專利名稱：國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域，尤其是涉及一種國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)久以來，我國(guó)花費(fèi)了大量財(cái)力獲取了各種地下、地面的資源數(shù)據(jù)和信息，積累了相當(dāng)規(guī)模的數(shù)字化空間信息資源，據(jù)初步測(cè)算，我國(guó)數(shù)字化的基礎(chǔ)性地質(zhì)空間信息約1250GB，其中的40％已經(jīng)完成建設(shè)并投入獨(dú)立運(yùn)行服務(wù)，并形成了獨(dú)立數(shù)據(jù)采集、綜合處理、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)系列，但是，由于空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的空間與屬性數(shù)據(jù)是分開存放的，操作孤立，從而給應(yīng)用帶來了不便，而且即使是零維數(shù)據(jù)，也是采用小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)如ACCESS，DBASE等存放，不具有分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，另外，目前的數(shù)據(jù)庫(kù)零碎地分布在不同的采集主體手中，格式不同，共享困難，無法實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)資源的共享和發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng)，也無法對(duì)已經(jīng)建立的空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效地維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠匯集和共享地理上分布的空間數(shù)據(jù)資源、計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，以協(xié)同完成多種數(shù)據(jù)和處理的請(qǐng)求，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)信息可以自由流動(dòng)的面向社會(huì)公眾服務(wù)的地質(zhì)空間信息服務(wù)體系。
本發(fā)明所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)分為空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元、異步調(diào)用單元、負(fù)載均衡單元、容錯(cuò)單元、壓縮傳輸與安全傳輸單元、安全論證與用戶權(quán)限單元、以及動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元。
所述的空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元分為兩個(gè)部分位于多個(gè)結(jié)點(diǎn)端的結(jié)點(diǎn)容器和位于應(yīng)用門戶端的應(yīng)用門戶容器，其中，結(jié)點(diǎn)是指參與處理數(shù)據(jù)的服務(wù)器和其提供共享的數(shù)據(jù)及軟件。所述的結(jié)點(diǎn)容器用于維護(hù)兩部分空間數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息和在空間計(jì)算或分析過程中動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的并需要保存其結(jié)果的數(shù)據(jù)資源注冊(cè)信息。
所述的異步調(diào)用單元為一裝載數(shù)據(jù)處理軟件的服務(wù)器，當(dāng)應(yīng)用門戶向多個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)出處理數(shù)據(jù)的請(qǐng)求時(shí)，首先，該單元將數(shù)據(jù)請(qǐng)求信息按結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，然后利用異步調(diào)用方法分別向這些結(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求信息，調(diào)用這些結(jié)點(diǎn)的相關(guān)空間信息，這里，所述的異步調(diào)用是指程序在被調(diào)用之后立即返回，以便同時(shí)執(zhí)行其它操作，從而保證程序能夠同時(shí)獨(dú)立處理多個(gè)操作以提高效率，其中，每個(gè)結(jié)點(diǎn)又都有對(duì)數(shù)據(jù)處理的最長(zhǎng)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間值可以動(dòng)態(tài)設(shè)定，當(dāng)超過這個(gè)限定時(shí)間時(shí)，應(yīng)用門戶自動(dòng)認(rèn)為該結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)請(qǐng)求有誤，終止請(qǐng)求。另外，當(dāng)每個(gè)結(jié)點(diǎn)分配有多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，如果某個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求無法被正確處理，此時(shí)，該異步調(diào)用單元將返回一個(gè)錯(cuò)誤信息(空值)，但并不影響正在進(jìn)行處理工作的其他功能服務(wù)。
