GIS是一種專業(yè)技術(shù)，對業(yè)外人士而言它是高深莫測的，以前人們應用傳統(tǒng)GIS往往面臨安裝部署麻煩、升級困難、擴展性差、定位問題復雜等情況，這些也限制了GIS技術(shù)的普及與深入應用，而云原生技術(shù)的出現(xiàn)則為解決這些問題帶來了契機。
隨著云計算技術(shù)的進一步發(fā)展，由微服務架構(gòu)，DevOps 和以容器化為代表的敏捷基礎(chǔ)架構(gòu)組成的“云原生”脫穎而出，在技術(shù)發(fā)展與市場需求的雙重驅(qū)動下，GIS技術(shù)不斷迭代創(chuàng)新，云原生GIS技術(shù)應運而生。容器化封裝、動態(tài)管理、面向微服務是云原生應用的三大主要特征。所謂容器化封裝即以容器為基礎(chǔ)，提高整體開發(fā)水平，形成代碼和組件重用，簡化云原生應用程序的維護；在容器中運行應用程序和進程，并作為應用程序部署的獨立單元，實現(xiàn)高水平資源隔離。動態(tài)管理即通過集中式的編排調(diào)度系統(tǒng)來動態(tài)的管理和調(diào)度。面向微服務則明確服務間的依賴，互相解耦。
基于云原生的設(shè)計理念，MapGIS 10.5構(gòu)建了云原生GIS技術(shù)體系，升級云平臺整體架構(gòu)，將單體服務拆分為多個微服務模塊，并應用DevOps技術(shù)實現(xiàn)自動化鏡像構(gòu)建，同時利用容器化部署和容器編排引擎實現(xiàn)容器集群的自動化智能管理，最終對外提供穩(wěn)定、高效、高可用的WebGIS服務。
云平臺整體架構(gòu)圖
微服務架構(gòu)升級 服務更穩(wěn)定更高效更具彈性
在Java生態(tài)圈，Spring Cloud是目前使用最為廣泛的微服務框架，經(jīng)過大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境磨煉，該框架日益成熟穩(wěn)定可靠。MapGIS 10.5使用Spring Cloud微服務框架將MapGIS Web服務劃分為更小粒度的微服務，包括地圖服務、要素服務、空間分析處理服務、目錄服務等，拆分后的微服務模塊業(yè)務邏輯單一，維護方便，擴展性強，服務之間松耦合，故障傳播范圍有限，穩(wěn)定性更高。同時接入服務網(wǎng)關(guān)、服務注冊配置管理、服務熔斷限流組件，實現(xiàn)微服務的路由調(diào)度、服務發(fā)現(xiàn)、負載均衡、流量保護等功能。
為解決微服務架構(gòu)帶來的部署運維困難、跟蹤問題復雜等問題，MapGIS 10.5云平臺使用DevOps技術(shù)與容器技術(shù)，實現(xiàn)單個微服務的快速便捷部署，并支持多套國產(chǎn)化環(huán)境。面對大規(guī)模微服務集群部署，MapGIS 10.5云平臺應用容器編排引擎智能化管理容器集群，實現(xiàn)了容器動態(tài)創(chuàng)建、銷毀、負載均衡、彈性伸縮。
Docker+Kubernetes 輕松實現(xiàn)云服務集群環(huán)境的自動化部署
過去部署云服務集群環(huán)境，需要分別在所有集群節(jié)點上安裝IGServer產(chǎn)品，配置GIS數(shù)據(jù)源，拷貝數(shù)據(jù)等一系列繁瑣操作，工作量大且容易出錯，應用云原生技術(shù)部署集群，這些問題則迎刃而解。開發(fā)者首先構(gòu)建應用系統(tǒng)的容器鏡像，推送到鏡像倉庫，并創(chuàng)建部署配置項，使用者只需要在容器編排系統(tǒng)中應用指定的部署配置項，就可以輕松實現(xiàn)云服務集群環(huán)境的自動化部署，簡單高效穩(wěn)定。
