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企业应用GIS网络的四种模式

2011-04-08 10:48:59

  GIS(地理信息系统)建设首先是网络建设,网络在整个GIS项目中处于至关重要的地位。GIS应用与常规事务处理有 很大不同,突出表现在巨大的数据量、复杂的处理方式、空间的分布性,以及对安全容错机制的要求上,网络设计必须满足:


  1、网络性能高,传输速率快GIS处理对象以图形图像为主,数据量大,非常规类型。当用户较多时,网络传输繁重,容易造成网络阻塞,因而要求有足够带宽和灵活的传送技术。


  2、Client/Server、Intranet结构,分布式数据处理GIS系统是一个有机组合的群体,通过网络将地理上分散、具有自治功能的多个计算机系统互联,实现信息交换、资源共享和协同工作。支持空间分布性、联机事务处理、多用户并发操作,是GIS网络基本特征。


  3、多媒体数据同步传输GIS处理越来越多地涉及声音、动画、影视等多媒体数据,因此需要实现时间敏感数据的同步传输。


  4、空间操作的复杂性,长型事务处理GIS基于空间数据的操作,例如图形修改、拓扑关系建立,都要求独占主机和网络资源,网络必须对此提供足够的支持,而且一旦操作失败,应具备容错和恢复等安全机制。


  5、GIS网络构成复杂,涉及诸多硬件平台、操作系统、网络类型的综合集成GIS硬件平台从传统小型机到各种UNIX服务器直至流行的个人工作站,几乎包括了计算产品的各种类型,还有扫描仪、绘图仪、数字化仪、硬盘阵列等专用设备;GIS系统必须同时支持UNIX、NT、Windows95等操作系统及Web/Browser应用,其客户端、服务器、中间件、开发工具等产品种类繁多、性能各异;网络设备选择涉及集线器、交换机、路由器、远程访问服务器等各个方面;如何从实际出发,对计算资源进行合理选型与配置以发挥最佳效益,是GIS网络设计的关键所在。 根据GIS上述特征,应采取结构化网络设计方式,进行细致的工作群组划分和网络分段,按照应用特点选择不同的网络技术,充分发挥各自优势;使用高性能服务器、交换机以提升网络主干性能。 由于应用规模和实际需求不同,GIS网络设计存在较大差别,本文通过GIS小型快速共享局域网、中型交换式局域网、大型ATM企业园区网、大型千兆以太企业广域网四个实例,较为全面地介绍GIS网络建设的不同模式。


  一、GIS小型快速局域网


  系统主机为INTERGRAPH的Wintel三维图形工作站TD系列12台和1台 UNIX服务器。网络设备采用3Com SuperStack II Hub100快速以太网集线器,具有24个端口共享100Mb/s带宽,通过UTP连接为星型拓扑结构。11台TD-2工作站安装NT WS作为客户端,1台TD- 4安装NT Server作为服务器,接入交换机100Mb/s端口,配置NETBEUI、TCP/IP网络协议,进行域名服务、网络资源管理,通过PC NFS实现与UNIX服务器的数据传输。


  系统运行INTERGRAPH Client/Server结构GIS软件MGE,应用服务以MS SQL Server数据库作为后台支持。通过NT Server定义各个节点的网络地址、用户、共享应用程序、磁盘空间和各种外设(包括数字化仪、扫描仪、绘图仪、制版机等),将GIS进程优化到网络上,实现数据输入、预处理、分色分版、修改和胶片制作等功能,完成大型地图产品输入、编辑、输出的一体化过程。


  网络特点:简单实用,易于建立,是低成本的GIS网络解决方案。但网络传输速率低,缺乏有效的管理和容错机制,适用于上网设备较少,对实时性、安全性要求不高的部门级应用。


  二、GIS中型交换局域网


  系统硬件包括20台UNIX工作站/服务器,30台PC工作站/服务器,以及扫描仪、绘图仪、网络打印机、数字化仪等各种外部设备,运行ARCINFO、EDARS、SYBASE分布式应用软件,进行国家级重大灾害的实时监测和快速反应。


  网络设计实施过程中,将网络资源按照其性能、用途划分为4个子网,网络中心采用Bay Accelar120 0路由交换机,连接3台3Com LinkSwitch3C16900桌面交换机,构成网络主干,将Sun Serv er450、SGI Origin2000、HP LH PRO300服务器和20台Sun、SGI、DEC工作站直接接入Accelar1200100M交换以太模块,40台PC及网络打印机、绘图仪、扫描仪等分别通过3Com L inkSwitch3C16900集线器构成独立的10M交换子网,再连到中心交换机上。


  Accelar1200具有8个插槽,可扩展至96个100M以太网端口,并支持千兆以太网。Accelar 1200将第三层交换与IP路由相结合,9Gb/s交换能力可满足大型GIS应用传输要求。为确保网络中枢安全性,提供冗余电源、后备模块甚至CPU处理单元,所有模块均可带电更换。通过Bay Optivity网管软件,Accel ar1200支持创建最多127个端口或协议的虚拟网划分,从而有效地提高网络灵活性。


  网络特点:采用业界先进的千兆以太网技术,大幅度提高网络主干速度;实现VLAN划分、智能管理、安全容错机制;网络资源多样,包括UNIX工作站/服务器,NT工作站/服务器,以及各种外部设备的互连,是较为典型的GIS局域网应用系统。

(责编:邱文峰)

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