【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)服務(wù)可以由網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)（如 NFS）提供，大型的管理系統(tǒng)則需要功能完備和高性能的數(shù)據(jù)服務(wù)器，如 Arcstorm 和Oracle。由于目前許多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開始支持面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，更加方便于空間數(shù)據(jù)的管理，以建立數(shù)據(jù)集中式的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)。 ( a) ( b)數(shù)據(jù)服務(wù)器地理信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)其它軟件系統(tǒng)D B MS 服務(wù)器地理信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)其它軟件系統(tǒng) 圖 135：數(shù)據(jù)集中式地理信息系統(tǒng)組合模式 [李斌 ] (a)采用網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)， (b)采用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 2． 2． 3 功能集中式 與數(shù)據(jù)集中式相反，功能集中式的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)把絕大部分的功能集中在一個或者幾個容量大、性能高的服務(wù)器上，由它們負(fù)責(zé)所有的分析和處理，數(shù)據(jù)則分散到客戶端存儲和管理（圖 136）。由于在大多數(shù) GIS 應(yīng)用中，數(shù)據(jù)量一般比較龐大，采用這種方式，會增加網(wǎng)絡(luò)的傳輸量，從而降低整個系統(tǒng)的性能。 地理信息系統(tǒng)服務(wù)器地理信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 其它軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 圖 136：功能集中式的地理信息系統(tǒng) [李斌 ] 2． 2． 4 全分布式 全分布系統(tǒng)是原有的非網(wǎng)絡(luò)化的信息系統(tǒng)自然進(jìn)化的結(jié)果。在全分布系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)具有完備的數(shù)據(jù)庫及 地理信息系統(tǒng)軟件和其它應(yīng)用軟件，在網(wǎng)絡(luò)中同時扮演客戶和服務(wù)器的角色。各個子系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境和特性及擁有的數(shù)據(jù)都很可能不一樣，但同時又有很密切的聯(lián)系和互補(bǔ)性。系統(tǒng)的集成，通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及各子系統(tǒng)提供的 API 實現(xiàn)。實現(xiàn)全分布式的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)，往往需要基于已有的系統(tǒng)平臺進(jìn)行二次開發(fā)，使它們能夠相互協(xié)作。 2． 2． 5 函數(shù)庫服務(wù)器 傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)一般是靜態(tài)的，為了提供更多的功能，系統(tǒng)變得越來越大，而實際上，對于每一個用戶而言，通常只是需要有限的幾個功能，這樣就造成了系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。對于集中式系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的擴(kuò)大 將加大中央服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，造成系統(tǒng)性能下降，而全分布系統(tǒng)實現(xiàn)又較為復(fù)雜。函數(shù)服務(wù)器把優(yōu)化的功能函數(shù)存儲在服務(wù)器上，通過網(wǎng)絡(luò)按用戶要求動態(tài)合成應(yīng)用軟件，并使其在客戶機(jī)上運(yùn)行。從而從根本上改變了傳統(tǒng)的資源分配和軟件運(yùn)行及維護(hù)方式?；诜植紭?gòu)件模型（ CORBA 或 DCOM）構(gòu)造的軟件系統(tǒng)可以在一定程度上實現(xiàn)函數(shù)庫服務(wù)器。 2． 3網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的概念設(shè)計 從邏輯上講，基于用戶的功能需求進(jìn)行概念設(shè)計是大多數(shù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件配置設(shè)計的第一步。