五分钟学GIS |GIS服务器集群技术

GIS服务器集群，是指将多个GIS服务器成群组，当有用户请求到达集群服务器时，集群服务器的父节点统一对GIS服务进行调配，使GIS服务器群组发挥更高的性能、更稳定的服务以及更加灵活的服务器结构。

用一张图来解释GIS集群技术：

如上图所示，用户请求集群父节点，父节点将任务进行分配。分配到任务的子节点完成请求任务后，把结果发给集群父节点，最终再由父节点响应给各个请求用户。

通俗讲就是，一下子来了许多任务，领导（父节点）把任务进行分配，交给手底下的员工（子节点）处理，员工处理完成后，在把结果交给领导，最终再由领导给提出任务的人进行答复。

负载均衡分软件负载与硬件负载，这里我们所介绍的是软件负载。负载均衡是指将集群中各个子节点压力平均，其核心就是“分摊压力”。 例如：当集群中的iServer父节接收到很多请求时，父节点会观察子节点谁空闲，谁压力小，那么我就把这个请求交给你来处理，从而保证各个节点压力均衡。

1.提高服务整体性能

以SuperMap iServer 集群为例，50个用户并发访问（同时访问）GIS服务，从是否搭建集群，服务器响应时间的对比测试中可以看到：

●没有集群（既一个GIS服务节点异步处理50个用户并发请求）

●配置有两个GIS服务节点的集群（既一个父节点两个子节点组成的GIS集群，处理50个用户并发请求）

如上图所示，将单机50用户响应时间与集群50用户响应时间对比，集群响应效率更高。

2.增强可靠性

如使用单机，服务器如发生断电、断网、宕机等情况下，其所提供的服务将会中断，从而影响用户使用；但如使用集群，当50个用户同时访问时， iServer集群中一个子节点坏了，父节点会将其中工安排给其他子节点做，用户仍然能得到正确的结果，这是传统单节点所做不到的。

3.提高可扩展性

单机下，用户若想扩展系统能力，不得不购买更高性能的服务器，才能获得额外所需的CPU 和存储器。如果采用集群技术，则只需要将新的服务器加入集群中即可，对于客户来看，服务无论从连续性还是性能上都几乎没有变化，好像系统在不知不觉中完成了升级。

4.降低成本

计算机性能达到一定程度，要提升，其成本就会大幅度上升，比如超级计算机动辄上百万美元，不是一般企业能够承受的。而且GIS数据本身就十分庞大，升级则意味着硬件要求会更高。而将多个普通服务器搭建成集群，采用集群技术可以使SuperMap服务器同样发挥其相同的性能，比采用同等运算能力的大型计算机便宜的太多了。

某生产环境，最开始设计只是几个部门使用，随着系统功能越来越丰富，推广至全公司使用。但是使用中遇到了问题，单台服务器响应时间是越来越长。为此，他们搭建了SuperMap iServer 集群（一个父节点，2个子节点）。经过测试，使用集群，响应时间大大缩短，单位时间内处理的数量也越来越多。

下面就升级前后，观察服务器的处理能力。

先看上图响应时间，红色线代表用户数；紫色线代表单机响应时间，绿色线代表集群响应时间。随着用户数量（红色线）的增加，单机（紫色线）响应时间越来越长，而集群（绿色线）响应时间波动不大。最终，当增加到1000用户数，未使用集群响应时间为2.19秒，而使用了集群，响应时间为0.14秒 。

再看上图点击数（点击数用来评估用户产生的负载量，是测试服务性能的重要指标）。红色线代表用户数，紫色线代表单机，绿色线代表集群。随着用户数量（红色线）的增加，单机（紫色线）当每秒点击数量达到240次左右到达极限，同一时间内，集群模式（绿色线）每秒点击数量持续大幅增长中。最终，当增加到1000用户数，未使用集群每秒点击数量最大可到240次，而使用了集群，每秒点击数量可以达到472次。

通过以上对比，我们就能很明显看出使用集群的优势。