oszacowanie infrastruktury dla modułu sdi - Moduł SDI

 OSZACOWANIE INFRASTRUKTURY DLA MODUŁU SDI WYKORZYSTYWANEGO NA POZIOMIE GMINNYM Strona 1 z 31 SPIS TREŚCI 1 2 CEL DOKUMENTU .................................................................................................................... 4 1.1 SŁOWNIK POJĘĆ ....................................................................................................................... 4 1.2 ŹRÓDŁA INFORMACJI ............................................................................................................... 5 SPECYFIKA ARCHITEKTURY TECHNICZNEJ – OPIS INFRASTRUKTURY ......................................... 7 2.1 2.1.1 Opis warstwy wirtualizacji ............................................................................................... 7 2.1.2 Poglądowa architektura .................................................................................................. 9 2.2 WYTYCZNE DLA FIZYCZNEJ INFRASTRUKTURY SPRZĘTOWEJ ................................................ 10 2.2.1 Środowisko przetwarzania ............................................................................................ 10 2.2.2 Specyfikacja środowiska przetwarzania ........................................................................ 10 2.2.3 Środowisko magazynowania ......................................................................................... 11 2.3 3 WYTYCZNE DLA INFRASTRUKTURY WIRTUALIZACYJNEJ ......................................................... 7 WYTYCZNE DLA INFRASTRUKTURY SIECIOWEJ ...................................................................... 11 OSZACOWANIE WYMAGAŃ INFRASTRUKTURALNYCH DLA GMINNEGO MODUŁU SDI ............ 12 3.1 ANALIZA ZADAŃ STATUSOWYCH GMINY W KONTEKŚCIE WYKORZYSTANIA MODUŁU SDI . 13 3.1.1 Dokumenty strategiczne funkcjonujące w gminie i wykorzystanie przez urzędników (w procentach) ................................................................................................................................... 13 3.1.2 Dokumenty strategiczne funkcjonujące w gminie (w procentach) ................................ 14 3.1.3 Zastosowanie gis w pracy urzędników .......................................................................... 15 3.1.4 Kluczowe działania pracowników gminy, w których wykorzystywane są mapy tematyczne (w procentach) ........................................................................................................... 16 3.1.5 Mapy tematyczne przydatne w pracy urzędników gmin (w procentach) ...................... 17 3.1.6 Wnioski .......................................................................................................................... 18 3.2 WSKAZANIE ILOŚCI DANYCH PRZESTRZENNYCH DLA WZORCOWYCH GMIN ....................... 18 3.3 PRZYGOTOWANIE MODELU WYLICZENIOWEGO – PARAMETRY .......................................... 22 3.4 WYNIKI MODELU WYLICZENIOWEGO ................................................................................... 26 3.4.1 3.4.1.1 Specyfikacja warstwy wirtualizacyjnej .................................................................................... 27 3.4.1.2 Specyfika infrastruktury fizycznej ........................................................................................... 27 3.4.2 Charakterystyka infrastruktury ..................................................................................... 26 Charakterystyka gmin wzorcowych ............................................................................... 27 Strona 2 z 31 3.5 ANALIZA ZAPYTAŃ ORAZ ODPOWIEDZI NA ZAPYTANIA W ZAKRESIE WYMIAROWANIA ŁĄCZA 28 Strona 3 z 31 1 CEL DOKUMENTU Celem dokumentu jest przedstawienie wymagań infrastrukturalnych dla gminy chcącej zainstalować i wykorzystywać Moduł SDI. Ze względu na znaczne rozróżnienie gmin oszacowanie zostało wykonane dla: 
Gminy miejskiej; 
