【技术】云原生微服务中MapGIS 10.5隐藏的新技术

2023-08-22 3599阅读 0评论

（图片来源网络，侵删）

GIS是一种专业技术，外行人深不可测。过去人们在应用传统GIS时，常常面临安装部署麻烦、升级困难、可扩展性差、定位复杂等问题，这也限制了GIS技术的应用。普及和深入应用，以及云原生技术的出现，为解决这些问题带来了机遇。

随着云计算技术的进一步发展，以容器化为代表的微服务架构、DevOps和敏捷基础设施组成的“云原生”脱颖而出。在技术发展和市场需求的双重驱动下，GIS技术不断迭代和创新。云原生GIS技术应运而生。容器化封装、动态管理、微服务化是云原生应用的三大特征。所谓容器化打包，就是基于容器来提高整体开发水平，形成代码和组件复用，简化云原生应用的维护，将应用和流程运行在容器中，作为应用部署的独立单元来实现高级资源隔离。动态管理是指通过集中编排调度系统进行动态管理和调度。对于微服务来说，服务之间的依赖关系是明确的，并且彼此解耦。

MapGIS 10.5基于云原生设计理念，构建云原生GIS技术体系，升级云平台整体架构，将单一服务拆分为多个微服务模块，应用DevOps技术实现自动化镜像构建，同时利用容器化部署和容器编排引擎实现容器集群的自动化、智能管理，最终对外提供稳定、高效、高可用的WebGIS服务。

云平台整体架构图

微服务架构升级服务更稳定、更高效、更灵活

在Java生态中，Spring Cloud是目前应用最广泛的微服务框架。经过大型互联网公司生产环境的磨练，框架已日趋成熟、稳定、可靠。 MapGIS 10.5采用Spring Cloud微服务框架，将MapGIS Web服务划分为更细粒度的微服务，包括地图服务、要素服务、空间分析处理服务、目录服务等。拆分后的微服务模块业务逻辑单一，易于维护维护，可扩展性强，服务之间耦合松散，故障传播范围有限，稳定性更高。同时连接服务网关、服务注册配置管理、服务熔断限流组件，实现微服务的路由调度、服务发现、负载均衡、流量保护等功能。

为了解决微服务架构带来的部署难、运维难、跟踪复杂等问题，MapGIS 10.5云平台采用DevOps技术和容器技术，实现单个微服务的快速便捷部署，并支持多个微服务本地化环境集。面对大规模微服务集群部署，MapGIS 10.5云平台利用容器编排引擎对容器集群进行智能管理，实现容器的动态创建、销毁、负载均衡、弹性伸缩。

Docker+Kubernetes轻松实现云服务集群环境的自动化部署

以往部署云服务集群环境时，需要在所有集群节点上安装IGServer产品、配置GIS数据源、复制数据等一系列繁琐的操作。工作量大，而且容易出错。应用云原生技术部署集群就可以轻松解决这些问题。开发人员首先构建应用系统的容器镜像，推送到镜像仓库，并创建部署配置项。用户只需在容器编排系统中应用指定的部署配置项，即可轻松实现云服务集群环境的自动化部署。简单高效稳定。

MapGIS云平台的云原生核心技术解决方案采用Docker+Kubernetes。 MapGIS云平台提供云平台相关产品（云运维管理系统、云门户、IGServer产品）和中间件（mysql、redis、rabbitmq、nacos）容器镜像云服务器微服务，同时还提供Kubernetes Controller配置项。用户在搭建集群环境时，只需进行一些简单的配置操作，即可轻松完成部署。同时也保证了集群环境的一致性、服务的高效可用、降低资源消耗。

集群部署结构图

云平台集群工作负载状态及部署

多元化云服务集群模式服务能力扩展更便捷

在引入微服务框架之前，MapGIS云平台对本地GIS数据的集群服务采用有状态的集群管理模式，实现数据和服务的碎片化部署，并手动控制服务的分布和冗余副本的数量。在这种碎片化服务管理模式下，数据可以使用本地数据，例如矢量数据HDF/HDB、瓦片数据TDF/MUT、矢量瓦片数据VTDF/MUVT等。

融入微服务思想架构升级后，针对WebGIS云服务，MapGIS云平台新增了无状态微服务集群模式。在这种模式下，数据与计算节点是分离的。在矢量数据库（Oracle、PG）中，将分片后的数据放在非关系型数据库（MongoDB）中，服务节点不再存储GIS数据，并且节点可以动态添加到集群和销毁，这提高服务扩容的便利性，提高服务可用性。

有状态云服务集群结构图

无状态云服务集群结构图

近年来，GIS技术发展步入快车道，已深入应用到人们生产生活的各个方面。整合和创新新兴新技术。 MapGIS与云原生技术融合，引入微服务思想，实现云平台架构升级慈云数据自营海外云服务器,高稳定高性价比,支持弹性配置，采用容器作为部署载体，基于Kubernetes实现自动编排，为用户提供更高效、灵活、稳定的服务构建和运行在云、私有云和混合云等新的动态环境中弹性扩展应用程序。

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10月24日，由中国地理信息产业协会主办，国家地理信息系统工程技术研究中心、地理信息产业技术创新战略联盟、中地数字集团协办的“平台自主生态创新MapGIS 10.5九州国产” “平台创新应用与生态建设分论坛”将在广西南宁国际会展中心举办。届时，您将详细了解MapGIS 10.5平台的技术转型，探索平台与应用融合的最优路径，见证MapGIS新创生态融合的成果。孟等信创企业专家也将同台演讲，为您呈现信创在空间地理信息产业的发展新趋势。在此，我们再次诚挚邀请您参加会议，交流探讨新的发展思路云服务器微服务，为行业赋能，共创美好未来！