1)数据的分布:在地理信息系统中,主要数据是空间数据,由于数据生产和更新的要 求,常常需要存放在空间上分离的计算机上 2)应用功能的分布:GIS的功能组成了由空间数据录入到输出的一个工作流程,不同 的人员由于其关注的信息不同,需要不同的GIS功能服务对数据进行处理,将应用分布在 网络上就可以解决该问题 3)外设共享:外设的分布是服务分布的一种,由于许多GS外设较为昂贵,如高精度 平板扫描仪,喷墨绘图仪,大幅面数字化仪等,而通过分布式系统,可以实现这些设备的共 4)并行计算:在地理信息系统中,许多模型具有较高的时间复杂性,利用分布系统可 以实现并行计算,缩短计算时间。 下面将描述分布式系统以及一些网络地理信息系统的模式和实现。 2.1分布式系统和CS模型 分布式系统 istributed System)的定义是:一组独立计算机的集合,但是从用户的角 度来看,如同于一台计算机。较之于集中式系统( Centralized System)以及独立的微机系统, 分布式系统具有以下优点(表13-1,表13-2) 表13-1:分布式系统的优势一与集中式系统比较[A.S. Tanenbaum] 项目 描述 多个微处理器提供了更好的性能/价格比 速度 分布式系统比大型机有更好的总体计算能力 固有的分布一些应用系统需要运行于空间上分离的机器 可靠性 如果一台机器崩溃,整个系统还能够运行 增量发展 计算能力能够以很小的增量增长 表13-2:分布式系统的优势一与微机系统比较[A.S. Tanenbaum] 项目 描述 数据共享 允许多个用户访问同一数据库 设备共享 允许多个用户共享昂贵的外设 通讯 使人与人之间的通讯变得简单,如电子邮件 灵活性 以最有效的方式将工作量分布在所有可用的机器上 在具有上述优势的同时,由于分布式系统的复杂性,对软件硬件提出了更高的要求,它 也具有以下不足之处(表13-3) 表13-3:分布式系统的不足之处[A.S. Tanenbaum] 当前支持分布式系统的软件 网络可能充满了或者引发其它的错误 安全性 容易使得需要保密的数据被访问 客户机/服务器C/S, Client/ Server)模型是一种分布式系统结构,在该体系中,客户端 通常是同最终用户交互的应用软件系统,而服务器由一组协作的过程构成,为客户端提供服 务。客户机和服务器通常运行相同的微内核,一个客户机/服务器机制可以有多个客户端, 或者多个服务器,或者兼而有之。客户机/服务器模式基于简单的请求/应答协议,即客户端 向服务器提出信息处理的请求,服务器端接收到请求并将请求解译后,根据请求的内容执行 相应操作,并将操作结果传递回客户端(图13-3)。客户机/服务器体系的优点在于简单和高 效。HIIP、FTP等协议都是遵循客户机服务器的模式。在网络地理信息系统的实现中,客
1）数据的分布：在地理信息系统中，主要数据是空间数据，由于数据生产和更新的要 求，常常需要存放在空间上分离的计算机上。 2）应用功能的分布：GIS 的功能组成了由空间数据录入到输出的一个工作流程，不同 的人员由于其关注的信息不同，需要不同的 GIS 功能服务对数据进行处理，将应用分布在 网络上就可以解决该问题。 3）外设共享：外设的分布是服务分布的一种，由于许多 GIS 外设较为昂贵，如高精度 平板扫描仪，喷墨绘图仪，大幅面数字化仪等，而通过分布式系统，可以实现这些设备的共 享。 4）并行计算：在地理信息系统中，许多模型具有较高的时间复杂性，利用分布系统可 以实现并行计算，缩短计算时间。 下面将描述分布式系统以及一些网络地理信息系统的模式和实现。 2．1 分布式系统和 C/S 模型 分布式系统(Distributed System)的定义是：一组独立计算机的集合，但是从用户的角 度来看，如同于一台计算机。较之于集中式系统(Centralized System)以及独立的微机系统， 分布式系统具有以下优点（表 13-1，表 13-2）： 表 13-1：分布式系统的优势--与集中式系统比较[A. S. Tanenbaum] 项目 描述 经济 多个微处理器提供了更好的性能/价格比 速度 一个分布式系统比大型机有更好的总体计算能力 固有的分布 一些应用系统需要运行于空间上分离的机器 可靠性 如果一台机器崩溃，整个系统还能够运行 增量发展 计算能力能够以很小的增量增长 表 13-2：分布式系统的优势--与微机系统比较[A. S. Tanenbaum] 项目 描述 数据共享 允许多个用户访问同一数据库 设备共享 允许多个用户共享昂贵的外设 通讯 使人与人之间的通讯变得简单，如电子邮件 灵活性 以最有效的方式将工作量分布在所有可用的机器上 在具有上述优势的同时，由于分布式系统的复杂性，对软件硬件提出了更高的要求，它 也具有以下不足之处（表 13-3）： 表 13-3：分布式系统的不足之处[A. S. Tanenbaum] 项目 描述 软件 当前支持分布式系统的软件较少 网络 网络可能充满了或者引发其它的错误 安全性 容易使得需要保密的数据被访问 客户机/服务器(C/S,Client/Server)模型是一种分布式系统结构，在该体系中，客户端 通常是同最终用户交互的应用软件系统，而服务器由一组协作的过程构成，为客户端提供服 务。客户机和服务器通常运行相同的微内核，一个客户机/服务器机制可以有多个客户端， 或者多个服务器，或者兼而有之。客户机/服务器模式基于简单的请求/应答协议，即客户端 向服务器提出信息处理的请求，服务器端接收到请求并将请求解译后，根据请求的内容执行 相应操作，并将操作结果传递回客户端(图 13-3)。客户机/服务器体系的优点在于简单和高 效。HTTP、FTP 等协议都是遵循客户机/服务器的模式。在网络地理信息系统的实现中，客
户机/服务器模型是经常采用的一种方案。目前,将服务器分解形成数据服务器和应用服务 器,形成三层结构,可以更好地区分数据访问操作和应用模型,这是经常被采用的一种结构。 客户端 服务器 客户端 请求 信息 客户端 服务器 图13-3:客户端-服务器模型 2.2网络地理信息系统的组合方式 在分布式的网络地理信息系统中,客户机和服务器分别由相应的软件、硬件以及数据库 组成,其组合可以按照数据和应用功能的分布分成五种(表13-4): 表13-4:网络信息系统的组合方式[李斌 组合方式数据 应用功能 全集中式 中央服务器 中央服务器 数据集中式中央服务器 客户端 功能集中式客户端 中央服务器 全分布式 客户端 客户端 函数库分布式客户端或者服务器中央服务器存储,客户端动态连接执行 2.2.1全集中式 全集中式的地理信息系统把软件、数据库管理系统和数据库全部集中在中央服务器上, 客户系统只负责用户界面功能,即获得用户指令并传递给服务器,显示查询结果,提供系统 的辅助功能(图13-4)。常用的客户设置有三种,第一种是以X- server为代表的,只负责表 现逻辑的客户系统,所有的数据处理和运算均在服务器上执行,客户端由专门的X终端或 者Ⅹ模拟器通过ⅹ协议实现用户与服务器之间的通讯:第二种是以 Arcview为代表的客户 软件系统,这类系统除了提供一般的用户界面以外,还具有相当强的分析和处理功能。 Arc View可以与ESRI的 ARC/INFO、与作为服务器的SDE、 Prestorm,通过网络软件系统 NFS或者网络AP构成网络地理信息系统;第三种是目前在 WebGIS上广泛采用的客户系 统,用户界面功能由浏览器执行, WebGIS在后面还将进一步的描述
户机/服务器模型是经常采用的一种方案。目前，将服务器分解形成数据服务器和应用服务 器，形成三层结构，可以更好地区分数据访问操作和应用模型，这是经常被采用的一种结构。 客户端 服务器 客户端 客户端 服务器 请求 信息 图 13-3：客户端-服务器模型 2．2 网络地理信息系统的组合方式 在分布式的网络地理信息系统中，客户机和服务器分别由相应的软件、硬件以及数据库 组成，其组合可以按照数据和应用功能的分布分成五种（表 13-4）： 表 13-4：网络信息系统的组合方式[李斌] 组合方式 数据 应用功能 全集中式 中央服务器 中央服务器 数据集中式 中央服务器 客户端 功能集中式 客户端 中央服务器 全分布式 客户端 客户端 函数库分布式 客户端或者服务器 中央服务器存储，客户端动态连接执行 2．2．1 全集中式 全集中式的地理信息系统把软件、数据库管理系统和数据库全部集中在中央服务器上， 客户系统只负责用户界面功能，即获得用户指令并传递给服务器，显示查询结果，提供系统 的辅助功能（图 13-4）。常用的客户设置有三种，第一种是以 X-server 为代表的，只负责表 现逻辑的客户系统，所有的数据处理和运算均在服务器上执行，客户端由专门的 X 终端或 者 X 模拟器通过 X 协议实现用户与服务器之间的通讯；第二种是以 ArcView 为代表的客户 软件系统，这类系统除了提供一般的用户界面以外，还具有相当强的分析和处理功能。 ArcView 可以与 ESRI 的 ARC/INFO、与作为服务器的 SDE、Arcstorm，通过网络软件系统 NFS 或者网络 API 构成网络地理信息系统；第三种是目前在 WebGIS 上广泛采用的客户系 统，用户界面功能由浏览器执行，WebGIS 在后面还将进一步的描述