基于云平臺的 “天地圖·廣東”測試

方曉樂，吳永靜，萬寶林，吳錦超

（1. 廣東省國土資源技術(shù)中心，廣東 廣州 510075）

基于云平臺的 “天地圖·廣東”測試

方曉樂1，吳永靜1，萬寶林1，吳錦超1

（1. 廣東省國土資源技術(shù)中心，廣東 廣州 510075）

通過廣東省地理信息公共平臺公眾版（天地圖·廣東）在云平臺架構(gòu)上的部署，為云平臺支撐廣東地理信息應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行了可行性分析。測試結(jié)果證明，在云平臺下“天地圖·廣東”的吞吐性能完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

“天地圖·廣東”；云平臺；測試

“天地圖·廣東”（以下簡稱天地圖）為廣東省地理信息公共服務(wù)平臺的公眾版。天地圖發(fā)布了涵蓋全省7～17級的矢量、影像、高程和三維地圖，并可以提供豐富的地名地址查詢、興趣點(diǎn)搜索、API接入等服務(wù)，數(shù)據(jù)超過60 GB。為了讓天地圖具有按需取用、彈性可伸縮、低成本等優(yōu)點(diǎn)，它將被實(shí)驗(yàn)性地部署在云平臺中，同時為了驗(yàn)證其性能是否滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，其并發(fā)訪問性能也會被測試評估。

1 平臺部署

天地圖的測試采用了G-Cloud云操作系統(tǒng),它適用于IDC和信息中心等需要進(jìn)行大規(guī)模資源管理的場景，可以簡化物理和虛擬環(huán)境中的服務(wù)器管理和應(yīng)用部署，減少企業(yè)在IT資源維護(hù)上的費(fèi)用和人工成本。

整個平臺可以分成3大部分進(jìn)行建設(shè)，其中：①資源層，提供存儲與計算的物理資源，用到所有現(xiàn)有閑置服務(wù)器和存儲設(shè)備。②系統(tǒng)層，主要提供虛擬機(jī)、存儲管理服務(wù)、提供存儲系統(tǒng)、虛擬機(jī)動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)的基本組件支持，包括核心層的分布式文件系統(tǒng)支持、元數(shù)據(jù)分配算法、彈性資源的虛擬化調(diào)度策略支持等。③服務(wù)層，提供面向應(yīng)用的彈性虛擬機(jī)集群調(diào)度服務(wù)，以及對外提供存儲共享服務(wù)。

在服務(wù)層，根據(jù)不同的調(diào)度策略，動態(tài)彈性管理集群內(nèi)虛擬機(jī)的資源。以空閑內(nèi)存調(diào)度策略為例，創(chuàng)建面向某特定應(yīng)用的虛擬機(jī)集群，集群內(nèi)所有虛擬機(jī)協(xié)同工作，對外提供特定應(yīng)用。當(dāng)外部訪問該應(yīng)用導(dǎo)致集群內(nèi)虛擬機(jī)內(nèi)存使用增大到預(yù)設(shè)的閥值時，由虛擬機(jī)集群服務(wù)自動增加新虛擬機(jī)，擴(kuò)建應(yīng)用集群規(guī)模來滿足外部訪問需要。當(dāng)內(nèi)存使用率降低時，自動回收虛擬機(jī)資源，節(jié)省集群內(nèi)計算資源，來達(dá)到按需使用的目的。本文采用 ArcGIS軟件作為集群工具，其支撐環(huán)境為8臺虛擬機(jī)（2核2 G內(nèi)存）。同時，構(gòu)建統(tǒng)一分布式存儲池，每臺虛擬機(jī)均可在存儲池中擁有可用空間，用以保存電子地圖瓦片數(shù)據(jù)。

具體部署方式是：首先在服務(wù)器上安裝G-Cloud云操作系統(tǒng)，搭建云平臺，通過虛擬機(jī)的方式為天地圖的發(fā)布提供運(yùn)算資源（CPU和內(nèi)存）；然后通過大量SATA硬盤搭建分布式存儲池，為天地圖的瓦片提供存儲資源。在大量的虛擬機(jī)服務(wù)器上部署相應(yīng)的天地圖應(yīng)用，并使用硬件負(fù)載均衡器，構(gòu)造用于測試天地圖性能的應(yīng)用集群。云操作系統(tǒng)與分布式存儲池對部署人員是透明的。天地圖的部署中需要使用到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，Oracle的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器直接使用物理服務(wù)器。

2 測 試

2.1 測試內(nèi)容

本次測試主要是對部署在G-Cloud平臺上的天地圖中的電子地圖并發(fā)訪問性能進(jìn)行測試。其中，天地圖的電子地圖發(fā)布由ArcGIS在云平臺上通過集群的方式提供。

