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论云计算时代下GIS的发展

论云计算时代下 GIS 的发展
在互联网和 IT 业巨头们的推动下,云计算(Cloud Cornputing)时代即将来临。 以摩尔定律和 WINTEL 架构为主导的硬件产业,传统软件产业的商业模式,企业 IT 架构,甚至普通人的生活,都会因云计算的到来和发展而发生改变。地理信 息系统(以下简称 GIS)是构建在坚固 IT 基础之上的信息系统,云计算时代的到 来对 GIS 的发展将会有深远影响。 1 云计算简介 1.1 云计算理论 云计算的基本原理是: 使计算运行在大量的分布式计算机上,而非本地计算 机或远程服务器中。在云计算下,企业数据中心的运行将与互联网相似,这使得 企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求来访问计算机和存储系统。 云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念 的商业实现。 云计算是一种革命性的举措, 好比是从古老的单台发电机模式转向电厂集中 供电的模式。 云计算的实现意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像 煤气、水、电一样,取用方便,费用低廉,不同之处在于,它是通过互联网进行 传输的。云计算的应用包含这样一种思想:把力量联合起来,给其中的每一个成 员使用。云计算被视为“革命性的计算模型”,因为它使得超级计算能力通过互 联网自由流通成为了可能。 在该模型下,企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件 购置成本,只需要通过互联网来购买租赁计算力。 1.2 云计算的特点 1.2.1 安全 云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心,用户不用再担心数据丢失、 病毒入侵等麻烦。 大多数用户觉得数据只有保存在自己看得见、摸得着的电脑里 才最安全,其实不然。你的电脑可能会因为自己不小心而被损坏,或者被病毒攻 击, 导致硬盘上的数据无法恢复,而有机会接触你电脑的不法之徒则可能利用各 种机会窃取你的数据。 反之, 当你的文档保存在类似 Google Docs 的网络服务上, 当你把自己的照片上传到类似 Google Picasa Web 的网络相册里,你就再也不用 担心数据的丢失或损坏。因为,在“云”的另一端,有全世界最专业的团队来帮 你管理信息, 有最先进的数据中心来帮你保存数据,同时严格的权限管理策略可 以帮助你放心地与你指定的人共享数据。这样,你不用花钱就可以享受到最好、 最安全的服务。 1.2.2 方便

云计算对用户端的设备要求很低,使用起来也很方便。很多用户都有过维护 个人电脑上种类繁多的应用软件经历。为了使用某个最新的操作系统,或使用某 个软件的最新版本, 用户必须不断升级自己的电脑硬件;为了打开朋友发来的某 种格式的文档, 用户不得不疯狂寻找并下载某个应用软件;为了防止在下载时引 入病毒, 用户不得不反复安装杀毒和防火墙软件。 云计算的到来改变了这种现状。 你只要有一台可以上网的电脑,有一个喜欢的浏览器,在浏览器中键入 URL 后, 就可以尽情享受云计算带给你的无限乐趣。你可以在浏览器中直接编辑存储在 “云”另一端的文档,可以随时与朋友分享信息,再也不用担心软件是否是最新 版本,不用为软件或文档染上病毒而发愁。因为在“云”的另一端,有专业的 IT 人员帮你维护硬件、安装和升级软件、防范病毒和各类网络攻击,以及做你 以前在个人电脑上所做的一切。 1.2.3 数据共享 云计算可以轻松实现不同设备问的数据与应用共享。 通常你的手机里存储了 几百个联系人的电话号码, 你的个人电脑或笔记本电脑里存储了几百个电子邮件 地址, 为了方便在出差时发邮件,你不得不在个人电脑和笔记本电脑之间定期同 步联系人信息, 买了新的手机后, 你不得不在旧手机和新手机之间同步电话号码。 除此之外, 还有你的 PDA 以及你办公室里的电脑。不同设备的数据同步方法种类 繁多,操作复杂,要在这些设备之间保存和维护最新的一份联系人信息,你要为 此付出大量的时间和精力。 而云计算则会让一切都变得更简单。在云计算的网络 应用模式中,数据只有 l 份,保存在“云”的另一端,用户的所有电子设备只需 要连接互联网,就可以同时访问和使用同一份数据。 1.2.4 无限量的存储空间和强大的计算能力 云计算为用户存储和管理数据提供了无限多的空间, 也为其完成各类应用提 供了强大的计算能力。想像一下,当你驾车出游的时候,只要用手机连入网络, 就可以直接看到所在地区的卫星地图和实时的交通状况, 可以快速查询自己预设 的行车路线. 可以请网络上的好友推荐附*最好的景区和餐馆,可以快速预订目 的地的宾馆,还可以把自己刚刚拍摄的照片或视频剪辑分享给远方的亲友等等。 离开了云计算, 单单使用个人电脑或手机上的客户端应用程序,我们是无法 享受这些便捷的。 个人电脑或其他电子设备不可能提供无限量的存储空间和计算 能力,但在“云”的另一端,由数千台、数万台甚至更多服务器组成的庞大集群 却可以轻易地做到这一点。 个人和单个设备的能力是有限的,而云计算的潜力却 几乎是无限的。当你把最常用的数据和最重要的功能都放在“云”上时,你对电 脑、应用软件乃至网络的认识会有翻天覆地的变化,你的生活也会因此而改变。 互联网的精神实质是自由、 *等和分享。作为一种最能体现互联网精神的计 算模型, 云计算必将会在不远的将来展示出强大的生命力,将从多个方面改变我 们的工作和生活。无论是普通网络用户,还是企业员工,无论是 IT 管理者,还 是软件开发人员,他们都能亲身体验到这种改变。

