基于云計算的土地資源服務高效處理平臺關(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（有的時候說成是空間信息服務）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行土地資源服務提供一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：云計算；土地資源服務；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用程序已達到服務大眾的目的。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雜的任務調(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)系的應用。由此可見，為了更好的應用云計算，就必須在今后在改進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，因此能夠在上面進行手動或者自動化的操作，進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用程序停止運行，這與采用虛擬化技術(shù)之前的進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)遷移可以獲得負載平衡性能（與應用無關(guān)的）。這是因為虛擬機包含了整個應用程序環(huán)境以及虛擬化的操作系統(tǒng)，因此在進行遷移的過程中帶著整個運行環(huán)境，與應用不會產(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，所以云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)一定要具有高吞吐率，通過反復的研究和實踐表明，分布式存儲正好滿足了這一需求。在當前，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)進行反復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)庫領域中列存儲的數(shù)據(jù)管理模式來進行數(shù)據(jù)的管理，也就是將表按列的形式劃分后進行存儲。當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，因此在未來要進一步研究應當如何提高數(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處理平臺為了能夠更加高效的服務大眾，就必須有效應用其中的幾大關(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)不停地學習和探索，從而為更加方便快捷的為廣大人民群眾服務做好充足的準備。

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