概念設(shè)計應(yīng)當(dāng)基于如下要點(diǎn)： ? 對用戶的應(yīng)用意圖有充分的了解； ? 掌握計算機(jī)硬件和計算 機(jī)通訊的基本概念知識； ? 了解已經(jīng)存在的并有可能影響設(shè)計的條件，包括現(xiàn)有軟件系統(tǒng)以及通訊設(shè)施； ? 對于有可能影響系統(tǒng)設(shè)計的計算機(jī)技術(shù)及其發(fā)展的現(xiàn)有狀況應(yīng)有充分認(rèn)識。 概念設(shè)計應(yīng)當(dāng)對在地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置中的硬件、軟件的功能和作用給予說明，并對設(shè)備和應(yīng)用之間的關(guān)系給予描述，應(yīng)當(dāng)能夠在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)時，有利于系統(tǒng)功能重新審核以及修改，有利于系統(tǒng)價值的估算，并且為更詳細(xì)的特殊定義提供基礎(chǔ)，同時還應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)能夠在新的應(yīng)用、新的用戶和擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫方面給予描述。 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)概念設(shè)計時，集中式、分布式和處理功能必須與特 定的地址條件、用戶的應(yīng)用需求相適應(yīng)。下面給出了一些典型概念設(shè)計以及其說明。（表 135） 表 135：一些網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的概念設(shè)計描述 圖示 系統(tǒng)和組織類型 地址分布 數(shù)據(jù)傳輸操作 升級可能性 一 適用于地方政府、工程單位的單個部門的少量用戶用于數(shù)據(jù)獲取、地圖生產(chǎn) 單一地址 與其它已有站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸沒有特殊的要求，數(shù)據(jù)可以通過磁帶等介質(zhì)或者進(jìn)行批量傳輸 可以升級為基于主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)或者具有其它智能工作站的網(wǎng)絡(luò) 二 作為小型多用戶系統(tǒng)，用來支持?jǐn)?shù)據(jù)獲取、地圖生產(chǎn)、數(shù)據(jù)庫和圖形查詢應(yīng)用，服務(wù)于政府機(jī)構(gòu)或企 事業(yè)單位的一個或幾個部門 擁有大量外圍處理單元被分配在一建筑物的一層或者相鄰幾層，遠(yuǎn)程用戶通過撥號上網(wǎng)與系統(tǒng)連接 其它來源的數(shù)據(jù)可以通過磁帶等介質(zhì)或者直接進(jìn)行批量傳輸 一些附加設(shè)備可以添加在異步端口上，可以升級為局域網(wǎng) 三 適用于中型到大型的政府或企事業(yè)單位的組織結(jié)構(gòu)，用戶通過進(jìn)入大型主機(jī)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、分析和制圖 在同一建筑物內(nèi)，多個地址直接相連；新增加的工作站或其它設(shè)備可以通過遠(yuǎn)程聯(lián)結(jié)與圖形控制器以及通訊處理器相連 周期性數(shù)據(jù)交換可以通過磁帶等介質(zhì)進(jìn)行，也可以利用網(wǎng)關(guān)與其它計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，微機(jī)數(shù)據(jù) 的傳輸容易建立 設(shè)備可以靈活增加以達(dá)到大型主機(jī)處理器的計算容量 四 用于小型到中型的政府部門或公司單位 分配于同一建筑物內(nèi) 可以通過微機(jī)桌面?zhèn)鬏斞b置或撥號上網(wǎng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 增設(shè)的微機(jī)和服務(wù)器可以容易的添加到環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上 五 適用于需要大量制圖與地理分析的中型到大型的政府、公共事業(yè)和公司單位組織的多個分組部門 同一建筑物內(nèi)或者臨近建筑物之間的局域網(wǎng)上，其它用戶通過遠(yuǎn)程通訊線路與局域網(wǎng)相連 數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，遠(yuǎn)程通過批量數(shù)據(jù)文件或磁帶交換，也可通過網(wǎng)關(guān)連接到其它網(wǎng)絡(luò) 局域網(wǎng)可以通過中繼器擴(kuò)展到更大的地區(qū) ，多個局域網(wǎng)可以通過網(wǎng)橋連接在一起 六 設(shè)置在局域網(wǎng)上，支持具有主機(jī)處理單元的多用戶，適用于多部門背景 同一建筑物內(nèi)或者臨近建筑物之間的局域網(wǎng)上，其它用戶通過遠(yuǎn)程通訊線路與局域網(wǎng)相連 以主機(jī)來維持主數(shù)據(jù)庫，可以進(jìn)行批量文件或磁帶的數(shù)據(jù)傳輸 