基于云計算的土地資源服務(wù)高效處理平臺關(guān)鍵技術(shù)探索

劉興姝

摘 要：隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，云計算必然成為未來生產(chǎn)和生活中不可或缺的工具。它作為云GIS平臺實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，但是GIS服務(wù)（有的時候說成是空間信息服務(wù)）有著數(shù)據(jù)超海量、圖形的可視化、數(shù)據(jù)之間存在空間關(guān)聯(lián)等特點。而這些特點與現(xiàn)有云計算的應(yīng)用是存在著很大差別的。最大的不同之處在于基于云計算的GIS解決具有空間特征的土地資源云平臺的關(guān)鍵技術(shù)問題。鑒于此，文章將著重介紹這幾種高效處理平臺關(guān)鍵技術(shù)，希望能夠為更好的進(jìn)行土地資源服務(wù)提供一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：云計算；土地資源服務(wù)；處理平臺；關(guān)鍵技術(shù)

所謂云計算指的是一種新型的超級計算方式，關(guān)鍵技術(shù)主要包括了三個方面：編程模式、虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和管理技術(shù)。下面對這三大關(guān)鍵技術(shù)分別進(jìn)行介紹。

1 編程模式

值得注意的是，這里所說的編程模式主要針對的是使用云計算的服務(wù)而開發(fā)的用戶群體。為了使這些用戶能快捷的利用云端中他們想要的資源，相關(guān)工作人員必須運用正確的編程模式來編寫應(yīng)用程序已達(dá)到服務(wù)大眾的目的。云計算中的編程模式有一個基本原則，那就是要盡可能的方便簡單。歸納的說，就是要最大限度的使得后臺復(fù)雜的任務(wù)調(diào)度和并行執(zhí)行向編程人員實現(xiàn)透明化，這樣一來就能夠使編程人員將更多的精力集中于業(yè)務(wù)邏輯上面去。就目前而言谷歌提出的MapReduce的編程模式是如今應(yīng)用得最為廣泛的云計算編程模式。根據(jù)調(diào)查顯示，現(xiàn)在絕大多數(shù)IT廠商提出的“云”計劃中采用的編程模式都是建立在MapReduce思想基礎(chǔ)上的。大量的事實證明，這種編程模式不但可以在云計算適用，在并行處理與多核計算上同樣性能優(yōu)良。但它也有自身的局限性，那就是僅適用于編寫數(shù)據(jù)處理為主、可以高度并行化的程序。換言之，它是對同類型數(shù)據(jù)的分布式處理，而并不適合于計算數(shù)據(jù)具有相互聯(lián)系的應(yīng)用。由此可見，為了更好的應(yīng)用云計算，就必須在今后在改進(jìn)該編程模式方面加強探索和研究，使得程序員可以較為輕松的編寫各種需要的程序，從而實現(xiàn)真正意義上的并行編程，這同樣也是MapReduce編程模式未來的發(fā)展趨勢。

