解析超图云GIS一体机的硬件、软件和增值服务
上一期《云GIS一体机：应五大用户需求而生》提到了在云计算技术的使用过程中，超图云GIS一体机如何针对性地解决用户可能会面临的一些新问题，本期我们将在上期的基础上对超图云GIS一体机相关硬件、软件和增值服务进行详细介绍。后续我们将持续连载【超图云GIS一体机 让云计算应用触手可及】系列专题，敬请关注！
超图云GIS一体机缩短了新业务的上线周期，降低了业务系统的运营成本，让GIS用户更专注于业务拓展和创新，让云计算技术为GIS行业应用带来更多的附加价值。
超图云GIS一体机（SuperMap ALL-IN-ONE）是融合了计算、存储、网络等硬件基础设施以及GIS技术、云计算技术等软硬一体化的方案型产品。
总体而言，超图云GIS一体机通过对服务器、网络、存储进行虚拟化处理，形成基础硬件资源池，该资源池可按需为上层应用提供基础IT资源能力，通过软硬件的优化适配、更少的网络连接，插电即用的用户体验；内置全系列超图云GIS平台产品，快速适应动态变化的基础业务，实现弹性资源分配能力；通过可视化的WEB管理页面，实现对整个云GIS数据中心的智能化管理和资源监控。
因此可以这样说：超图云GIS一体机缩短了新业务的上线周期，降低了业务系统的运营成本，让GIS用户更专注于业务拓展和创新，让云计算技术为GIS行业应用带来更多的附加价值。
在这篇文章里，我们将对超图云GIS一体机相关硬件、软件和增值服务进行详细介绍。
体系架构四个组成部分
超图云GIS一体机体系架构主要包括融合一体化硬件、云平台软件、超图云GIS平台软件以及基于云GIS的软件增值服务四大部分，如下图所示：
超图云GIS一体机体系架构
1. 融合一体化硬件
据麦肯锡研究显示，全球的IT数据每年在以40%的速度持续增加。数据正在逐步影响商业，企业通过数据的快速分析来做决策与管理，就需要借助强大的数据中心。虽然IT技术的发展让CPU的核数和运算速度不断加快，内存的容量也在不断扩容，但是磁盘的读写I/O和网络的传输I/O的效率低下，并不具备与超级计算的匹配能力，这是云数据中心建设中急需解决的问题。
超图云GIS一体机的硬件部分采用融合一体化硬件架构，主要解决上述磁盘读写和网络传输的瓶颈问题，为云GIS应用的高效率处理提供基础硬件支持。
超融合架构模式与传统SAN存储模式
融合一体化硬件技术打破了传统的存储思维，使用服务器的本地存储和软件技术，共同构建了一个容量和性能可扩展的分布式文件系统。在此基础之上建立计算引擎，将计算作为传输单元进行传输，实现大量存储数据可在本地访问，而不是从存储端获取数据。对比通过网络传输到计算端的传统低效率处理模式，可以看到，将计算和存储融合在一起，提高了网络传输效率。
同时，融合架构通过分布式文件系统对所有计算存储融合服务器的存储进行资源池化管理，通过不同硬盘材质的混插以及内置数据分层技术，将访问率超高的热数据迁移到磁盘读写效率最高的SSD或者闪存来处理。融合架构的服务器节点连接通过背板的40Gb以太网或者Infiniband高速互联，分布式文件系统可以实现每增加一台融合服务器节点实现存储性能效率的线性递增，同时保证了业务的高可靠性，从而解决了磁盘读写效率问题。
超融合一体机模块分布
一体机硬件通过独立厂商的统一集成、优化配置的一体化交付模式，解决了用户预算繁杂、协调困难、责任混乱、周期冗长的诸多问题。一体机服务器提供高密度的计算节点与框内高速交换板，单框支持32CPU/8TB内存的计算能力，背板交换能力达15.6Tbps，单框出口带宽可达160Gbps。
一体机所有内置模块支持横向扩展和冗余设置，从根本上解决了云GIS数据中心的高可靠性问题，同时内置管理模块，提供统一运维管理系统门户，实现统一资源管理，实时报警监控，并支持硬件资源的自动发现与扩容，简化数据中心运维工作，提高管理效率。
2. 云平台软件
超图云GIS一体机支持业界主流的云计算软件平台，包括具有国产化优势的华为FusionSphere、曙光Cloudview，开源免费的OpenStack，商业化成熟的VMWare vSphere，用户可以根据资金预算、国产化要求、技术积累、建设规模、软件许可利旧等方面因素综合考虑，灵活选择不同的技术方案。
目前，云计算平台主要实现了云计算数据中心的资源管理、运维管理和运营服务。
资源管理
资源管理通过软件定义硬件技术实现对云计算中心内计算资源、存储资源、网络资源的虚拟化与资源池化管理。它提供虚拟机、模板、镜像、快照、集群、分区、资源池、调度器等主机资源对象管理，提供存储系统、存储池与虚拟磁盘等存储对象管理，提供物理网络、虚拟网络、网络设备、网络服务（DHCP、防火墙等）、网络安全组件等对象管理。