可以增加外設(shè)，工作站和處理單元直至達(dá)到網(wǎng)絡(luò)限制，可以通過中繼器擴(kuò)展其它建筑物，多個局域網(wǎng)可以通過網(wǎng)橋連接在一起，可以增加網(wǎng)關(guān)連接多種網(wǎng)絡(luò) 七 在局域網(wǎng)上配置多個處理單元和外設(shè)，以支持多個功能相關(guān)組織 處理單元和外設(shè)分布在多個建筑物內(nèi)，有些設(shè)備通過遠(yuǎn)程線路與局域網(wǎng)相連 用戶可以訪問局域網(wǎng)上的分布式數(shù)據(jù)，可以通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行其它網(wǎng)絡(luò)的批量或?qū)崟r數(shù)據(jù)訪問 可以增加外設(shè)，工作站和處理單元直至達(dá)到網(wǎng)絡(luò)限制，局域網(wǎng)擴(kuò)展可以通過中繼器或網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn) 八 一個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的多用戶數(shù)據(jù)共享，或者是需要較大數(shù)據(jù)處理能力的具有地理分布的某個組織 多個處理單元通過遠(yuǎn)程線路相連 單個地址的數(shù)據(jù)更新以批量文件方式進(jìn)行，多個地址之間的相互訪問依靠遠(yuǎn)程線路傳輸 每個地址都可以擴(kuò)展，增加的處理單元可以加入到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中 圖 137：（一）擁有外設(shè)的超級微機(jī)工作站 圖 138：（二）通過異步線路支持設(shè)備的 基于主機(jī)的集中式系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備簡介 1） 中繼器 (Repeater)：是最簡單的網(wǎng)間連接器，提供對信號的放大和轉(zhuǎn)發(fā)，它只能連接具有相同物理協(xié)議的 LAN。中繼器主要用于擴(kuò)充 LAN 電纜段的距離，在同一個 LAN 中，也可以采用 LAN 延長介質(zhì)長度。 2） 網(wǎng)橋 (Bridge)：網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn) LAN 互連的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，它獨(dú)立于高層協(xié)議，可以實現(xiàn)異構(gòu)型局域網(wǎng)的互連。 3） 路由器 (Router)：路由器工作在 OSI 模型的網(wǎng)絡(luò)層，能夠獲得更多的網(wǎng)絡(luò)信息，為來到的信息找到“最佳路由”。路由器結(jié)構(gòu)比網(wǎng)橋復(fù)雜，速度也慢，但是具有更大的 靈活性和更強(qiáng)的異種網(wǎng)絡(luò)互連能力。 4） 網(wǎng)關(guān) (Gateway)：又稱為協(xié)議轉(zhuǎn)換器，工作在 OSI 模型的傳輸層及以上層，用于互連不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)或者媒體。它不僅要連接分離的網(wǎng)絡(luò)，還必須確保從一個網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與另一個兼容。 圖 139：（三）通過通訊控制器支持外圍設(shè)備的基于大型主機(jī)的系統(tǒng) 圖 1310：（四）令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)微機(jī)系統(tǒng) 圖 1311：（五）局域網(wǎng)上具有超級微機(jī)工作站的分布式處理和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 圖 1312：（六）具有主處理器，超級微機(jī)工作站和外設(shè)的局域網(wǎng) 圖 1313：（七）具有多處理單元 和中央數(shù)據(jù)存儲的局域網(wǎng) 圖 1314：（八）具有分布式數(shù)據(jù)存儲的遠(yuǎn)程處理 幾種局域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：以太網(wǎng)，令牌環(huán)網(wǎng)和 FDDI IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會 )確定了一些局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)稱為 IEEE 802，包括CSMA/CD(帶有沖突檢測的載波偵聽多路存取 )，令牌總線，令牌環(huán)，而 FDDI（ Fiber Distributed Data Interface，光纖分布式數(shù)據(jù)接口）應(yīng)用于高速 LAN。下面對幾個常用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作以簡單介紹。 1） IEEE ： CSMA/CD，采用 CSMA/CD 在局域網(wǎng)中訪問和傳輸數(shù) 據(jù)，假如一個節(jié)點(diǎn)要發(fā)出一條消息，那么首先檢查通信信道，看是否正在進(jìn)行數(shù)據(jù)