本發(fā)明所述的負(fù)載均衡單元用于解決結(jié)點(diǎn)出口的設(shè)備隨數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算強(qiáng)度的增大可能出現(xiàn)的瓶頸問題，該單元將數(shù)據(jù)的處理工作轉(zhuǎn)移到防火墻內(nèi)部的多臺(tái)服務(wù)器上共同承擔(dān)，從而最大化地利用了結(jié)點(diǎn)內(nèi)的計(jì)算機(jī)性能，并且很好地解決了空間數(shù)據(jù)服務(wù)所需的快速處理要求。該負(fù)載均衡單元包括性能采集模塊、性能參數(shù)信息庫(kù)、負(fù)載均衡信息庫(kù)和負(fù)載均衡控制模塊。其中，所述的性能采集模塊以Windows服務(wù)的形式在服務(wù)器后臺(tái)運(yùn)行，每四秒從服務(wù)器中獲取相應(yīng)的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)利用率等信息并寫入性能參數(shù)信息庫(kù)中，同時(shí)，根據(jù)最近幾十秒內(nèi)的性能參數(shù)進(jìn)行權(quán)值計(jì)算，得到這段時(shí)間該服務(wù)器的平均性能利用率權(quán)值，再連同該服務(wù)器的IP地址一并寫入負(fù)載均衡信息庫(kù)中，或進(jìn)行權(quán)值的更新；所述的性能參數(shù)信息庫(kù)是記錄其所在服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、采集時(shí)刻、服務(wù)器IP地址和網(wǎng)絡(luò)利用率的信息表；所述的負(fù)載均衡信息庫(kù)部署在結(jié)點(diǎn)內(nèi)的某臺(tái)服務(wù)器上，記錄的是所有服務(wù)器的最近幾十秒的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)利用率的權(quán)值；所述的負(fù)載均衡控制模塊包括維護(hù)負(fù)載均衡信息庫(kù)中的信息，使結(jié)點(diǎn)在動(dòng)態(tài)增加或刪除某些功能服務(wù)器或改變網(wǎng)絡(luò)配置的情況下，保證負(fù)載均衡信息庫(kù)中的信息等到正確更新與維護(hù)，其步驟是讀取負(fù)載均衡信息庫(kù)信息的IP，在網(wǎng)絡(luò)中去測(cè)試該服務(wù)器是否正常運(yùn)行，若多次連續(xù)測(cè)試結(jié)果均無法通過，則表示該服務(wù)器退出負(fù)載均衡體系，然后，刪除該IP值；對(duì)于服務(wù)器的增加，信息庫(kù)中的信息由性能采集器自動(dòng)添加；對(duì)于服務(wù)器的IP改變，則先刪除原IP值，然后，再增加新的IP值。
本發(fā)明所述的容錯(cuò)單元采用加載軟件編程的服務(wù)器，啟動(dòng)對(duì)Web服務(wù)生命周期的有效管理，若Web服務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成處理，則自動(dòng)結(jié)束生命周期，若無法完成，則強(qiáng)制結(jié)束生命周期。該容錯(cuò)單元能夠大大提高請(qǐng)求多個(gè)結(jié)點(diǎn)空間數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度，并且，當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)有問題時(shí)，也不會(huì)影響其他結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的正確處理。
本發(fā)明所述的壓縮傳輸與安全傳輸單元采用成熟的壓縮算法加載軟件編程于服務(wù)器中，其壓縮方式包括文件壓縮和空間信息流壓縮，同時(shí)具有減少網(wǎng)絡(luò)傳輸流量和提高傳輸效率的功能，并且還提供傳輸數(shù)據(jù)的加解密手段，以保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的安全性。另外，當(dāng)用戶或應(yīng)用門戶獲得數(shù)據(jù)后，可以該單元對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行解壓、解密，保證接收的數(shù)據(jù)正確性，而且，該壓縮傳輸與安全傳輸單元還加載CA證書以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br> 本發(fā)明所述的安全論證與用戶權(quán)限單元包括用戶信息管理模塊，用戶角色分配模塊和用戶身份認(rèn)證模塊。這里，所述的角色是指用于控制用戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)的權(quán)限劃分；功能是指系統(tǒng)提供用于實(shí)現(xiàn)分布式管理信息的一個(gè)或若干函數(shù)，如搜索指定坐標(biāo)點(diǎn)的礦物分布或天然氣分布等信息；數(shù)據(jù)源是指為某個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)而需要的數(shù)據(jù)區(qū)域信息，如搜索礦物分布或天然氣等信息時(shí)，需要指定一個(gè)地區(qū)范圍(即數(shù)據(jù)源)。該單元的用戶信息管理模塊包括用戶資料的創(chuàng)建和維護(hù)操作；用戶角色分配模塊是將創(chuàng)建好的用戶按照用戶級(jí)別進(jìn)行角色分配，使用戶具有不同的訪問授權(quán)；用戶身份認(rèn)證模塊是指在用戶登錄系統(tǒng)時(shí)對(duì)用戶的身份，所具有的角色和訪問權(quán)限進(jìn)行驗(yàn)證，確保用戶的合法使用。
