ArcIMS体系架构

ArcIMS体系架构ArcIMS整个体系由多个组件（Component）聚合而成，包括Web服务器、ArcIMS应用服务器、连接器、Web应用开发框架（ADF）和ArcIMS空间服务器等。

这些组件的协作，使得它们能够管理ArcIMS服务和处理来自客户端的请求并返回响应数据；同时，由于考虑到了负载平衡、冗余和满足不同尺度的访问要求，它们也能部署在一台或多台硬件服务器上。

ArcIMS是标准的B/S三层架构，由客户端、中间层和服务器层组成，其结构如图2-1所示：图2-1 ArcIMS的组成组件ArcIMS架构的第一层是客户端和浏览器层，它们分为胖客户端和瘦客户端两种，通过HTTP协议与Web服务器建立通讯联系。

胖客户端包括ArcMap、Java版的ArcExplorer和ArcPad等移动设备等，它们拥有较强的数据查看和编辑功能，但一般在开发和安装上都较为庞大和复杂；瘦客户端是指基于Web浏览器开发的地图浏览器，这些客户端可以通过JavaScript、ActiveX、Java Applet或JSF等技术进行开发。

架构第二层是中间层，包括Web服务器、ArcIMS连接器（Connector）和Web ADF三种组件。

Web服务器用于处理来自客户端的HTTP请求，将请求转发送到ArcIMS应用服务器并负责将响应返回到发出请求的客户端；ArcIMS连接器和Web ADF提供了一个在Web服务器、第三方应用服务器和ArcIMS应用服务器之间的通讯管道；架构第三层是ArcIMS的服务器，这是整个架构中最关键的部分，它包含ArcIMS应用服务器和ArcIMS空间服务器两部分。

ArcIMS应用服务器负责将来自Web服务器的请求分配到合适的ArcIMS空间服务器上；而ArcIMS空间服务器则处理请求，将地图和地理数据绑定以适当格式（ArcXML或二进制流）返回给客户端供后者解析。

因此，当一个ArcIMS请求从客户端发出的时候，首先会被Web服务器收到，然后通过Web ADF或某种连接器发送给ArcIMS应用服务器，后者则将请求再发送给某个ArcIMS空间服务器进行处理，而ArcIMS空间服务器生成响应的信息，按照反方向原路传回给客户端。

对于需要发布地图数据的用户而言，需要做的是使用ArcIMS提供的地图制作工具或其它工具设计一幅AXL或MXD格式的地图文件；对GIS服务器管理人员而言，最关心的是如何如何保持服务器的荷载平衡、建立服务和地图客户端应用程序的快速生成；对于本书的读者，即想要学习ArcIMS客户端自定义开发的群体而言，最重要的莫过于了解ArcIMS的通讯交互方式和语言。

2.2 ArcIMS服务器组件[1]ArcIMS服务器层组件是其架构最核心的部分，它包含了空间服务器、虚拟服务器和ArcIMS服务三种对象和概念。

其中，空间服务器是ArcIMS产生地图数据的最关键对象，而虚拟服务器则是管理前者的一个虚拟概念，它们的最终目标就是为了新建某种类型的ArcIMS服务。

2.2.1. 空间服务器Spatial ServersArcIMS的空间服务器是产生地图图像文件和与地图相关信息的核心对象，当它收到一个ArcXML请求时，会调用一个或多个函数来进行相应的处理。

每个这样的函数都可以被看作是空间服务器的一种组件，这样的组件种类很多，包括以下几种：Ø Image：根据ArcIMS Author产生的地图配置文件AXL生成地图影像文件；Ø ArcMap Image：根据用ArcMap产生的地图配置文件MXD生成地图影像文件；Ø Feature：产生地图要素流；Ø Query：根据搜索条件寻找匹配的要素；Ø Geocode：执行地址匹配运算；Ø Extract：将选择的地图要素转换为Shapefile文件；Ø Metadata：发布和搜索地图元数据；Ø Route:必须安装可选的RouteServer扩展才能使用，用于计算两点或多点之间的路径，但其数据是美国的，不适合国内使用；Ø SDCGeocode：基于RouteServer数据进行地址匹配操作；那么，一个空间服务器对象是由哪些组件组成的呢？这种组成方式分为两种，一是除了ArcMap Image组件之外的其它所有组件组成的空间服务器；另一种则是仅由ArcMap Image 组件组成的空间服务器。

其关系如图2-2所示：图2-2 空间服务器的组件ArcIMS空间服务器在本质上是一个运行于计算机上的程序进程aimsserver.exe。

在Windows平台中，我们可以在任务管理器的进程列表中找到它。

ArcIMS默认安装时，仅有一个非ArcMap Image式空间服务器进程存在，如果在Windows、Solaris和Linux平台上安装ArcIMS时选择了ArcMap Server扩展插件，则会有另外两个ArcMap Image式空间服务器进程存在，即计算机上将同时存在三个aimsserver.exe进程。