1）并發(fā)訪問地圖頁面測試。系統(tǒng)顯示地圖信息的性能為系統(tǒng)的重要指標(biāo)。以廣東省全局?jǐn)?shù)據(jù)為測試點(diǎn)，測試廣東省全局電子地圖的性能情況。主要對矢量圖進(jìn)行測試。

2）地圖漫游測試。查看在相應(yīng)時段內(nèi)能否完成規(guī)定的次數(shù)，以及地圖漫游的流暢程度。

測試步驟如下：①使用Vugen（錄制軟件）錄制單用戶訪問腳本；②使用控制器調(diào)度多虛擬用戶，設(shè)置相應(yīng)場景，并發(fā)執(zhí)行腳本訪問服務(wù)器；③使用分析器對結(jié)果進(jìn)行分析。

2.2 并發(fā)訪問測試方案

利用Loadrunner模擬大用戶量同時訪問天地圖Web頁面。模擬指定并發(fā)用戶數(shù)量，對天地圖系統(tǒng)的主要頁面進(jìn)行訪問。測試持續(xù)一段時間，分析天地圖服務(wù)器對訪問請求的響應(yīng)情況。步驟如下：①使用Loadrunner創(chuàng)建1 000個虛擬用戶訪問頁面，每1 s添加1個虛擬用戶；②1 000個并發(fā)用戶下，執(zhí)行一個持續(xù)訪問天地圖的Web腳本30 min；③最后以每1 s減少1個虛擬機(jī)用戶，停止運(yùn)行腳本。

2.3 地圖漫游測試方案

利用Loadrunner模擬大用戶量同時訪問天地圖Web頁面。模擬指定并發(fā)用戶數(shù)量，對天地圖系統(tǒng)的主要頁面進(jìn)行訪問。在并發(fā)用戶數(shù)達(dá)到1 000時，訪問天地圖的電子地圖，進(jìn)行漫游測試。測試過程中，使用系統(tǒng)中的計時器，記錄在1 min內(nèi)成功進(jìn)行地圖漫游的次數(shù)。步驟如下：①觀察Loadrunner運(yùn)行的虛擬用戶；②等待并發(fā)用戶數(shù)達(dá)到1 000；③人工打開天地圖訪問首頁，進(jìn)入電子地圖12圖層，設(shè)置瀏覽器全屏顯示；④打開時間日期面板，從0 s開始進(jìn)行向右或向下的拖動；⑤每次拖動電子地圖顯示的1/2屏，等待所有圖片加載完成后再拖動下一次；⑥計算1 min內(nèi)成功拖動的次數(shù)。

3 測試結(jié)果

1）并行用戶測試。在1 000個并發(fā)用戶數(shù)量下，事件最小、最大、平均響應(yīng)時間分別為0．03 s、0．49 s、0．21 s，每s平均吞吐量為52．8 M，內(nèi)存占用率為65 %，CPU占用率為20 %。

2）地圖漫游測試。在并發(fā)用戶數(shù)量達(dá)到1 000之后，手動訪問已經(jīng)配置好的天地圖應(yīng)用頁面，并進(jìn)入電子地圖第12級別顯示。對電子地圖進(jìn)行一直向右或向下的拖拽操作，其中每次漫游的距離超過電子地圖顯示屏幕的1/2（屏幕分辨率1 024×768），等待圖片加載完成后再進(jìn)行下一次漫游。測試表明，服務(wù)器能在1 min內(nèi)完成超過10次的漫游。由于1/2屏的像素流量為1 024×768÷2=393 216，在天地圖發(fā)布的瓦片像素大小為256×256=65 536，所以每次地圖漫游需要讀取393 216÷65 536=6張瓦片。由于天地圖的瓦片均采用了ArcGIS Engine的高強(qiáng)度切割壓縮方法，平均每張瓦片僅需要10 KB，那么每次地圖漫游，一個用戶只需要讀取約60 KB左右的數(shù)據(jù)，1 000個用戶也只有約

60 MB。

表1為國家標(biāo)準(zhǔn)項目的結(jié)果數(shù)據(jù)對比。測試結(jié)果表明，采用真實(shí)數(shù)據(jù)后，天地圖應(yīng)用性能可以輕松達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

表1 與國家標(biāo)準(zhǔn)對比測試結(jié)果

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B

1672-4623（2014）05-0152-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.056

方曉樂，博士，主要從事地理信息平臺開發(fā)、計算機(jī)軟件技術(shù)、通訊保密工作。

2013-10-15。