Gminy miejsko‐wiejskiej oraz gminy wiejskiej. Wszelkie oszacowania bazują na wytycznych dla infrastruktury dla Modułu SDI przeprowadzonej przez dostawcę tegoż rozwiązania oraz na wiedzy fachowej i doświadczeniu w zakresie infrastruktury technicznej. Moduł SDI został opracowany i zwymiarowany w ramach realizowanych w Głównym Urzędzie Geodezji i Kartografii, podczas projektu "Implementacja węzłów Infrastruktury Informacji Przestrzennej w celu zapewnienia dostępu do danych i dokumentów Państwowego Zasobu Geodezyjnego i Kartograficznego oraz wytworzenie dedykowanych narzędzi do obsługi modułów mapowych." 1.1 SŁOWNIK POJĘĆ Pojęcie/Skrót Opis Dane przestrzenne Dane odnoszące się bezpośrednio lub pośrednio do określonego położenia lub obszaru geograficznego. Dyrektywa INSPIRE Dyrektywa 2007/2/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 14 marca 2007 r. ustanawiająca infrastrukturę informacji przestrzennej we Wspólnocie Europejskiej. Format GML Odmiana formatu XML służąca do opisu danych przestrzennych. Format XML Standard uniwersalnego formatu tekstowego służącego do zapisu danych w postaci elektronicznej, o którym mowa w przepisach określających minimalne wymagania dla systemów teleinformatycznych. GUGiK Główny Urząd Geodezji i Kartografii. IIP Infrastruktura Informacji Przestrzennej w Polsce zgodnie z ustawą o Infrastrukturze informacji przestrzennej. Infrastruktura informacji przestrzennej IIP to zespół środków prawnych, organizacyjnych, (IIP, ang. SDI: Spatial Data ekonomicznych i technicznych, które zapewniają powszechny dostęp do danych i usług Infrastructure) geoinformacyjnych dotyczących określonego obszaru, przyczyniają się do efektywnego stosowania Strona 4 z 31 geoinformacji dla zrównoważonego rozwoju tego obszaru, umożliwiają racjonalne gospodarowanie zasobami geoinformacyjnymi. Infrastruktura Służby Geodezyjnej i Dedykowana Infrastruktura Informacji Przestrzennej Kartograficznej (ISGIK) dla Służby Geodezyjnej i Kartograficznej. Rozróżnienie stosowane przy porównaniu IIP na różnych poziomach (w tym przypadku konkretnej służby). ISGiK jest specjalizacją IIP. Klaster Współpracujące jednostki udostępniające zintegrowane środowisko. Lokalny węzeł SDI Węzeł IIP publikujący usługi danych przestrzennych. Metadane (infrastruktury informacji Informacje, które opisują zbiory danych przestrzennych przestrzennej) i usługi danych przestrzennych oraz umożliwiają odnalezienie, inwentaryzację i używanie tych danych i usług. Moduł SDI, SDI Część projektu, której celem jest wytworzenie Lokalnego Węzła SDI. Projekt techniczny Dokument przedstawiający komponenty technologiczne wykorzystywane do realizacji określonych usług biznesowych w ramach projektu. System Geoportal System informatyczny obejmujący oprogramowanie węzła centralnego, węzłów wojewódzkich i powiatowych w ramach Służby Geodezyjnej i Kartograficznej, węzła monitorowania IIP, warstwy integracji IIP oraz komunikację z systemami wewnętrznymi i zewnętrznymi. System Geoportal powstaje w ramach projektu Geoportal 2 i jest rozbudową systemu geoportal.gov.pl. System Informacyjny Geoportal 2 (SIG) System Informacyjny Geoportal 2 rozumiany jako zestaw metod, narzędzi, wytycznych dotyczących realizacji projektu Geoportal 2. Usługi danych przestrzennych Usługi dotyczące danych przestrzennych będące operacjami, które mogą być wykonywane przy użyciu oprogramowania komputerowego na danych zawartych w zbiorach danych przestrzennych lub na powiązanych z nimi metadanymi. Wizrualizacja Rozwiązanie programowo‐sprzętowe umożliwiające oddzielenie zasobów sprzętowych od systemów lub aplikacji 1.2 ŹRÓDŁA INFORMACJI Opracowując niniejsze wytyczne dla infrastruktury technicznej brane pod uwagę były następujące dokumenty: 
Produkt 2.2.2: Projekt techniczny modułu SDI; 
Produkt 2.2.3: Wytyczne dla infrastruktury modułu SDI; Strona 5 z 31 
Kompetencje GIS w urzędach gmin (dokument zewnętrzny); 
Arkusz wymiarowania SIG. Strona 6 z 31 2 SPECYFIKA ARCHITEKTURY TECHNICZNEJ – OPIS INFRASTRUKTURY Poniższy opis składa się z następujących elementów: 