本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元為具有監(jiān)控分析軟件的服務(wù)器，該單元實(shí)時(shí)讀取負(fù)載均衡單元中負(fù)載均衡信息庫(kù)的結(jié)點(diǎn)內(nèi)各服務(wù)器的硬盤、內(nèi)存、CPU和網(wǎng)絡(luò)流量信息，然后一并收集，并且通過直方圖、折線圖、餅圖形式來反映歷史數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及分析監(jiān)控各服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，另外，該動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元還維護(hù)結(jié)點(diǎn)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，以保證使結(jié)點(diǎn)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
本發(fā)明所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)①互操作性，允許數(shù)據(jù)在不同的GIS系統(tǒng)之間無縫傳輸，一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用可以調(diào)用另一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用，從而完成邏輯上統(tǒng)一的任務(wù)；②可擴(kuò)展性，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)靈活，能適應(yīng)各種不同結(jié)構(gòu)類型的應(yīng)用；③分布式特征，包括數(shù)據(jù)分布和服務(wù)分布；④多結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，通過分布式的空間數(shù)據(jù)注冊(cè)容器為數(shù)據(jù)信息服務(wù)提供數(shù)據(jù)的快速定位；⑤良好的交互性，作為用戶對(duì)Internet空間數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求，允許合法用戶對(duì)已有的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和刪節(jié)；⑥體系的安全性，通過CA證書機(jī)制和壓縮加密機(jī)制保證了數(shù)據(jù)傳輸過程的安全性，并且通過體系的用戶權(quán)限管理機(jī)制保證了用戶訪問數(shù)據(jù)的合法性；⑦易部署和易管理性，系統(tǒng)易于部署和管理，這是有效降低系統(tǒng)運(yùn)行成本的關(guān)鍵因素之一。


下面參照附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明的空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元中結(jié)點(diǎn)容器的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明的空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元中應(yīng)用門戶容器的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的負(fù)載均衡單元的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明的安全論證與用戶權(quán)限單元的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元結(jié)構(gòu)圖；圖6是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；具體實(shí)施方式
圖1所示的空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元中的結(jié)點(diǎn)容器包括數(shù)據(jù)注冊(cè)信息存儲(chǔ)模塊、組件訪問層、數(shù)據(jù)一體化組織與管理模塊、結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息管理平臺(tái)、服務(wù)接口和地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)。所述的數(shù)據(jù)注冊(cè)信息存儲(chǔ)模塊包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息庫(kù)和臨時(shí)數(shù)據(jù)資源注冊(cè)信息庫(kù)，其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息庫(kù)是按照第三代地學(xué)空間數(shù)據(jù)模型(地理數(shù)據(jù)庫(kù)模型)組織的，并按照數(shù)據(jù)分類體系的描述方式通過數(shù)據(jù)一體化組織與管理模塊入庫(kù)；在臨時(shí)數(shù)據(jù)資源注冊(cè)信息庫(kù)中的是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的并需要保存其結(jié)果的數(shù)據(jù)資源注冊(cè)信息。