對等網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模式在WebGIS中的應用.pdf

1、WebGIS是以互聯(lián)網(wǎng)為環(huán)境，以Web頁面作為GIS軟件的用戶界面，將Internet與GIS技術(shù)結(jié)合在一起，為各種地理信息應用提供GIS功能的技術(shù)[1]，它將Web技術(shù)、GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)融為一體，通過新的工作模式與新的數(shù)據(jù)共享機制，改變了空間數(shù)據(jù)的獲取、傳輸、共享和應用的方式。WebGIS中所有的數(shù)據(jù)資源都是存儲在服務器端，客戶端獲取數(shù)據(jù)都需要向服務器發(fā)送請求，服務器接收到請求之后根據(jù)客戶端的要求返回數(shù)據(jù)，此種體系結(jié)構(gòu)具有低廉的

2、開發(fā)和應用成本、廣泛的訪問范圍、易于操作、平臺相對獨立以及擴展性強等特點，被應用于各類地理信息領域，是GIS未來的發(fā)展方向。
　　 然而，現(xiàn)有的WebGIS還存在一些不足，在客戶端數(shù)量劇增的情況下，容易在服務器端形成計算資源“瓶頸”和網(wǎng)絡帶寬“瓶頸”，造成服務器負載大和網(wǎng)絡延時的情況，嚴重時影響用戶的正常使用。
　　 上述問題可以通過以下兩種方法解決：(1)提高服務器端的機器配置和服務器端的網(wǎng)絡帶寬，這主要是由改善硬件條

3、件來完成的；(2)改變現(xiàn)有的WebGIS的數(shù)據(jù)傳輸模式保證服務器負載均衡和數(shù)據(jù)的高速傳輸，這主要是通過設計合理的體系結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。改善硬件解決服務器端的“瓶頸”問題需要投入大量的資金，在短期之內(nèi)實現(xiàn)是不太可能的，因此，本文通過改變現(xiàn)有的WebGIS的數(shù)據(jù)傳輸模式來解決服務器端的瓶頸問題。在改變傳輸模式的過程中主要做了兩方面的工作：
　　 1、將對等網(wǎng)技術(shù)引入到現(xiàn)有的WebGIS中，改進了現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)，從而改變了數(shù)據(jù)傳輸模式，使

4、客戶端分擔服務器的壓力，達到緩解服務器壓力的效果。改進后的體系結(jié)構(gòu)被稱為P2PWebGIS結(jié)構(gòu)，它利用客戶端節(jié)點互為服務器的特性使每個客戶端都貢獻出本機的資源，實現(xiàn)邊緣化設備的主動協(xié)作，客戶端可以從服務器獲得數(shù)據(jù)，在服務器負載重的情況還可以從對等網(wǎng)內(nèi)的其他節(jié)點獲取數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡內(nèi)的所有客戶端能夠意識到彼此的存在，構(gòu)成一個虛擬的群體，一定程度上解決了大量用戶訪問服務器端時形成的瓶頸問題。
　　 2、提出了WebGIS客戶端的緩存替換策

5、略L&Nbuffer。L&Nbuffer可以增加服務器端數(shù)據(jù)在對等網(wǎng)內(nèi)的副本數(shù)，進而減少P2PWebGIS結(jié)構(gòu)下客戶端訪問服務器端的次數(shù)，更好的解決服務器端的“瓶頸”問題，該策略把緩存空間分為本地緩存(Lbuffer)和鄰居緩存(Nbuffer)，Lbuffer采用先進先出的緩存替換算法，Nbuffer采用基于數(shù)據(jù)流行度和數(shù)據(jù)副本數(shù)的緩存替換算法，使得系統(tǒng)中最有價值的數(shù)據(jù)盡可能多的保留在有限的緩存空間中，更好地為其他節(jié)點提供服務。

6、>　　 在此基礎上，本文構(gòu)建了一個基于P2PWebGIS結(jié)構(gòu)和L&Nbuffer策略的WebGIS，通過模擬大量用戶訪問，獲取對服務器造成的壓力數(shù)據(jù)、客戶端獲取數(shù)據(jù)的速度數(shù)據(jù)和客戶端緩存中數(shù)據(jù)的命中次數(shù)，并對這些數(shù)據(jù)進行了分析，分析結(jié)果表明P2PWebGIS結(jié)構(gòu)可以在一定程度上解決服務器端的瓶頸問題，在用戶數(shù)量劇增的情況下，服務器的負載一直處于比較均衡的狀態(tài)，客戶端獲取數(shù)據(jù)的速度隨著客戶端用戶的增加而呈明顯上升趨勢，L&Nbuffer