Infrastruktura wirtualizacyjna – określająca rozwiązania wirtualizacyjne i ich właściwości, w ramach, których funkcjonują logiczne systemy operacyjne; 
Fizyczna infrastruktura sprzętowa ‐ określająca klasę i właściwości sprzętu, na którym instalowane są komponenty wyższych warstw architektury technologicznej; 
Infrastruktura sieci – określająca różne obszary bezpieczeństwa, wydzielone fizycznie lub logicznie dla poprawnego funkcjonowania komponentów sprzętowych i programowych. 2.1 WYTYCZNE DLA INFRASTRUKTURY WIRTUALIZACYJNEJ Poniżej przedstawione wytyczne dla infrastruktury wirtualizacyjnej stanowią kompleksowe przedstawienie wszystkich, wyróżnialnych warstw infrastruktury. Technologia wirtualizacyjna stanowi podstawową ścieżkę instalacji Modułu SDI, jednak Moduł SDI może być również instalowany na maszynach fizycznych, bez jakichkolwiek ograniczeń funkcjonalnych. W przypadku tego rozwiązania, wymagania na infrastrukturę fizyczną są tożsame jak dla infrastruktury wirtualizacyjnej. 2.1.1
Opis warstwy wirtualizacji Rozwiązanie zakłada wykreowanie określonej ilości niezależnych od siebie maszyn wirtualnych w klastrze VMware vSphere 4.x, w których pracować będą aplikacje i systemy produkcyjne. Wszystkie maszyny powinny zostać umiejscowione w puli zasobów (Resource Pool) gwarantującej odpowiednie (przedstawione poniżej) zasoby mocy przetwarzania oraz pamięci RAM. Wszystkie systemy wirtualne powinny pracować na maszynach fizycznych w klastrze DRS umożliwiającym ich rozłożenie w zależności od potrzeb wydajnościowych i obciążenia poszczególnych serwerów ESXi. Poniższy rysunek przedstawia poglądową architekturę serwera ESXi i działających na nim maszyn wirtualnych: Architektura serwera ESX/ESXi Strona 7 z 31 VMWare ESX Server to bazowe oprogramowanie wirtualizacyjne, które partycjonuje zasoby sprzętowe serwera fizycznego: procesor, pamięć, przestrzeń dyskową i sieć oraz udostępnia je wielu niezależnym maszynom wirtualnym. Dzięki zastosowaniu tej technologii możliwe jest znaczne podniesienie współczynnika utylizacji zasobów sprzętowych oraz uelastycznienie zarządzania tymi zasobami. ESX Server zapewnia najwyższy poziom wydajności, niezawodności i skalowalności tysiącom klientów VMware na całym świecie. Oprogramowanie VMware vSphere 4 pozwala świadczyć usługi IaaS/PaaS/SaaS. Cechy ESX Server: 
VMWare ESX Server to wiodące oprogramowanie umożliwiające tworzenie infrastruktury wirtualnej za pośrednictwem mechanizmów logicznego partycjonowania, konsolidacji i centralnego zarządzania systemami opartymi o architekturę x86. 
ESX Server jest instalowany bezpośrednio na serwerze fizycznym i umożliwia jednoczesną pracę wielu maszyn wirtualnych (systemy operacyjne i działające w nich aplikacje) na współdzielonych zasobach serwera. 
Każda maszyna wirtualna reprezentuje kompletny system z własnymi procesorami, pamięcią, przestrzenią dyskową, dostępem do sieci, BIOSem, sterownikami, itd. Zasoby fizyczne są dynamicznie alokowane do zasobów do maszyny wirtualnej ze zdefiniowanymi priorytetami współdzielenia fizycznych procesorów, pamięci, dysków i przepustowości sieci. 
Zaawansowane mechanizmy alokacji zasobów do maszyn wirtualnych zapewniają dostępność odpowiedniej ilości zasobów nawet dla najbardziej wymagających aplikacji. 
Możliwa jest wirtualizacja każdego środowiska, od korporacyjnego Centrum Przetwarzania Danych po zasoby oddziałów lokalnych. Lista kompatybilności ESX Server zawiera więcej niż 200 serwerów i systemów pamięci masowych oraz systemy operacyjne Windows, Linux, NetWare i Solaris. 
Wydajne współdzielenie przestrzeni dyskowych przez zastosowanie systemu plików VMware VMFS umożliwia lepsze zarządzanie i podniesienie dostępności danych. 
Nawet najbardziej wymagające aplikacje mają zagwarantowaną odpowiednią ilość zasobów. Limit pamięci adresowany przez pojedynczą maszynę wirtualną to 255 GB, a VMware Virtual SMP umożliwia tworzenie maszyn posiadających do 4/8 wirtualnych procesorów. 