與此同時(shí)，將數(shù)據(jù)注冊(cè)信息注冊(cè)到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息庫(kù)中，注冊(cè)過程通過統(tǒng)一的組件訪問層進(jìn)行操作。所述的注冊(cè)信息包括注冊(cè)信息關(guān)鍵字、命名空間、數(shù)據(jù)名、訪問數(shù)據(jù)的用戶名、訪問數(shù)據(jù)的密碼、數(shù)據(jù)源名、數(shù)據(jù)類型和體系內(nèi)的權(quán)限控制。其中，命名空間采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分類的原則記錄數(shù)據(jù)特征。
所述的訪問組件層包括可操作的調(diào)用接口和安全的已封裝的注冊(cè)信息描述結(jié)構(gòu)視圖，其中，所述的注冊(cè)信息描述結(jié)構(gòu)視圖包括注冊(cè)信息名、比例尺、專題和數(shù)據(jù)描述。該訪問組件層實(shí)現(xiàn)對(duì)注冊(cè)信息的訪問操作，數(shù)據(jù)組織與管理功能之間的協(xié)調(diào)，同時(shí)將安全性融合在組件訪問控制中。
所述的結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息管理平臺(tái)包括增加模塊、修改模塊、刪除模塊、瀏覽空間數(shù)據(jù)注冊(cè)信息模塊，其中，增加模塊采用兩種方式批量增加和單個(gè)數(shù)據(jù)增加。該管理平臺(tái)使用戶根據(jù)數(shù)據(jù)的分類情況將信息寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而提供管理空間數(shù)據(jù)注冊(cè)信息的功能。
所述的服務(wù)接口采用命名空間方式描述，將取得滿足條件的數(shù)據(jù)關(guān)鍵字列表，返回給請(qǐng)求的用戶，用戶可根據(jù)該接口通過搜索滿足條件的數(shù)據(jù)注冊(cè)信息。所述的命名空間的描述方式為一級(jí)分類_二級(jí)分類_三級(jí)分類_比例尺_(dá)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息名，其中，分類采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分類的原則。
圖2所示的是空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元中的應(yīng)用門戶容器，其結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)注冊(cè)信息存儲(chǔ)模塊、組件訪問層、數(shù)據(jù)注冊(cè)信息管理平臺(tái)和服務(wù)接口，其中，數(shù)據(jù)注冊(cè)信息存儲(chǔ)模塊包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息庫(kù)和臨時(shí)數(shù)據(jù)資源注冊(cè)信息庫(kù)，其分別存儲(chǔ)所有結(jié)點(diǎn)的相應(yīng)注冊(cè)信息的副本，所述的注冊(cè)信息內(nèi)容除包含結(jié)點(diǎn)容器中的對(duì)應(yīng)內(nèi)容外，還包括結(jié)點(diǎn)名稱和IP地址的描述。
與結(jié)點(diǎn)容器的組件訪問層相似，應(yīng)用門戶的組件訪問層提供了一系列操作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息庫(kù)和臨時(shí)數(shù)據(jù)資源注冊(cè)信息庫(kù)結(jié)構(gòu)的API，這些接口是對(duì)于上述兩個(gè)信息庫(kù)而言是統(tǒng)一描述的，通過標(biāo)識(shí)符予以區(qū)別。操作過程包括注冊(cè)信息的檢索、增加、刪除、修改等；所述的數(shù)據(jù)注冊(cè)信息管理平臺(tái)提供用戶交互界面，對(duì)所有的結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息副本進(jìn)行維護(hù)，其功能包括增加、修改、刪除、瀏覽空間數(shù)據(jù)注冊(cè)信息，管理方式與結(jié)點(diǎn)容器相似。
另外，應(yīng)用門戶容器也提供了服務(wù)接口，其采用命名空間的分類描述方式進(jìn)行，當(dāng)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)需要的數(shù)據(jù)在哪些結(jié)點(diǎn)上后，就能直接向這些結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