运维管理
运维流程管理负责为云计算中心提供用户虚拟机、网络、地址等资源的全生命周期管理，提供组织、人员、流程与项目管理，支持服务目录、资产配额、服务质量（SLA）等服务。同时，支持多租户、用户权限、告警、计费、告警等管理功能。
运营服务
云计算服务门户，是云计算中心的服务门户，向所有组织和用户的发布云计算服务，协助企业创建组织流程与业务管理，并提供运维支撑工具与服务。
3. 超图云GIS平台软件
超图云GIS一体机内置全系列的超图云GIS平台软件产品，涵盖了从底层的基础设施即服务、地理平台即服务到上层的地理软件即服务，从而形成了一套超图云GIS解决方案。
SuperMap GIS 8C全系列云平台产品
基础设施即服务
虽然一体机提供一种主流的云计算平台，但是GIS用户很难直接通过这些云平台进行GIS功能的操作与实现，例如创建GIS服务器、部署GIS集群、监控GIS服务等。
2015年，超图SuperMap GIS 8C发布了云GIS资源管理器以解决上述问题。云GIS资源管理器位于云平台的上层，通过调用各个云平台的访问接口，融合超图GIS平台的产品逻辑，实现了通过审批流程和租期制度的云GIS平台资源统一管理模式；拥有智能化运维和监控云GIS系统；可一键式创建GIS集群并实现资源的弹性伸缩；可自助式优化配置GIS业务角色云主机等。通过管理、关联、监控，云GIS资源管理器打通了超图GIS云平台各个产品，让云GIS业务管理更便捷、更智能。
地理平台及服务
超图云GIS一体机提供企业级的Service GIS功能，不仅支持发布WMTS、WMS、WFS、WCS、WPS、KML等OGC服务，还能以REST服务形式提供GIS功能；不仅涵盖基本的地图操作、数据访问操作功能，还具备强大的专业GIS分析和数据编辑功能；不仅提供二维GIS分析服务，还提供三维GIS分析服务。同时，超图云GIS一体机还提供支持多组织架构的数据共享和分发能力。
地理软件及服务
超图云GIS一体机提供桌面端、Web端、移动端的GIS软件服务。例如，可使用iDesktop进行制图和数据编辑，可开发基于SuperMap iClient的Web应用程序和基于SuperMap iMobile的移动端应用等，同时提供更适合云环境开发的基于脚本的开发产品。在内置超图GIS云平台产品的同时，我们在相应融合一体机硬件环境下进行了大量的兼容性测试、功能测试、压力测试，并针对不同的GIS数据类型、应用场景进行优化配置，力图让超图云GIS一体机最大化发挥其性能优势。
4. 基于云GIS的软件增值服务
超图云GIS一体机不仅能为用户提供成熟的软硬一体化产品，还能为用户提供基于云GIS的软件增值服务。
在云计算架构下，超图研究所研发出基于云平台的分布式数据处理系统。这是一套通用且开放的系统架构，通过消息服务进行任务编排，支持动态创建任务、任务分发和任务执行，实现数据处理自动化。当硬件资源不再成为瓶颈，数据处理工作效率就会大幅提高。
JobWorker
作 为 部 署 运 行 在 动 态 创 建 的 虚 拟 主 机 中 的 应 用 程 序，JobWorker根据接收到的任务消息，对需要执行的任务脚本进行加载和运行，实现单个节点下的任务操作。
JobMaster
作为处理任务的派发者和管理者，JobMaster支持任务定义、发布任务，并提供任务元数据的管理和发布等服务；
在云架构下，通过基于消息的分布式空间数据处理服务系统，可以在原有云计算虚拟化资源动态伸缩的技术应用基础上，进一步解决平台通用性和易用性问题。用户基于该架构，只需要编写任务编排代码和任务处理代码即可。该架构支持多任务同时运行，而且可以自定义任务运行的虚拟机数量，任务执行过程中支持资源弹性扩展，提供数据处理容错机制。
尽管超图云GIS一体机目前已经提供了IT技术与GIS技术融合的基础平台，但是如何利用该平台并为实际业务提供服务，仍然需要进行不断的探索。
超图云GIS一体机未来会向行业应用一体机的方向努力，也就是在技术一体机平台的基础上，将行业应用融入进去，以行业应用一体机的方式交付给用户。行业应用的设计、架构、研发应建立在主流IT技术的建设和应用理念之上。超图软件在近二十年的行业应用经验的积累，以及在不动产登记、智慧城市、智能交通等行业的龙头地位，都是推动和保障行业应用一体机最终实施的必要条件。
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