Wysoka dostępność systemów i danych jest zapewniona dzięki wbudowanej redundancji dostępu do współdzielonych zasobów dyskowych (SAN) oraz wsparciu dla rozwiązań klastrowych (n.in. Microsoft Clustering Services) 
Obsługa zoningu (strefowanie) i maskowanie LUNów, możliwość budowy VLANów oraz stosowanie mechanizmów bezpieczeństwa w warstwie filtrowania ruchu Ethernet podnosi bezpieczeństwo infrastruktury IT. Strona 8 z 31 2.1.2
Poglądowa architektura Poniższy rysunek przedstawia poglądową architekturę serwera ESX i działających na nim maszyn wirtualnych:
VMware vCenter jest aplikacja, która umożliwia elastyczne dostosowywanie infrastruktury do potrzeb biznesu. vCenter centralnie zarządza wszystkimi elementami infrastruktury wirtualnej i optymalizuje pracę Centrum Przetwarzania Danych umożliwiając szybkie tworzenie i uruchamianie maszyn wirtualnych oraz łatwe rekonfigurowanie ich parametrów. vCenter monitoruje i inteligentnie optymalizuje wykorzystanie zasobów maszyn wirtualnych i serwerów fizycznych oraz zapewnia wysoką dostępność usługom pracującym w infrastrukturze. Poniższy rysunek przedstawia poglądową architekturę vCenter: vCenter to system służący do centralnego zarządzania infrastrukturą wirtualną. W trybie ciągłym monitoruje wszystkie komponenty infrastruktury i umożliwia wykonywanie automatycznych bądź manualnych zadań w celu jej optymalizacji. Podstawowe cechy: Strona 9 z 31 
Dzięki wykorzystaniu technologii VMware VMotion z poziomu vCenter jest możliwa migracja pracujących maszyn wirtualnych pomiędzy serwerami fizycznymi infrastruktury bez przestoju. 
Wykorzystanie zasobów w obrębie całej infrastruktury odbywa się przy wykorzystaniu VMware DRS (Distributed Resource Scheduling) ‐ funkcjonalności dynamicznego równoważenia obciążenia w obrębie wielu serwerów fizycznych. 
Możliwe jest podniesienie dostępności usług i ciągłości procesów biznesowych niezależnie od sprzętu i systemów operacyjnych, przy ograniczonych nakładach inwestycyjnych, za pomocą VMware HA. 
Dla maszyn wirtualnych które wymagają stałej dostępności bez utraty danych dostępna jest funkcjonalność FT. Dzięki zastosowaniu opcji VMware Distributed Resource Scheduler oraz VMware VMotion możliwe będzie pełne wykorzystanie zasobów sprzętowych posiadanych serwerów. Jednocześnie możliwa będzie realizacja wysokiej dostępności (HA) wirtualnych maszyn oraz centralnego zarządzania całą infrastrukturą. Więcej na stronie internetowej producenta: www.vmware.com. 2.2 WYTYCZNE DLA FIZYCZNEJ INFRASTRUKTURY SPRZĘTOWEJ Fizyczna infrastruktura sprzętowa dzieli się na dwie podstawowe klasy rozwiązań: 
Środowisko przetwarzania ‐ urządzenia służące do przetwarzania logiki aplikacyjnej i wirtualizacyjnej. 
