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地理信息系统(GIS)能进行有效的空间数据管理和决策分析,已经在资源环境调查、数字农业、数字海洋和数字地球等多个领域中得到了广泛应用,并已形成海量的地理空间数据。进一步共享这些海量空间数据,对提高人们的工作效率、降低生产成本,特别是对构建国家空间信息基础设施和实施数字地球战略具有重要意义。P2P(Peer-to-Peer,简称P2P)最近几年来迅速成为计算机界关注的热门话题之一,财富杂志更将P2P列为影响Internet未来的四项科技之一。在P2P体系结构中,每个对等节点既扮演服务器的角色又扮演客户端的角色,实现了对等节点之间资源的传输和共享。这种节点之间完全对等的方式使得P2P技术在数据共享方面有着广阔的发展前景。
本文首先介绍了P2P技术、渔业GIS和空间数据共享的现状,对国内外相关研究现状进行了介绍。然后分析了P2P的四种不同的网络模型,包括集中目录式模型、非结构化网络模型、结构化网络模型以及混合式模型的优缺点,讨论了他们和GIS结合的可能性。随后介绍了SUN公司推出的开源的P2P开发平台JXTA,分析JXTA在开发P2P应用平台上的优势,以及层次结构和核心协议。
在研究现有空间数据共享理论和技术的基础上,结合P2P技术负载均衡、可扩展性和健壮性等优点,提出了基于P2P技术的空间数据共享体系。该体系中的资源和服务分散在所有节点上,信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行,除目录查询外的服务无需中间环节和服务器的介入。体系包括七个部分,客户端:代表用户与PMS服务器交互,负责发送地图请求以及可视地图的显示;PMS服务器:其主要作用是为客户端提供透明的访问地图服务。负责和中心服务器的交互(注册、获得目标用户列表等)、地图数据的获取;中心服务器:包括目录服务器DS和PMS种子服务器。目录服务器DS:提供注册登记服务、查询服务和初始路由服务。PMS种子服务器:提供下载服务,是一种特殊的PMS服务器(长期在线提供种子)。元数据P2P服务器:负责各个全局性(所有已经注册的空间数据服务器)的空间元数据管理、提供空间元数据的注册与变更服务。数据P2P服务器:提供空间数据,向元数据:P2P服务器进行元数据的注册与变更。然后对PMS服务器的路由查找策略进行了设计和描述,分析了节点加入和退出时候应该注意的问题。
最后借助SUN公司推出的开源P2P开发平台JXTA,采用某地区部分渔业相关空间数据,对基于P2P的空间数据共享系统进行了模拟,实验验证了其正确性和可行性,为空间数据共享提供了一种新的思路。