پياده‌سازي و ارزيابي يك سامانه مكاني تحت وب بر اساس فناوري رايانش ابري

The Implementation and Assessment of a WebGIS based on Cloud Computing

استفاده از سرويس‌ها و برنامه‌های كاربردی مكانی تحت وب به دليل مزايای اثبات شده آن‌ها، بسيار رواج يافته است. ارائه خدمات توسط سرويس‌های مذكور نيازمند منابع پردازشی مانند واحد پردازنده مركزی، حافظه جانبی و غيره می‌باشد و هر چه اين منابع با نيازها و ظرفيت پردازشی سرويس، مطابقت بيشتری داشته باشند، كيفيت خدمات ارائه شده بالاتر خواهد بود. در حال حاضر، منابع پردازشی توسط خادم (سرور) مستقر در مراكز داده سنتی و به صورت متمركز يا توزيع يافته تامين می‌شود كه غالباً دارای منابع پردازشی ثابت و غيرمنعطف هستند. با توجه به ثابت نبودن ميزان درخواست‌های ارسالی به خادم، برآورد منابع پردازشی مورد نياز سرويس به يكی از مشكلات اساسی در پياده‌سازی‌های رايج تبديل شده است. چنانچه اين درخواست‌ها (در اوج مصرف) بيش از ميزان پيش بينی شده باشد، پاسخگويی سرويس مختل می‌گردد و چنانچه بيش از ميزان مورد نياز زيرساخت فراهم گردد، هدر رفتن سرمايه را به همراه خواهد داشت كه با اصول فناوری‌های سبز مغاير است. فناوری رايانش ابری با استفاده از فرايندهايی مانند مجازی‌سازی، مراكز داده‌ای را ايجاد می‌كند كه خادم‌های موجود در آن دارای منابع پردازشی منعطف و مقياس‌پذير می‌باشند. به همين دليل برای استفاده از قابليت‌های اين بستر، در اين مقاله يك سامانه اطلاعات مكانی بر اساس فناوری رايانش ابری شركت مايكروسافت (ويندوز آژور) پياده‌سازی شده و مورد ارزيابی قرار گرفته است. اين سامانه دارای يك سرويس مسيريابی بهينه بر اساس الگوريتم دايجسترا است و به كمك سرور نقشه MapGuide در چارچوب دات نت پياده‌سازی شده است. در نهايت با شبيه سازی كاربران، كارايی و مقياس‌پذيری سامانه پياده‌سازی شده مورد ارزيابی قرار می‌گيرد و بر اساس نتايج به دست آمده مشخص می‌گردد كه معماری پيشنهادی نسبت به مدل‌های مرسوم از نظر اقتصادی به صرفه تر بوده و انعطاف پذيری و مقياس پذيری بيشتری را عرضه می‌نمايد.

Due to their numerous advantages, the applications of spatial services are growing rapidly. Gaining such advantages requires proper infrastructures such as processing power and main memories. If the resources match the requirements, the services execute optimally. At present, the infrastructure has been prepared by the servers at the traditional data centers in the form of centralized or distributed architectures. However, such architectures have fix capacity and are inflexible. As the received requests to the server are not constant, the proper prediction of processing sources is difficult. When requests are more than (at the peak time) the capacity of the resources, the system cannot react to the request. On the other hand, if the resources are more than what is needed, the investment is wasted. The solution may be found in cloud computing. Cloud computing technology adds the flexibility and scalability to the servers by applying concepts of service orientation, and virtualization. In order to examine the capability of cloud computing, in this article we deployed a WebGIS on the basis of cloud computing, and evaluated it. This WebGIS has optimum route finding on the basis of Dijkstra algorithm. Many optimizations have been done in the algorithm to perform the calculation of optimum routing in larger road networks. Our system is deployed with the help of Microsoft cloud computing service (Windows Azure) and MapGuide Server in .NET framework. Finally by applying a load testing in the traditional client-server architecture and recommended architecture, the system is assessed. The comparison is done from the point of flexibility and scalability views. At last, the results shown that the suggested architecture of cloud computing is more efficient than traditional client-server architecture. Also form the economic point of view it is much better than the traditional systems.