Środowisko magazynowania ‐ urządzenia służące do przechowywania i udostępniania danych persystentnych. Fizyczna infrastruktura sprzętowa została przedstawiona w postaci komponentów sprzętowych. Komponenty sprzętowe realizują bezpośrednio zadania wyższych warstw architektury. 2.2.1
Środowisko przetwarzania Środowisko przetwarzania składa się z serwerów o architekturze x86. Dla środowiska hostingowego serwery te stanowią podstawę warstwy wirtualizacji, na których uruchomiony jest system nadzorcy (hypervisor ESX/ESXi). 2.2.2
Specyfikacja środowiska przetwarzania Preferowaną platformą dla Modułu SDI jest środowisko VMware vSphere 4.x uruchomione w trybie klastra wysokiej dostępności (HA) działającego w oparciu o współdzieloną przestrzeń dyskową w sieci SAN. Strona 10 z 31 2.2.3
Środowisko magazynowania System magazynowania dla środowiska hostingowego powinien składać się z zewnętrznej macierzy dyskowej podłączonej poprzez sieć SAN do hostów ESX/ESXi. Jako warstwę transportową sieci SAN proponuje się użycie protokołów FC 4/8 Gb lub iSCSI 10Gb. Maszyny wirtualne znajdują się na współdzielonym datastore dostępnym dla grupy hostów ESX/ESXi tworzących klaster HA. Wszystkie dane wrażliwe Modułu SDI powinny znajdować się na magazynach gwarantujących odporność na awarię pojedynczego nośnika. Preferowane jest również użycie dysków zapasowych (Hot‐Spare) dla każdej grupy RAID. Oczekiwana ilość dysków obsługujących datastore w środowisku hostingowym to 24 napędy FC/SAS o prędkości obrotowej 15000 obr/min. 2.3 WYTYCZNE DLA INFRASTRUKTURY SIECIOWEJ Zadaniem urządzenia firewall jest ochrona części chronionej sieci (protected) przed dostępem z zewnątrz oraz kontrola ruchu pomiędzy sieciami internet<‐>DMZ oraz DMZ<‐> Protected. Wewnętrzne sieci DMZ oraz Protected znajdują się w oddzielnych VLAN oddzielonych od innych sieci podmiotu. Fizyczne serwery oraz hosty ESX/ESXi podłączone zostaną do wymaganych przełączników LAN obsługujących standard 802.1q. W przypadku serwerów VMware zostanie skonfigurowana dodatkowa warstwa przełączników wirtualnych: Strona 11 z 31 3 OSZACOWANIE WYMAGAŃ INFRASTRUKTURALNYCH DLA GMINNEGO MODUŁUSDI
Poniżej przedstawione oszacowanie zapotrzebowania na środowisko przetwarzania i magazynowania oraz wymagania łącza dostępowego zostało opracowane na podstawie szacowania infrastruktury dla Modułu SDI mającego obsługiwać 200 równoległych sesji użytkownika oraz udostępniającego usługi danych przestrzennych dla danych pokrywających zakresem cały obszar kraju. Szacowanie zakłada zmniejszenie zapotrzebowania na moc obliczeniową spowodowaną mniejszą liczbą obiektów, a co za tym idzie mniejszą ilością zapytań. Poniżej przedstawione zostały kolejne kroki oraz sposób oszacowania infrastruktury dla Modułu SDI zdeponowanego na poziomie gminnym: 
Analiza zadań statusowych gminy ‐ w kontekście wykorzystania Modułu SDI przez urzędy gminne konieczne było wskazanie zadań statusowych gminy, które determinują wykorzystywania Modułu SDI oraz mogą wskazywać na nowe dane przestrzenne, które nie zostały uwzględnione we wcześniejszym szacowaniu; 
Wskazanie ilości danych przestrzennych – analiza przedstawia ilość danych przestrzennych w zakresie danych ewidencji miejscowości, ulic i adresów w zakresie gminy miejskiej oraz gminy miejsko‐wiejskiej i wiejskiej. Dane te pochodzą z Aplikacji EMUiA i stanowią podstawę do utworzenia fikcyjnego bytu, jakim jest Statystyczna gmina, dla którego zakłada się, że wykorzystanie w późniejszych obliczeniach; 