2 虛擬化技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)本身就是一個比較虛幻的技術(shù)，因此虛擬化同樣也是云計算中非常關(guān)鍵的技術(shù)之一。從某種意義上講，也是云計算與一般并行計算最大的不同。大量的事實證明，通過虛擬機的方式來管理云計算資源好處非常顯著。這是因為虛擬機屬于一種比較特殊的軟件，它能夠硬件執(zhí)行的完全模擬，因此能夠在上面進(jìn)行手動或者自動化的操作，進(jìn)而保留一整套運行環(huán)境語義。這樣便能夠通過打包的方式將整個執(zhí)行環(huán)境傳輸?shù)狡渌锢砉?jié)點上，使得物理環(huán)境與執(zhí)行環(huán)境二者完全隔離開來，為整個應(yīng)用程序模塊的部署提供了便利。通常的說，將虛擬化的技術(shù)應(yīng)用到云計算的平臺能夠獲得一些良好的特性，具體如下：（1）云計算的管理平臺能夠?qū)⒂嬎闫脚_準(zhǔn)確定位到所需要的物理平臺上（動態(tài)地），而不需要讓虛擬機平臺上的應(yīng)用程序停止運行，這與采用虛擬化技術(shù)之前的進(jìn)程相比較而言在遷移方法上顯得靈活很多；（2）使用主機資源會更加的高效。因為它將多個負(fù)載（較輕的）虛擬機計算節(jié)點合并到同一個物理節(jié)點上，通過這種方式可以使空閑的物理節(jié)點處于關(guān)閉狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的；（3）通過虛擬機在不同物理節(jié)點上的動態(tài)遷移可以獲得負(fù)載平衡性能（與應(yīng)用無關(guān)的）。這是因為虛擬機包含了整個應(yīng)用程序環(huán)境以及虛擬化的操作系統(tǒng)，因此在進(jìn)行遷移的過程中帶著整個運行環(huán)境，與應(yīng)用不會產(chǎn)生任何的關(guān)聯(lián)。

3 數(shù)據(jù)存儲和管理

為保證數(shù)據(jù)的高可靠和高可用性，通常情況下云計算的數(shù)據(jù)存儲和管理都是采用分布式的方式。這一點與一般的數(shù)據(jù)存儲安全保證辦法比較相似，云計算也采用冗余存儲的方式來保證存儲數(shù)據(jù)的安全可靠。但是有一點需要區(qū)別對待的是，由于云計算系統(tǒng)需要在同一時間滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務(wù)，所以云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)一定要具有高吞吐率，通過反復(fù)的研究和實踐表明，分布式存儲正好滿足了這一需求。在當(dāng)前，云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)種類有很多，主要有谷歌的非開源的體系GFS（英文是Google FileSystem）和Hadoop團(tuán)隊開發(fā)的HDFS（Hadoop Distributed FileSystem）。現(xiàn)在有很大一部分IT廠商，包括Intel、yahoo、阿里巴巴的云存儲計劃都是采用的HDFS的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。值得注意的是，云計算系統(tǒng)在處理大數(shù)據(jù)集的過程中需要提供高效的服務(wù)給用戶，所以數(shù)據(jù)管理技術(shù)就一定可以高效管理大量數(shù)據(jù)。鑒于云計算具有對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的分析和讀取的特點，數(shù)據(jù)的讀操作頻率要比數(shù)據(jù)的更新頻率打出許多才行。因此云中的數(shù)據(jù)管理從某種意義上講是一種讀效率優(yōu)先的數(shù)據(jù)管理模式。所以普通的云計算系統(tǒng)通常采用數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中列存儲的數(shù)據(jù)管理模式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，也就是將表按列的形式劃分后進(jìn)行存儲。當(dāng)前名氣最為響亮的是谷歌的BigTable數(shù)據(jù)管理技術(shù)，而Hadoop開發(fā)團(tuán)隊開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊則是模仿BigTable的相關(guān)技術(shù)。但是有一點需要強調(diào)的是，由于采用列存儲的方式管理數(shù)據(jù)會給寫造成一定的不便，因此在未來要進(jìn)一步研究應(yīng)當(dāng)如何提高數(shù)據(jù)的更新速率以及提高隨機讀速率。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著科技的發(fā)展和時代的進(jìn)步，云計算逐漸成為未來發(fā)展的必然趨勢。而基于云計算的土地資源服務(wù)處理平臺為了能夠更加高效的服務(wù)大眾，就必須有效應(yīng)用其中的幾大關(guān)鍵技術(shù)，文章主要講述了編程模式、虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和管理技術(shù)。當(dāng)然了，隨著時間的推移，一定會有更多更好的關(guān)鍵技術(shù)層出不窮，所以我們要以發(fā)展的心態(tài)不停地學(xué)習(xí)和探索，從而為更加方便快捷的為廣大人民群眾服務(wù)做好充足的準(zhǔn)備。

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