圖3所示的是國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)的負(fù)載均衡單元結(jié)構(gòu)，由圖可知，該單元包括性能采集模塊、性能參數(shù)信息庫(kù)、負(fù)載均衡控制模塊和負(fù)載均衡信息庫(kù)。所述的性能采集模塊每四秒從服務(wù)器中獲取相應(yīng)的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)利用率等信息，同時(shí)根據(jù)最近幾十秒內(nèi)的性能參數(shù)，進(jìn)行權(quán)值計(jì)算，得到這段時(shí)間該服務(wù)器的平均性能利用率權(quán)值，連同該服務(wù)器的IP地址一并寫入性能參數(shù)信息庫(kù)，或進(jìn)行權(quán)值的更新，然后，負(fù)載均衡控制模塊開始動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)負(fù)載均衡信息庫(kù)中信息的改變情況，以及時(shí)做出調(diào)整，從而保證不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)均衡服務(wù)調(diào)用錯(cuò)誤的結(jié)果，在實(shí)際操作時(shí)，負(fù)載均衡控制模塊讀取負(fù)載均衡信息庫(kù)信息的IP在網(wǎng)絡(luò)中去測(cè)試該服務(wù)器是否正常運(yùn)行，若多次連通測(cè)試結(jié)結(jié)果均無法通過，則表示該服務(wù)器退出負(fù)載均衡體系，刪除該IP值；對(duì)于服務(wù)器的增加，信息庫(kù)中的信息由性能采集模塊自動(dòng)添加；如果服務(wù)器的IP改變，則先刪除原IP值，再增加新的IP值。
圖4所示的安全論證與用戶權(quán)限單元包括用戶信息管理模塊，用戶角色分配模塊和用戶身份認(rèn)證模塊，其中，用戶信息管理模塊包括用戶資料的創(chuàng)建和維護(hù)操作；用戶角色分配模塊是將創(chuàng)建好的用戶按照用戶級(jí)別進(jìn)行角色分配，使用戶具有不同的訪問授權(quán)；用戶身份認(rèn)證模塊是指在用戶登錄系統(tǒng)時(shí)對(duì)用戶的身份，所具有的角色和訪問權(quán)限進(jìn)行驗(yàn)證，確保用戶的合法使用。在實(shí)際操作中，采用分布式網(wǎng)絡(luò)安全配置，Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理服務(wù)器等都放在地址調(diào)查信息專用網(wǎng)內(nèi)，并且在各網(wǎng)段安裝防火墻，在安全配置方面則采用以下作法，如物理安全、停掉Guest帳號(hào)、限制不必要的用戶數(shù)量、創(chuàng)建2個(gè)管理員用帳號(hào)、把系統(tǒng)administrator帳號(hào)改名、創(chuàng)建一個(gè)陷阱帳號(hào)、把共享文件的權(quán)限從”everyone”組改成“授權(quán)用戶”、使用安全密碼、使用NTFS格式分區(qū)、開啟安全審核、設(shè)定安全記錄的訪問權(quán)限、禁止建立空連接。另外，本單元還采用X.509版的數(shù)字證書，部署一臺(tái)證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)的服務(wù)器，每所Web Service負(fù)載平衡的服務(wù)器所應(yīng)用的證書都來自于此證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)，這里的Web Service提供一個(gè)可以讓外部程序通過Web進(jìn)行調(diào)用的API(接口)，能夠用編程的方法通過Web調(diào)用來實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能的應(yīng)用程序。另外，在Web Service服務(wù)器的站點(diǎn)上加載證書和SSL(安全套接層)驗(yàn)證，在其他調(diào)用WebService的服務(wù)器上安裝相同證書，這樣就完成了兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的安全驗(yàn)證，如果調(diào)用程序運(yùn)行在沒有證書的服務(wù)器上，將無法取得數(shù)據(jù)，在保證數(shù)據(jù)傳輸過程安全的同時(shí)還防止了Web Service的盜用。
圖5所示的動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元實(shí)時(shí)讀取負(fù)載均衡單元中負(fù)載均衡信息庫(kù)的結(jié)點(diǎn)內(nèi)各服務(wù)器的硬盤、內(nèi)存、CPU和網(wǎng)絡(luò)流量信息，然后一并收集，并且通過直方圖、折線圖、餅圖形式來反映歷史數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及分析監(jiān)控各服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，另外，該動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元還維護(hù)結(jié)點(diǎn)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，以保證使結(jié)點(diǎn)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
