基于Ice的分布式网络地图服务

发布时间：2017-05-24 08:05

  本文关键词：基于Ice的分布式网络地图服务，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着地理信息产业的迅猛发展,网络地理信息系统(WebGIS)间的联动协作需求日益增长。由于各平台间的数据存储与交换标准存在差异,符合OWS标准的网络地图服务正逐渐成为实现WebGIS间联动协作的主要方式。基于Ice分布式计算中间件框架,本文设计与实现了一个高效的分布式网络地图服务系统,以实现多WebGIS间的数据共享与互操作,并提高WebGIS间的联动协作能力。按照SOA,在分析IceGrid服务的基础上,本文设计了分布式网络地图服务系统的总体架构:服务表现层、网络服务层、应用服务层与管理子系统,并对网络服务层与应用服务层进行了实现。本文的主要工作内容与创新点如下:1.在深入研究OWS的基础上,设计实现了部署于Nginx服务器与Tomcat服务器集群,同时结合访问权限控制与缓存管理的网络服务层。对于访问本层的OWS服务请求,采用Nginx过滤功能实现了请求中动静态内容分离,并按照fair方式的负载均衡策略实现了动态内容请求至Tomcat集群的转发。在Tomcat集群中,采用Servlet处理动态内容请求,将其中复杂计算任务形成了应用服务请求。2.基于Ice中间件的工作原理,设计实现了连接网络服务层与应用服务层的应用组件通信总线,基于该总线,实现了应用服务请求至远程过程调用关系的转换。同时,按照OWS的要求,设计实现了通信总线接口,由并其建立了OWS服务与Ice服务间的映射关系。3.在深入分析应用服务请求的请求—响应关系的基础上,提出了基于私密会话任务的应用服务模型,并基于以上模型结合IceGrid服务,设计实现了部署于应用服务器集群,包含Ice WFS、WMS、WMTS与WCS应用服务组件的应用服务层。在该层中,针对WebGIS中局部性数据与热点数据,提出了基于负载进行周边数据提前计算与缓存的二级负载均衡策略。4.通过对IceGridAdmin、IcePatch2、IceStorm与IceGrid服务的深入分析,设计了管理子系统的总体架构与网络地图服务的部署发布流程。基于以上系统的设计与实现,本文在实验室环境中对系统进行了OWS服务功能与集群并发性能测试,并对系统在单机与集群环境下的测试结果进行了统计分析,说明了基于Ice的分布式网络地图服务系统的可扩展性与高并发性。
【关键词】：Ice OWS 网络地图服务 负载均衡
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.09;P208
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 缩略语对照表11-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 研究背景与意义16-17
• 1.2 国内外发展现状17-18
• 1.3 论文的主要工作与章节安排18-20
• 第二章 分布式网络地图服务框架20-24
• 2.1 系统总体结构与功能20-21
• 2.2 系统各层功能21-23
• 2.2.1 服务表现层21-22
• 2.2.2 网络服务层22
• 2.2.3 应用服务层22-23
• 2.3 管理子系统23-24
• 2.3.1 服务管理子系统23
• 2.3.2 集群管理子系统23-24
• 第三章 相关技术分析24-38
• 3.1 WebService与SOA24-27
• 3.1.1 WebService24-27
• 3.1.2 SOA27
• 3.2 OGC-GIS Web服务27-30
• 3.2.1 网络要素服务（WFS）28-29
• 3.2.2 网络地图服务（WMS）29
• 3.2.3 切片地图网络服务（WMTS）29-30
• 3.2.4 网络覆盖服务（WCS）30
• 3.3 Ice中间件相关技术分析30-38
• 3.3.1 中间件30-31
• 3.3.2 Ice中间件及其开发框架31-33
• 3.3.3 Ice服务的编程模型33-34
• 3.3.4 Ice原生服务34-38
• 第四章 分布式网络地图服务的设计38-70
• 4.1 网络服务层的设计38-48
• 4.1.1 网络服务层的工作流程39-40
• 4.1.2 网络服务请求分发与响应40-43
• 4.1.3 网络服务处理43-48
• 4.2 应用组件通信总线设计48-50
• 4.2.1 总线上半部的设计48-49
• 4.2.2 总线通信接49-50
• 4.2.3 总线下半部设计50
• 4.3 应用服务层的设计50-65
• 4.3.1 应用服务层的工作流程52-54
• 4.3.2 应用服务组件的设计与工作原理54-59
• 4.3.3 二级负载均衡策略的设计59-65
• 4.4 管理子系统的设计65-70
• 4.4.1 管理子系统框架65-67
• 4.4.2 服务的部署与发布流程67-70
• 第五章 分布式网络地图服务的实现与测试70-90
• 5.1 系统测试环境与场景70-71
• 5.1.1 硬件环境70-71
• 5.1.2 软件环境71
• 5.2 网络服务层的实现71-75
• 5.2.1 静态内容缓存管理71-72
• 5.2.2 一级负载均衡策略的实现72
• 5.2.3 网络服务组件的实现72-75
• 5.3 应用服务层的实现75-82
• 5.3.1 OWS服务应用服务组件的实现75-80
• 5.3.2 二级负载均衡策略的实现80-82
• 5.4 系统的测试与分析82-90
• 5.4.1 OWS服务功能测试82-85
• 5.4.2 并发性能测试与分析85-90
• 第六章 总结与展望90-92
• 附录A 三维地图浏览客户端92-94
• 参考文献94-96
• 致谢96-98
• 作者简介98-99

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