1.3 云计算的国内外发展趋势 2006 年秋,Google 公司的高级工程师克里斯托夫·比希利亚向谷歌董事长 兼 CEO 施密特提出了“云计算”这一计划。Google 的所有软件都是以网络应用 为基础,通过互联网在浏览器中使用运行,如 Google 推出的具有强大多用户交 互能力、与 Microsoft Office 软件形成竞争的 Docs 的在线办公系统;Google Chrome 浏览器;Google Gmail;开放性手机操作系统——Android 手机软件*台 等。Google 正在构建一个网络上的操作系统帝国。目前,几乎每个大型软件厂 商都有自己的“云(Cloud)”。如谷歌有自己的“云”,微软有自己的“云”, Sun 也有自己的 “云” 其他 IT 巨头, 。 如戴尔、 也正在积极兴建这样的 IBM “云” 。 2007 年,亚马逊向开发者开放了名为“弹性计算机云”的服务,让小软件 公司可以按需购买 Amazon 数据中心的处理能力。Sun 公司推出“黑盒子”计划, 该计划基于云计算理论建立, 称未来的数据中心不再会被局限在拥挤而闷热的机 房里,而是一个个可移动的集装箱,企业可以把它移动到包括“郊外”在内的各 种地方,以降低机房的开支。蓝色巨人 IBM 与 Google 合资建立数据中心,支持 向卡耐基一梅隆大学、麻省理工、斯坦福、加州大学伯克莱分校、马里兰州大学 和华盛顿大学等 6 所大学的计算机科学研究者提供资金与设备, 推动云计算的研 究,并在 2007 年 8 月高调推出 Blue Cloud 蓝云计划。该计划意指使公司数据中 心与因特网运行更为贴*的计算机和软件产品组合,并预计在 2008 年春季发布 第 1 个产品。IBM 高性能解决方案副总裁 WillyChiu 透露,“云计算将是 IBM 接 下来的一个重点业务”,目前已经部署 200 多名研发人员在这项业务的研究上。 2009 年,戴尔全球副总裁兼大中华区总裁闵毅达表示:云计算和绿色 IT 将成为 主流发展趋势,戴尔数据中心解决方案部门正与云计算领域的先驱者们开展合 作。2008 年 12 月 30 日,马云表示:阿里巴巴集团旗下子公司阿里软件宣布将 筹建多个“电子商务云计算中心”,首个云计算中心将在 2009 年初落户南京, 首期投资额达 1 亿元人民币。华为公司也从电信设备制造企业的角度看好云计 算,认为未来 5 年,云计算将超越概念和技术探讨,进入规模发展阶段。 云计算将取代传统以 PC 机为中心的计算, IT 产业从以操作系统为核心的 使 时代向以 WEB 为核心的时代转移。 2 云计算时代下的 GIS 随着 Internet 的迅猛发展,把传统软件作为产品的销售模式目前已经被广 泛接受,软件作为一种服务形式提供给客户的需求逐渐增加。*几年。地理信息 产业迅猛发展,GIS 与人类的各种社会活动联系越来越紧密。软件即服务 (Software as a Service,SasS)是 GIS 领域未来的发展方向。如 ESRI 公司从 ArcGIS 9.2 开始推广其 ArcGIS Online(现在的主页称为 Online GIS),并通过 一系列的 API 来提供 GIS 服务;同样,Google Map API 等也都是 SaaS 的最好体 现。

2.1 SaaS 概念 在 SasS 模型中,数据和功能被打包在一起,并通过网络连接使得分散的用 户可以获取, 更进一步的, 大规模服务器集群可以用来分发更复杂的应用程序和 大型的数据库(例如 Google Maps 和 Microsoft Virtual Earth)。SaaS 最适于那 些需要重复执行,又比较简单、定义也明确的工作流。作为应用软件的一种全新 的销售方式,SaaS 已经开始蓬勃发展起来,但是,随着 SaaS 软件客户的增长, 网络存储和带宽等基础资源逐步成为发展的瓶颈,对众多企业来说,自身计算机 设备的性能也许永远无法满足需求.而采购更多、更先进的设备将会带来设备成 本急剧增长,利润随之降低。 “云计算”的出现为这个问题的解决提供了经济有 效的途径。 2.2 云计算 GIS 以往 SaaS 供应商大多基于面向服务架构(Service—Oriented Architecture, SOA)下开发应用, 并租出给最终客户, 他们更专注于软件的开发, 而对网络资源管理能力相对较弱, 这往往会浪费大量资金购买服务器和带宽等基 础设施,而且提供的用户负载依然有限。目前,SaaS 软件开发商可以基于云计算 *台进行开发,使用云计算架构并租出给最终用户。 通常,云计算处于 SaaS 的更底层,SaaS 位于云计算和最终客户之间.如果 SaaS 在最初开发的时候是基于云计算架构的,那么就很容易利用该架构来获取 海量的资源,并提供给最终用户。云计算提供了一种管理网络资源的简单、高效 的机制,在分配计算任务、工作负载重新*衡、动态分配资源等等问题上,可以 帮助 SaaS 厂商提供不可想象的巨大资源给海量的用户,SaaS 供应商可以不用在 服务器和带宽等基础设施上浪费自己的资源。而专注于具体的软件开发和应用, 从而达到最终用户、SaaS 和云计算三方的共赢。 3 结语 云计算在 GIS 软件市场上具有相当大的潜力,对于 GIS 软件开发商来说存在 很大的机遇,他们可以选择云计算*台,使用云计算的基础架构,用极其低廉的 价格为海量的用户群提供更为稳定、快速、安全的服务。对于分布式 GIS 应用程 序. 尤其是非常注重应用和服务连贯性的地方,这种云计算 GIS 将变得越来越流 行。




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