圖6是本發(fā)明國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)關(guān)系圖，由圖可知，用戶登錄并且向空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元發(fā)送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，同時(shí)，安全論證與用戶權(quán)限單元將對(duì)用戶的權(quán)限進(jìn)行安全驗(yàn)證，如果驗(yàn)證成功，異步調(diào)用單元將根據(jù)用戶提出的一個(gè)或多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)分別獨(dú)立調(diào)用分配空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元的數(shù)據(jù)庫(kù)信息到負(fù)載均衡單元，然后，負(fù)載均衡單元中的負(fù)載均衡信息庫(kù)將分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求并對(duì)其進(jìn)行實(shí)際處理，如果處理正確，將通過壓縮傳輸與安全傳輸單元將正確結(jié)果返回給用戶，如果在處理的過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，則通過容錯(cuò)單元將容錯(cuò)信息返回給用戶，并且保證在傳遞過程中出現(xiàn)的某些數(shù)據(jù)請(qǐng)求錯(cuò)誤不會(huì)影響到其它的數(shù)據(jù)請(qǐng)求狀態(tài)，而且，數(shù)據(jù)信息在返回給站點(diǎn)或用戶時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際的需要，利用現(xiàn)成的成熟的壓縮算法將數(shù)據(jù)壓縮、加密，壓縮方式包括空間信息流的壓縮和文件的壓縮，加密過程是為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的安全性，最后，用戶通過壓縮傳輸與安全傳輸單元進(jìn)行解壓、解密就可得到所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于包括空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元、異步調(diào)用單元、負(fù)載均衡單元、容錯(cuò)單元、壓縮傳輸與安全傳輸單元、安全論證與用戶權(quán)限單元、以及動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元。
2.如權(quán)利要求1所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元分為位于多個(gè)結(jié)點(diǎn)端的結(jié)點(diǎn)容器和位于應(yīng)用門戶端的應(yīng)用門戶容器，其中，所述的結(jié)點(diǎn)容器包括數(shù)據(jù)注冊(cè)信息存儲(chǔ)模塊、組件訪問層、數(shù)據(jù)一體化組織與管理模塊、結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息管理平臺(tái)、服務(wù)接口和地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)；所述的應(yīng)用門戶容器包括數(shù)據(jù)注冊(cè)信息存儲(chǔ)模塊、組件訪問層、數(shù)據(jù)注冊(cè)信息管理平臺(tái)和服務(wù)接口。
3.如權(quán)利要求1所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的異步調(diào)用單元為一裝載異步調(diào)用數(shù)據(jù)處理軟件的服務(wù)器，其將數(shù)據(jù)請(qǐng)求信息按結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，然后分別向這些結(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求信息，調(diào)用這些結(jié)點(diǎn)的相關(guān)空間信息。
4.如權(quán)利要求1所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的負(fù)載均衡單元包括性能采集模塊、性能參數(shù)信息庫(kù)、負(fù)載均衡信息庫(kù)和負(fù)載均衡控制模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的容錯(cuò)單元采用加載軟件編程的服務(wù)器，管理Web服務(wù)的生命周期。
6.如權(quán)利要求1所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的壓縮傳輸與安全傳輸單元采用成熟的壓縮算法加載軟件編程于服務(wù)器中，其壓縮方式包括文件壓縮和空間信息流壓縮，并且還提供傳輸數(shù)據(jù)的加解密手段，以及加載CA證書以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br> 7.如權(quán)利要求1所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的安全論證與用戶權(quán)限單元包括用戶信息管理模塊，用戶角色分配模塊和用戶身份認(rèn)證模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元為加載監(jiān)控分析軟件程序的服務(wù)器，該單元實(shí)時(shí)讀取負(fù)載均衡單元中負(fù)載均衡信息庫(kù)的結(jié)點(diǎn)內(nèi)各服務(wù)器的硬盤、內(nèi)存、CPU和網(wǎng)絡(luò)流量信息，然后一并收集，并且通過直方圖、折線圖、餅圖形式來反映歷史數(shù)據(jù)狀態(tài)，分析監(jiān)控各個(gè)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也維護(hù)結(jié)點(diǎn)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