基于云平台的高并发webgis系统研究

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1、夺留钟聲名术大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｙｇｙ硕±学位论文戀基于是平含的壽評乂ＷｅｂＧＩＳ论文题目余娩研完王少洋作者姓名学科专业计專机软件与理冷导师姓顾＾，未教按名．完成时间二０—六年巧月中逸种＃接禾乂＃硕±学位论文基于云平台的高并发ＷｅｂＧＩＳ系统研究作者姓名：王少萍学科专业：计算机软件与理论导师姓名：顾乃杰教授完成时间二〇—：六年四月ｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ

2、ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｇｙＡ，１：ｈｅｓｉｓｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇｗｄ／梦民ｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｉｈｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔｇＷｅｂＧｌＳｓｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｌｏｕｄｙｐｌａｔｆｏｒｍ’ＷＡｕｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＳｈａｏｉｎａｎｐｇｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＣｏｍｕｔｅｒＳｏｆｔｗａｒｅａｎｄＴｈｅｏｒｐｙｐｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆ．ＮａｉｉｅＧｕ；ｐｊＦｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ａｐｒｉｌ，２０１

3、６中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研巧工作所取得的成果。除己特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研巧成果一。与我同工作的同志对本研巧所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。公、作者签名：／啤签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，目Ｐ：学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借

4、阅，可Ｗ将学位论文编入有关数据レ库进行检索，可ッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人一提交的电子文文件的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也进守此规定。开□保密（年）巧么作者签名：：导师签名－茄＿＿口。八．＾签字日期签字日期：：２Ｍ摘要近年来ｔｅｒｎｅｔ的快速发展和ＧＩＳ（ＧｅｏｒａｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｓｔｅｍ的广泛应用Ｉｎｇｐｙ）推动了ＷｅｂＧＩＳ的诞生。随着ＷｅｂＧＩＳ在车载导航、移动位置服务、现代物流产业等领域的不断普及

5、，系统面临大用户群髙并发访问的情况越来越多。传统的ＷｅｂＧＩＳ架构无法支撑庞大的数据访问和处理，导致服务性能下降，表现为响应时间变长、请求丢失甚至出现拒绝服务的现象。一，针对上述问题，本文提出了种基于云平台的ＷｅｂＧＩＳ服务器系统架构系统从负载均衡，、数据缓存和数据库集群Ｈ个方面缓解ＷｅｂＧ松髙并发访问瓶颈这对于地理信息共享、Ｇ松社会化有着重要意义。本文主要工作如下：１）在分析传统ＷｅｂＧＩＳ架构缺陷基础上选定云平台为ＷｅｂＧＩＳ服务器提供弹性（计算和存储资源。ＷｅｂＧＩＳ由于其计算密集和数据密集特点

6、适合云平台应用。云平台在并行计算、负载巧衡等方面表现良好，具有可快速弹性扩展应用、抵御攻击、易于部署管理等优点。系统选择开源ＯｐｅｎＳｔａｃｋ平台搭建，ＳｎｏｗＦｌｏｃｋＡＰＩ帮助云平台实现虚拟机的快速复制功能。２提出基于剰余负载的动态负载均衡算法。系统选择轻量商效的Ｎｉｎｘ作为软（）ｇ件负载均衡器，负载均衡算法依据后端应用服务器状态计算剰余负载作为权一重衡量，并随机选择个权重较大的服务器中分发请求。该算法降低了服务器状态收集过程中信息延迟带来的影响。实验结果表明基于剰余负载的均衡算法在髙并发时性

7、能优于Ｎｇｉｎｘ自带的轮询和最少连接策略。３设计缓存机制。系统选用内存数据库作为缓存存储介质，ｓｅｓｓｉｏｎ缓存避免重（）一复的客户端身份验证。本文另外设计了套缓存层与空间数据库交互的读写机制，算法依据局部性访问原理将数据库中频巧访问的地理信息写入缓存中。缓存机制最好的情况下将ＷｅｂＧＩＳ服务响应时间缩短了４８％左右。（４）采用数据库集群缓巧Ｉ／Ｏ瓶颈。数据库集群能够有效解决单个巧据库应对髙并发时的Ｉ／Ｏ瓶颈。ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬＰｏｓｔＧ投因跨平台、商可用、商性能等优势被选为系统空间数据存储系统。

8、文中对ＰｏｓｔｇｒｅＳＱＬ进行了参数优化，并使－。用ｐｇｐｏｏｌＩＩ作为数据库集群和客户端的中间件本文采用开源服务器端软件ＧｅｏＳｅｒｖｅｒ作为ＷｅｂＧＩＳ系统应用场景，并对软件发布的ＷＭＳＷｅｂＭａＳｅｒｖｉｃｅ。实验结果表明基于云平台（ｐ