Analiza przyjętych założeń przy wymiarowaniu Modułu SDI – zwymiarowana infrastruktura dla Modułu SDI dotyczyła założeń dotyczących 200 jednoczesnych sesji użytkowników oraz zakładała ilość danych przestrzennych obejmującą zasięgiem cały kraj. Przyjęte założenia są znacznie większe niż wymagane w zakresie potrzeb gminnych, fakt ten determinował ich przeskalowanie w celu dostosowania zapotrzebowania do poziomu dysponenta gminnego; 
Przygotowanie modelu wyliczeniowego – model wyliczeniowy przedstawia przeskalowane wcześniej otrzymanych wyników w odniesieniu do gminy statystycznej oraz do gminy miejskiej oraz gminy miejsko‐wiejskiej i wiejskiej. Proces ten uwzględnia wagowanie współczynników; 
Analiza modelu wyliczeniowego – analiza przedstawia oszacowane zapotrzebowanie na infrastrukturę oraz na łącze dostępowe w stosunku do wyników modelu wyliczeniowego oraz założeń przyjętych przy wymiarowaniu Modułu SDI; Uwaga: Niniejsza metoda nie weryfikuje szacowania zapotrzebowania dla Modułu SDI, a zatem możliwa jest propagacja błędów pierwszego oszacowania wykonanego przez firmę trzecią. Strona 12 z 31 3.1 ANALIZA ZADAŃ STATUSOWYCH GMINY W KONTEKŚCIE WYKORZYSTANIA MODUŁU SDI Poniżej przedstawiony został zakres wykorzystania danych przestrzennych przez użytkowników gminnych w odniesieniu do realizowanych przez nich zadań. Dane przedstawione są w ujęciu statystycznym i pochodzą z zewnętrznych danych publicznie dostępnych. Poniżej przedstawione dane pozwalają na zweryfikowanie ilości danych przestrzennych mogących być publikowanych z wykorzystaniem Modułu SDI. 3.1.1
Dokumenty strategiczne funkcjonujące w gminie i wykorzystanie przez urzędników (w procentach) Dokumenty strategiczne Dokumenty, które urzędnik funkcjonujące w gminie gminy wykorzystuje w pracy Aktualne Studium UiKZPG Aktualny MPZP Program ochrony środowiska Plan gospodarki odpadami Strategia rozwoju gminy Plan rozwoju lokalnego Opracowania ekofizjologiczne Program odnowy wsi Inwentaryzacja przyrodnicza Plan zaopatrzenia w energię Plan rozwoju turystyki Agenda 21 Dokumenty dot. Ekorozwoju 84 70 88 93 74 72 51 52 31 27 19 4 10 79 70 53 46 35 25 21 14 9 9 1 1 0 Strona 13 z 31 Dokumenty strategiczne: Funkcjonujące w gminie i wykorzystanie przez urzędników (w procentach)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
3.1.2
Dokumenty dot.…
Agenda 21
Plan rozwoju turystyki
Plan zaopatrzenia w…
Inwentaryzacja…
Program odnowy wsi
Opracowania…
Plan rozwoju lokalnego
Strategia rozwoju gminy
Plan gospodarki odpadami
Program ochrony…
Aktualny MPZP
Aktualne Studium UiKZPG
Dokumenty strategiczne
funkcjonujące w gminie
Dokumenty, które urzędnik
gminy wykorzystuje w pracy
Dokumenty strategiczne funkcjonujące w gminie (w procentach) Plan gospodarki odpadami Program ochrony środowiska Aktualne Studium UiKZPG Strategia rozwoju gminy Plan rozwoju lokalnego Aktualny MPZP Program odnowy wsi Opracowania ekofizjologiczne Inwentaryzacja przyrodnicza Plan zaopatrzenia w energię Plan rozwoju turystyki Dokumenty dot. Ekorozwoju Agenda 21 Tak W opracowaniu Nie 93 89 84 74 72 70 52 51 31 26 19 10 0 3 4 11 5 4 13 9 4 6 5 2 4 4 4 7 5 21 24 17 39 45 63 69 79 86 96 Strona 14 z 31 Dokumenty strategiczne funkcjonujące w gminie (w procentach)
3.1.3
W opracowaniu
Agenda 21
Dokumenty dot.…
Plan rozwoju…
Plan zaopatrzenia w…
Inwentaryzacja…
Opracowania…
Program odnowy wsi
Aktualny MPZP
Plan rozwoju…
Strategia rozwoju…
Aktualne Studium…
Program ochrony…
Nie
Plan gospodarki…
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Tak