Aimsserver.exe进程也可以通过增加server，提高地图处理和显示能力。

尽管如此，空间服务器进程并不能被开发人员直接访问，我们对其的管理仅局限在添加和移除操作上，而对空间服务器的大部分交互工作都是通过虚拟服务器进行的。

2.2.2. 虚拟服务器Virtual Server假设我们有2台电脑（即ArcIMS中的Server），每台机器上有5个空间服务器进程，由于不能与空间服务器进程直接进行交互，我们需要找到一种更好的方式对这10个进程进行管理，这可以使用ArcIMS提出的虚拟服务器概念。

比起空间服务器这类实际存在的对象（进程），虚拟服务器是一个纯粹概念上的管理工具。

由于虚拟服务器的类型划分是根据空间服务器组件的功能作为依据，因此，每一个空间服务器都可以属于一个或多个虚拟服务器。

这其中唯一的例外是ArcMap Server上的空间服务器，它是在安装ArcIMS时就指定的。

在图2-3中，两个ArcIMS空间服务器都由一个名为ImageServer1的虚拟服务器进行管理。

图2-3 一个虚拟服务器管理两个空间服务器ArcIMS中有多少种类型的虚拟服务器呢？空间服务器有9类组件，因此也就有9种不同的虚拟服务器。

其中公共的有ImageServer1、ImageServerArcMap1、FeatureServer1、MetadataServer1四种；而私有的则是QueryServer1、GeocodeServer1、ExtractServer1、RouteServer1和SDCGeocodeServer1五种。

图2-4展示了nbjbt这台计算机上存在的7种虚拟服务器，缺失的两种是因为没有安装必要的ArcIMS扩展插件。

图2-4 ArcIMS的虚拟服务器虚拟服务器要么是公共的，要么是私有的。

当我们使用管理工具时，只有公共虚拟服务器可以暴露给用户。

我们可以选择产生或改变服务。

但私有虚拟服务器的工作隐藏于幕后，它们只是在影像或要素服务需要时才被调用的。

如图2-5所示，该对话框用于新建一个虚拟服务器：图2-5 新建一个虚拟服务器在新建虚拟服务器的过程中，Server Type有四种选择，除了ImageServer-ArcMap外，其它三种虚拟服务器的Instances属性都是2，即默认有两个实例，而ImageServer-ArcMap只有1，即单个实例。

同时，我们还可以在不同的Server上部署虚拟服务器，这个过程只需点击“New Server…”按钮选择一台Server即可，这样就可以根据荷载的情况在多台服务器硬件上部署虚拟服务器了。

增加虚拟服务器，可以间接提升ArcIMS部分功能的处理能力。

2.2.3. ArcIMS服务无论是空间服务器还是虚拟服务器，其最终目的就是为了生成和管理ArcIMS服务（Service），ArcIMS服务正是ArcIMS对外地图发布的关键所在，也是客户端与GIS服务器通讯的接口。

一台服务器上可以同时存在一个或多个不同类型的ArcIMS服务，如图2-6所示，存在一个Image类型ArcIMS服务San：图2-6 已经存在的ArcIMS服务San通过ArcIMS Administrator工具，我们可以新建四种类型的ArcIMS服务，即Image Service、ArcMap Image Service、Feature Service和Metadata Service，由于不同的服务满足不同的访问需求，具有不同的设置。

Ø Image Service是我们最常用的ArcIMS服务，它将地图内容通过JPEG、PNG或GIF图像的形式返回给客户端，每次新的请求都会产生在服务器端产生一张新的图像文件。

Ø ArcMap Image Service是一种特殊的Image Service服务，它的地图配置文件是由ArcMap或ArcReader产生的MXD或PMF数据。

Ø Feature Service是一种通过要素流方式发布地图内容的服务，要素流是一种只在客户端处于打开状态时才存在的临时压缩格式。

如果用户希望使用ArcIMS的Java客户端、WFS 连接器、ArcMap、ArcReader、EditNotes或使用本地数据时，就需要使用该类型服务。

Ø Metadata Service可以发布数据集的数据信息，即元数据。

地理数据的元数据描述了数据本身的内容、质量、类型、数据组成和空间位置等信息。

2.2.4. 空间服务器实例Instance每个空间服务器都包含了一个或多个实例（实例本质上是一种线程），它是ArcIMS空间服务器最基本的处理单位。

一般情况下，每个虚拟服务器都被被指派两个实例（一个进程包含两个线程），但唯一的例外仍是ArcMap Image服务器，每次只有一个实例存在。

我们可以想像得到，实例的数量等同于ArcIMS能够同时处理的请求数量。

例如，如果某个空间服务器有两个Image实例，那么它每次就只能处理两个Image服务的地图请求，如果有更多的请求，只能在应用服务器中排队等候空间服务器实例的处理。

2.3 ArcIMS的进程ArcIMS的空间服务器、虚拟服务器和ArcIMS服务都是一种在逻辑上划分的对象或概念，它们依赖在计算机上实际运行的ArcIMS进程的存在而存在，如图2-7所示：图2-7 ArcIMS的进程可以看到，ArcIMS的进程有6个，即Aims_AppServer.exe、Aims_Monitor.exe、Aims_Tasker.exe和3个aimsserver.exe，有三个aimsserver.exe的原因是我们安装了ArcMap Image扩展插件，它会产生另外两个空间服务器进程。