MapGIS 云平臺云原生核心技術(shù)方案采用Docker+Kubernetes。MapGIS云平臺提供云平臺相關(guān)產(chǎn)品（云運維管理系統(tǒng)、云門戶、IGServer產(chǎn)品）和中間件（mysql，redis，rabbitmq，nacos）容器鏡像，同時提供了Kubernetes的Controller配置項。用戶在構(gòu)建集群環(huán)境時，只需要執(zhí)行簡易的幾步配置操作即可輕松完成部署，同時也保證了集群環(huán)境的一致性、服務的高效和可用性，減少資源的消耗。
集群部署結(jié)構(gòu)圖
云平臺集群工作負載狀態(tài)與部署
多樣化的云服務集群模式 服務能力擴展更便利
在未引入微服務框架前，MapGIS云平臺針對本地GIS數(shù)據(jù)的集群服務采用帶狀態(tài)的集群管理模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和服務的分片部署，可手動控制服務的分布和冗余份數(shù)。這種分片式服務管理模式下，數(shù)據(jù)可使用本地數(shù)據(jù)，比如矢量數(shù)據(jù)HDF/HDB、瓦片數(shù)據(jù)TDF/MUT，矢量瓦片數(shù)據(jù)VTDF/MUVT等。
在融入微服務思想架構(gòu)升級后，針對WebGIS云服務，MapGIS云平臺新增了無狀態(tài)的微服務集群模式，這種模式下，將數(shù)據(jù)與計算節(jié)點分離，數(shù)據(jù)不能存放到節(jié)點本地，矢量數(shù)據(jù)放到矢量數(shù)據(jù)庫（Oracle、PG）中，切片數(shù)據(jù)放到非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(MongoDB)中，服務節(jié)點不再存放GIS數(shù)據(jù)，節(jié)點可以動態(tài)加入集群和銷毀，提升了服務能力擴展的便利性，提高了服務可用性。
帶狀態(tài)的云服務集群結(jié)構(gòu)圖
無狀態(tài)的云服務集群結(jié)構(gòu)圖
近年來，GIS技術(shù)發(fā)展走上快車道，深入應用到人們生產(chǎn)、生活的方方面面，一方面得益于日益廣泛的應用領(lǐng)域?qū)IS不斷提出新的高要求，另一方面也得益于GIS與日益涌現(xiàn)的新技術(shù)進行融合創(chuàng)新。MapGIS與云原生技術(shù)融合，引入了微服務的思想，實現(xiàn)云平臺架構(gòu)升級，以容器為部署載體，基于Kubernetes實現(xiàn)自動化編排，為用戶提供更高效、更彈性以及更穩(wěn)定的服務，幫助用戶在公有云、私有云和混合云等新型動態(tài)環(huán)境中，構(gòu)建和運行可彈性擴展的應用。
想知道MapGIS 10.5還有哪些新技術(shù)、新功能嗎？10月24日，由中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會主辦，國家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、地理信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、中地數(shù)碼集團、武漢中地先進技術(shù)研究院有限公司共同承辦“平臺自主 生態(tài)創(chuàng)新MapGIS 10.5九州全國產(chǎn)化平臺創(chuàng)新應用與生態(tài)建設(shè)分論壇”將于廣西南寧國際會展中心舉辦，屆時，您將進一步了解MapGIS 10.5平臺技術(shù)躍遷，探索平臺與應用融合最優(yōu)路徑，見證MapGIS信創(chuàng)生態(tài)融合成果，龍芯、飛騰、達夢等信創(chuàng)企業(yè)專家也將同臺演講，為您呈現(xiàn)空間地理信息產(chǎn)業(yè)信創(chuàng)發(fā)展新態(tài)勢。在此，我們再次盛情邀您參會，交流探討發(fā)展新思路，賦能產(chǎn)業(yè)，共創(chuàng)未來！