Zastosowanie gis w pracy urzędników Dane dla osób Dane dla wszystkich wykorzystujących GIS badanych Przetwarzanie danych Przeszukiwanie baz danych Analizy przestrzenne Przetwarzanie danych ilościowych i jakościowych Pozyskiwanie danych Pozyskiwanie danych w terenie (GPS) Interpretowanie zdjęć lotniczych Obsługa i aktualizacja baz danych Czytanie map tematycznych Digitalizacja map Udostępnianie danych Tworzenie map tematycznych Udostępnianie danych w Internecie Prezentacja danych statystycznych Tworzenie modeli 3D 89 79 58 26 84 58 53 50 50 5 50 34 26 18 8 25 22 16 7 24 16 15 14 14 1 14 10 7 5 2 Strona 15 z 31 Zastosowanie gis w pracy urzędników
3.1.4
Dane dla osób
wykorzystujących GIS
Przetwarzanie…
Przeszukiwanie baz…
Analizy przestrzenne
Przetwarzanie…
Pozyskiwanie…
Pozyskiwanie…
Interpretowanie…
Obsługa i…
Czytanie map…
Digitalizacja map
Udostępnianie…
Tworzenie map…
Udostępnianie…
Prezentacja…
Tworzenie modeli…
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Dane dla wszystkich
badanych
Kluczowe działania pracowników gminy, w których wykorzystywane są mapy tematyczne (w procentach) Planowanie przestrzenne Gospodarowanie przestrzenią Ochrona środowiska Współpraca z PODGIK Turystyka i promocja gminy Udostępnianie inf. O środowisku Konsultacje społeczne Edukacja ekologiczna Bezpieczeństwo 85 61 61 43 30 30 20 14 11 Strona 16 z 31 Kluczowe działania pracowników gminy, w których wykorzystywane są mapy tematyczne (w procentach)
Bezpieczeństwo
Edukacja ekologiczna
Konsultacje społeczne
Udostępnianie inf. O
środowisku
Turystyka i promocja gminy
Współpraca z PODGIK
Ochrona środowiska
Gospodarowanie
przestrzenią
Planowanie przestrzenne
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
3.1.5
Mapy tematyczne przydatne w pracy urzędników gmin (w procentach) Mapa katastralna Mapa topograficzna w skali 1:10000 Mapa obszarów chronionych Mapa obszarów inwestycyjnych Mapa sieci komunikacyjnych Mapa gleb przydatności rolniczej gruntów Mapa lasów Mapa walorów turystycznych Mapa źródeł zanieczyszczeń Mapa zagrożeń katastrofami naturalnymi Mapa statystyczna Mapa sozologiczna Mapa geośrodowiskowa 90 86 84 80 72 66 66 64 52 50 47 34 34 Strona 17 z 31 Mapy tematyczne przydatne w pracy urzędników gmin (w procentach)
3.1.6
Mapa geośrodowiskowa
Mapa sozologiczna
Mapa statystyczna
Mapa walorów
turystycznych
Mapa źródeł
zanieczyszczeń
Mapa zagrożeń
katastrofami naturalnymi
Mapa lasów
Mapa topograficzna w
skali 1:10000
Mapa obszarów
chronionych
Mapa obszarów
inwestycyjnych
Mapa sieci
komunikacyjnych
Mapa gleb przydatności
rolniczej gruntów
Mapa katastralna
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Wnioski Przedstawione wyżej zestawienia wskazują na zapotrzebowanie na usługi danych przestrzennych na poziomie gminnym. Wskazują również jak niezmiernie ważną grupą danych tematycznych są dane w zakresie: 
Studium UiKZPG; 
Miejscowe Plany Zagospodarowania Przestrzennego; 
Program ochrony środowiska; 
Plan gospodarowania odpadami; 
Strategia rozwoju gminy. Dane te nie zostały ujęte w procesie wymiarowania Modułu SDI zatem muszą zostać uwzględnione w niniejszym szacowaniu, przy czym wymiarowanie Modułu SDI należy rozumieć jako proces polegający na zdefiniowaniu założeń pod infrastrukturę oraz na łącze dla Modułu SDI, który to udostępnia usługi danych przestrzennych w zakresie danych krajowych. 3.2 WSKAZANIE ILOŚCI DANYCH PRZESTRZENNYCH DLA WZORCOWYCH GMIN Poniżej przedstawiony jest zakres ilościowy obiektów przestrzennych (na podstawie zestawień pochodzących z Aplikacji EMUiA) w rozróżnieniu na gminy miejskie oraz łącznie gminy miejsko‐
