云计算之私有云架构第一层：数据中心是构建企业私有云的基础，它包括服务器、存储和网络设施等。第二层：通过对物理基础设施的虚拟化，可以获得一个相对灵活的环境。第三层：操作系统。现在很多虚拟化的厂商都在提供云计算操作系统。第四层：数据库和运行环境。第五层：中间件和面向服务的架构。第六层：自助服务管理软件。私有云与公有云（1）私有云与公有云（2）私有云与公有云（3）区别1：从云的建设地点划分，公有云——互联网上发布的云计算服务；私有云——企业内部（专网）发布的云服务。区别2：从云服务的协议开发程度划分，公有云——协议开放的云计算服务，不需要专有的客户端软件解析。号称nosoftware，所有应用都是以服务的形式提供给用户的，而不是以软件包的形式提供。私有云——微软的“云端（云+端）”，最终用户需要有专用的软件。区别3：从服务对象划分，私有云——为“一个”客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制；该公司拥有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式；私有云可部署在企业数据中心的防火墙内，也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所；私有云可由云提供商进行构建，通过托管模式，构筑一个公司企业数据中心内的专用云。而公有云——则是针对外部客户，通过网络方式提供可扩展的弹性服务。目录GIS云平台背景及规划建议GIS云平台演进及成本估算云计算关键技术及架构分析GIS云平台运营及商业模式3142Page18智慧城市整体框架智慧城市需要打造一个统一的地理信息平台，通过分层建设，达到平台能力及应用的可成长、可扩充，创造面向未来的智慧城市系统框架。平台层云计算中心地理平台数据中心网络层通信网互联网物联网手机PC摄像头RFID传感器网络视频电话internet呼叫中心无线网关云计算感知层应急指挥应用层数字城管平安城市政府热线数字医疗环境监控数字物流智能交通Page19Page19数字政务数字民生数字产业金融政府公共事业医疗农业教育地理信息云平台架构物联网(VAE/MCN/MCC)ISV定制应用应用层信息采集表现层能源物流数字景区城市一卡通数字医疗…数字校园数字社区平安城市移动执法数字城管应急指挥政府热线…食品安全生产安全智能交通智能物流环保监控...移动终端移动终端互联网摄像头呼叫中心网站大屏幕领导桌面M2M终端信息展示城市仪表盘通信网（MMSC/SMSC/WAP）互联网（Apps/Internet/云计算）服务接口（WEB应用/OGC标准服务/WEBSERVICE）地理信息时空服务平台Portal基础数据地理数据人口数据地名数据影像数据三维数据二维数据媒体服务器媒体分发视频存储人口结构人口分布地表信息地名信息元数据索引数据应用开发环境空间地理信息专题地图信息三维地图信息遥感信息管理功能应用管理能力管理系统管理引擎管理资源管理数据管理能力总线时空数据中心专题产品电子地图交通数据环境数据人口数据公共安全应用模板数字城管数字执法数字巡检数字工商车辆管理...地理信息云平台核心能力智慧城市地理平台多样开发接口和终端支持能力企业级业务管理及协同能力安全稳定的后台运维和管理能力海量的空间存储和表达能力丰富的空间分析处理和服务能力灵活的远端资源管理和调度能力构建统一的智慧城市地理平台，提供综合的应用支撑和管理能力地理信息云平台建设内容建立一个规范准确即时的地理信息数据库，提高管理效率、掌握及时、准确、全面的地理信息。全面基于空间位置整合遥感、气象、环境、安全、交通、移动等监测网