[发明专利]一种海量空间信息存储与服务一体机系统

说明书

本发明公开了一种海量空间信息存储与服务一体机系统，包括：空间数据库节点，所述空间数据库节点由空间数据库集群组成，用于根据用户请求对空间信息数据进行查询检索；空间信息服务器节点，所述空间信息服务器节点由空间信息服务器集群组成，接收负载均衡节点分发的用户请求，对用户请求的空间信息服务进行集群化处理；数据缓存节点，所述数据缓存节点对空间信息服务过程中产生的数据和结果进行缓存；负载均衡节点，所述负载均衡节点接收用户请求并将所述用户请求分发到所述空间信息服务器节点上。

技术领域

本发明涉及空间信息技术领域，具体地，涉及一种海量空间信息存储与服务一体机系统。

背景技术

随着空间信息技术应用的发展，空间信息技术已经应用到农业、林业、环境、交通、市政规划、公共安全、军事等众多行业领域。随着空间数据获取手段的发展、空间信息应用的深入和各行各业对空间信息技术理解的深化，空间信息应用已经从单一部门、小区域向多部门、区域化和全国化的方向发展。空间信息应用系统涉及的数据量已经逐渐由GB级发展到TB级至百TB级，空间信息应用系统服务的用户逐渐发展到万级在线规模。与此同时，要求系统具有高稳定和高扩展性，以应对大规模用户访问和未来系统的扩展。

传统的空间信息系统架构通常有一个客户端、一个应用服务器和一个数据库服务器构成。系统架构简单，易于系统部署和维护。但是，单一服务器架构已经无法满足海量空间信息存储、管理和多用户并发访问的要求，主要表现在以下方面：

1)数据存储容量有限

一台服务器提供的数据存储空间有限，无法满足上大规模空间数据存储的要求。

2)计算能力有限

一台服务器的计算能力有限，无法满足大规模用户并发和多用户复杂空间分析计算对高性能计算能力的要求。

3)系统扩展性差

单机系统仅能通过升级硬件，通过更换更快的CPU、更大的硬盘来实现系统的扩展。近年来，计算机硬件发展已经遇到瓶颈，例如受到半导体技术物理极限的限制，CPU主频已经无法再遵循摩尔定理，CPU已经由单纯的提高CPU主频向多核技术发展，单节点架构已经无法满足大规模空间信息技术发展的要求。

计算机集群技术为大规模空间信息系统的构建提供了解决方案，计算机集群技术通过分布式存储、分布式计算等技术，通过多台服务器协同工作来实现海量的空间数据存储空间和高效能的空间计算能力，但计算机集群技术在空间信息系统中的应用存在以下问题：

1)集群系统技术复杂、安装部署难度大

集群系统涉及分布式计算、分布式存储、分布式缓存、负载均衡、节点监控、故障接管等一系列技术，技术复杂、系统构建和安装部署难度大。

2)集群系统软硬件优化难度大

为了更好的发挥集群的性能，需要根据集群上部署的应用系统和数据的特点进行系统的软硬件优化；同时需要根据系统的特点，合理的进行各种节点数量的配置(例如：计算节点、存储节点、缓存节点的配比)

3)集群系统维护难度大

集群系统节点数量多、软件复杂，因此增大了系统出错的概率，需要对系统进行合理的监控和运行维护，才能保证系统的稳定运行。集群的构建、调试、运行和维护的难度大，客观上造成了制约集群技术在空间信息领域的应用和大规模空间信息应用系统的构建。因此，就需要一种一体化的海量空间信息集群系统，实现大规模空间信息系统的快速构建。

发明内容

为了解决现有技术中大规模空间信息集群系统构建、安装部署、运行维护技术难度大，构建成本高的技术问题，本发明提出了一种海量空间信息存储与服务一体机系统。

本发明的海量空间信息存储与服务一体机系统，包括：