wiejskie i wiejskie. Strona 18 z 31 Wyodrębniona została również gmina statystyczna stanowiąca fikcyjny byt zdefiniowany w wymiarowaniu infrastruktury dla Modułu SDI, dla którego przeprowadzone zostały testy wydajności (gmina statystyczna stanowi uśrednienie gminy miejskiej i wiejskiej w odniesieniu do ilości obiektów w gminie oraz do ilości wskazanych typów gmin). Strona 19 z 31 Rodzaj gminy Gmina miejska na prawach powiatu1 Gmina miejska (nie na prawach powiatu), miejsko‐wiejska i gmina wiejska1 Statystyczna gmina2 Sumaryczna liczba Krotność wszystkich statystycznej gminy obiektów Ilość miejscowości Ilość ulic Ilość punktów adresowych Ilość gmin 49 738 17734 65 18521 638,88% 44 68 2368 2414 2480 85,55% 44,00 85 2770 ND 2899 100,00% 1
2
Dane pochodzące z Aplikacji EMUiA wytworzonej w ramach projektu Teryt2 Dane szacunkowe Strona 20 z 31 Liczby obiektów w zależności od rodzaju gminy
Liczba obiektów
20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
Ilość
miejscowości
Ilość ulic
Ilość punktów
adresowych
Gmina miejska
49
738
17734
Gmina miejsko‐wiejska i gmina
wiejska
44
68
2368
44,00
85
2770
Statystyczna gmina
Strona 21 z 31 3.3 PRZYGOTOWANIE MODELU WYLICZENIOWEGO – PARAMETRY Niżej przedstawione tabele prezentują szacowane ilości obiektów, warstw tematycznych i usług dla statystycznej gminy. Szacowanie to zostało zrealizowane na podstawie założeń przyjętych przy wymiarowaniu Modułu SDI, na podstawie analizy przedstawionej w rozdziale 3.1 oraz wiedzy eksperckiej. Nazwa warstwy Lp. 1 OBREBY3 2 RESIDENCE_OF_AUTH3 3 ADMINISTRATIVEUNIT3 4 BOUNDARYADMINISTRATIVE3 5 ADDRESS3 6 ROADLINK3 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3
ROADSERVICEAREA CABLEWAYLINK3 GMINY3 GMINY_PUB3 POWIATY3 POWIATY_PUB3 WOJEWODZTWA3 WOJEWODZTWA_PUB3 Aktualne Studium UiKZPG Liczba obiektów WMS Liczba obiektów ‐ gmina statystyczna 49469 16 174 174 638 1 1 1 495240 156 116954 37 273 10 3190 3181 379 379 16 16 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1080 Kod wyliczenia/Założenia Założenie ‐ wartość stanowiąca stosunek ilości obrębów do ilości gmin Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ wartość stanowiąca stosunek ilości adresów do ilości gmin Założenie ‐ wartość stanowiąca stosunek ilości odcinków drogowych do ilości gmin Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ brak obiektów Założenie ‐ brak obiektów Założenie ‐ brak obiektów Założenie ‐ brak obiektów Dodatkowe warstwy danych charakteryzujące się dużym prawdopodobieństwie udostępnienia z poziomu gminnego. Założenie: Średnia ilość planów zagospodarowania przestrzennego w gminie uwzględniająca ilość obiektów na nich przedstawianych: Łomianki (warszawsko‐zachodni, woj. mazowieckie) ‐ 10 zwoleński (zwoleński, woj. mazowieckie) ‐ 10 przyłęk (zwoleński, woj. mazowieckie) ‐ 0 wilga (garwoliński, woj. mazowieckie) ‐ 1 Bielko‐Biała (Bielsko‐Biała, woj. śląskie) ‐ 34 3
Dane szacunkowe wykorzystywane na użytek testów i szacowania zapotrzebowania na infrastrukturę dla Modułu SDI, stanowiące odpowiednio dane o obrębach ewidencyjnych, siedzibach jednostek administracyjnych, jednostkach administracyjnym, granicach, adresach, sieciach drogowych i kolejowych, podziale administracyjnym. Strona 22 z 31 Aktualny MPZP 16 17 Program ochrony środowiska 18 237,6 Plan gospodarki odpadami 259,2 19 Strategia rozwoju gminy Suma obiektów Liczba zbiorów danych Liczba usług 302,4 Inowrocław (innowrocławski,woj. kujawsko‐
pomorskie) ‐28 Broniewo (złotniki kujawskie, woj. kujawsko‐
pomorskie) ‐ 1 Gościno (kołobrzeski, woj. zachodniopomorskie) ‐ 4 Ustronie Morskie (kołobrzeski, woj. zachodniopomorskie) ‐ 12 Elbląg (Elbląg, woj. warmińsko‐mazurskie) ‐ 34 Orneta (lidzbarski, woj. warmińsko‐mazurskie) ‐ 10 Pokój (namysłowski, woj. opolskie) ‐ 0 Mniszków (opoczyński, woj. łódzkie) ‐ 2 Godziszów (janowski, woj. lubelskie) ