基于云平台的 “天地图·广东”测试

方晓乐，吴永静，万宝林，吴锦超

（1. 广东省国土资源技术中心，广东 广州 510075）

基于云平台的 “天地图·广东”测试

方晓乐1，吴永静1，万宝林1，吴锦超1

（1. 广东省国土资源技术中心，广东 广州 510075）

通过广东省地理信息公共平台公众版（天地图·广东）在云平台架构上的部署，为云平台支撑广东地理信息应用的技术进行了可行性分析。测试结果证明，在云平台下“天地图·广东”的吞吐性能完全符合国家标准规范。

“天地图·广东”；云平台；测试

“天地图·广东”（以下简称天地图）为广东省地理信息公共服务平台的公众版。天地图发布了涵盖全省7～17级的矢量、影像、高程和三维地图，并可以提供丰富的地名地址查询、兴趣点搜索、API接入等服务，数据超过60 GB。为了让天地图具有按需取用、弹性可伸缩、低成本等优点，它将被实验性地部署在云平台中，同时为了验证其性能是否满足国家标准，其并发访问性能也会被测试评估。

1 平台部署

天地图的测试采用了G-Cloud云操作系统,它适用于IDC和信息中心等需要进行大规模资源管理的场景，可以简化物理和虚拟环境中的服务器管理和应用部署，减少企业在IT资源维护上的费用和人工成本。

整个平台可以分成3大部分进行建设，其中：①资源层，提供存储与计算的物理资源，用到所有现有闲置服务器和存储设备。②系统层，主要提供虚拟机、存储管理服务、提供存储系统、虚拟机动态调度系统的基本组件支持，包括核心层的分布式文件系统支持、元数据分配算法、弹性资源的虚拟化调度策略支持等。③服务层，提供面向应用的弹性虚拟机集群调度服务，以及对外提供存储共享服务。

在服务层，根据不同的调度策略，动态弹性管理集群内虚拟机的资源。以空闲内存调度策略为例，创建面向某特定应用的虚拟机集群，集群内所有虚拟机协同工作，对外提供特定应用。当外部访问该应用导致集群内虚拟机内存使用增大到预设的阀值时，由虚拟机集群服务自动增加新虚拟机，扩建应用集群规模来满足外部访问需要。当内存使用率降低时，自动回收虚拟机资源，节省集群内计算资源，来达到按需使用的目的。本文采用 ArcGIS软件作为集群工具，其支撑环境为8台虚拟机（2核2 G内存）。同时，构建统一分布式存储池，每台虚拟机均可在存储池中拥有可用空间，用以保存电子地图瓦片数据。

具体部署方式是：首先在服务器上安装G-Cloud云操作系统，搭建云平台，通过虚拟机的方式为天地图的发布提供运算资源（CPU和内存）；然后通过大量SATA硬盘搭建分布式存储池，为天地图的瓦片提供存储资源。在大量的虚拟机服务器上部署相应的天地图应用，并使用硬件负载均衡器，构造用于测试天地图性能的应用集群。云操作系统与分布式存储池对部署人员是透明的。天地图的部署中需要使用到数据库服务器，Oracle的数据库服务器直接使用物理服务器。

2 测 试

2.1 测试内容

本次测试主要是对部署在G-Cloud平台上的天地图中的电子地图并发访问性能进行测试。其中，天地图的电子地图发布由ArcGIS在云平台上通过集群的方式提供。

1）并发访问地图页面测试。系统显示地图信息的性能为系统的重要指标。以广东省全局数据为测试点，测试广东省全局电子地图的性能情况。主要对矢量图进行测试。

2）地图漫游测试。查看在相应时段内能否完成规定的次数，以及地图漫游的流畅程度。

测试步骤如下：①使用Vugen（录制软件）录制单用户访问脚本；②使用控制器调度多虚拟用户，设置相应场景，并发执行脚本访问服务器；③使用分析器对结果进行分析。

2.2 并发访问测试方案

利用Loadrunner模拟大用户量同时访问天地图Web页面。模拟指定并发用户数量，对天地图系统的主要页面进行访问。测试持续一段时间，分析天地图服务器对访问请求的响应情况。步骤如下：①使用Loadrunner创建1 000个虚拟用户访问页面，每1 s添加1个虚拟用户；②1 000个并发用户下，执行一个持续访问天地图的Web脚本30 min；③最后以每1 s减少1个虚拟机用户，停止运行脚本。

2.3 地图漫游测试方案

利用Loadrunner模拟大用户量同时访问天地图Web页面。模拟指定并发用户数量，对天地图系统的主要页面进行访问。在并发用户数达到1 000时，访问天地图的电子地图，进行漫游测试。测试过程中，使用系统中的计时器，记录在1 min内成功进行地图漫游的次数。步骤如下：①观察Loadrunner运行的虚拟用户；②等待并发用户数达到1 000；③人工打开天地图访问首页，进入电子地图12图层，设置浏览器全屏显示；④打开时间日期面板，从0 s开始进行向右或向下的拖动；⑤每次拖动电子地图显示的1/2屏，等待所有图片加载完成后再拖动下一次；⑥计算1 min内成功拖动的次数。

3 测试结果

1）并行用户测试。在1 000个并发用户数量下，事件最小、最大、平均响应时间分别为0．03 s、0．49 s、0．21 s，每s平均吞吐量为52．8 M，内存占用率为65 %，CPU占用率为20 %。

2）地图漫游测试。在并发用户数量达到1 000之后，手动访问已经配置好的天地图应用页面，并进入电子地图第12级别显示。对电子地图进行一直向右或向下的拖拽操作，其中每次漫游的距离超过电子地图显示屏幕的1/2（屏幕分辨率1 024×768），等待图片加载完成后再进行下一次漫游。测试表明，服务器能在1 min内完成超过10次的漫游。由于1/2屏的像素流量为1 024×768÷2=393 216，在天地图发布的瓦片像素大小为256×256=65 536，所以每次地图漫游需要读取393 216÷65 536=6张瓦片。由于天地图的瓦片均采用了ArcGIS Engine的高强度切割压缩方法，平均每张瓦片仅需要10 KB，那么每次地图漫游，一个用户只需要读取约60 KB左右的数据，1 000个用户也只有约

60 MB。

表1为国家标准项目的结果数据对比。测试结果表明，采用真实数据后，天地图应用性能可以轻松达到国家标准。

表1 与国家标准对比测试结果

[1] 徐开明．地理信息公共服务平台建设与现代测绘服务模式[J]．地理信息世界, 2006(3)：41-48

[2] 卫东,周耀学,黄国平．山西省地理信息公共服务平台建设[J]．测绘地理信息, 2012(5)：67-69

[3] 朱剑．基于虚拟云计算架构的GIS服务资源弹性调度应用研究[J]．测绘通报, 2013(5)：92-95

[4] 陈康, 郑纬民．云计算:系统实例与研究现状[J]．软件学报, 2009(5)：1 337-1 348

[5] 赵薇, 耿晴．云计算在GIS系统模型中的应用[J]．地理空间信息, 2010,8(10)：8-10

[6] 肖苏勇, 吴俐民, 刘文军．基于云计算的地理信息公共服务平台应用与研究[J]．测绘通报,2012(9)：78-80

[7] 陈泽鹏．广东省基础地理信息数据库系统建设研究[J]．测绘科学, 2007(2)：145-146

[8] 陈鑫祥,吴锦超．利用ArcGIS Engine实现天地图瓦片数据的切割[J]．北京测绘,2013(4)：17-20

P208

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1672-4623（2014）05-0152-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.056

方晓乐，博士，主要从事地理信息平台开发、计算机软件技术、通讯保密工作。

2013-10-15。