求2所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)注冊(cè)信息存儲(chǔ)模塊包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息庫(kù)和臨時(shí)數(shù)據(jù)資源注冊(cè)信息庫(kù)，其中，所述的注冊(cè)信息為注冊(cè)信息關(guān)鍵字、命名空間、數(shù)據(jù)名、訪問數(shù)據(jù)的用戶名、訪問數(shù)據(jù)的密碼、數(shù)據(jù)源名、數(shù)據(jù)類型和體系內(nèi)的權(quán)限控制，所述的命名空間的描述方式為一級(jí)分類_二級(jí)分類_三級(jí)分類_比例尺_(dá)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息名，這里的分類采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分類的原則；所述的訪問組件層包括可操作的調(diào)用接口和安全已封裝的注冊(cè)信息描述結(jié)構(gòu)視圖，其中，所述的注冊(cè)信息描述結(jié)構(gòu)視圖包括注冊(cè)信息名、比例尺、專題和數(shù)據(jù)描述；所述的結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)注冊(cè)信息管理平臺(tái)包括增加模塊、修改模塊、刪除模塊、瀏覽空間數(shù)據(jù)注冊(cè)信息模塊；所述的服務(wù)接口采用命名空間方式描述，將取得滿足條件的數(shù)據(jù)關(guān)鍵字列表，返回給請(qǐng)求的用戶，用戶根據(jù)該接口通過搜索滿足條件的數(shù)據(jù)注冊(cè)信息。
10.如權(quán)利要求4所述的國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述的性能采集模塊以Windows服務(wù)的形式在服務(wù)器后臺(tái)運(yùn)行，每四秒從服務(wù)器獲取相應(yīng)的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)利用率等信息并寫入性能參數(shù)信息庫(kù)中，同時(shí)，根據(jù)最近幾十秒內(nèi)的性能參數(shù)進(jìn)行權(quán)值計(jì)算，得到這段時(shí)間該服務(wù)器的平均性能利用率權(quán)值，再連同該服務(wù)器的IP地址一并寫入負(fù)載均衡信息庫(kù)中，或進(jìn)行權(quán)值的更新；所述的性能參數(shù)信息庫(kù)是記錄其所在服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、采集時(shí)刻、服務(wù)器IP地址和網(wǎng)絡(luò)利用率的信息表；所述的負(fù)載均衡信息庫(kù)部署在結(jié)點(diǎn)內(nèi)的某臺(tái)服務(wù)器上，記錄的是所有服務(wù)器的最近幾十秒的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)利用率的權(quán)值；所述的負(fù)載均衡控制模塊包括維護(hù)負(fù)載均衡信息庫(kù)中的信息，使結(jié)點(diǎn)在動(dòng)態(tài)增加或刪除某些功能服務(wù)器或改變網(wǎng)絡(luò)配置的情況下，保證負(fù)載均衡信息庫(kù)中的信息等到正確更新與維護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種國(guó)家地質(zhì)空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括空間數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元、異步調(diào)用單元、負(fù)載均衡單元、容錯(cuò)單元、壓縮傳輸與安全傳輸單元、安全論證與用戶權(quán)限單元、動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元?？臻g數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)單元分為結(jié)點(diǎn)容器和應(yīng)用門戶容器，異步調(diào)用單元將數(shù)據(jù)信息分類并分別調(diào)用，負(fù)載均衡單元將數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)移到多臺(tái)服務(wù)器上共同承擔(dān)，容錯(cuò)單元管理Web服務(wù)的生命周期，壓縮傳輸與安全傳輸單元用于減少網(wǎng)絡(luò)傳輸流量和提高傳輸效率，安全論證與用戶權(quán)限單元用于確立用戶身份權(quán)限，動(dòng)態(tài)監(jiān)控單元分析監(jiān)控各服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能夠匯集和共享地理上分布的空間數(shù)據(jù)資源并協(xié)同完成多種數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求。
文檔編號(hào)H04L9/00GK1760914SQ20051011721
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者李超嶺, 李豐丹, 羅顯剛, 呂霞, 嚴(yán)光生, 謝忠, 薛群威, 楊東來, 陳犖 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心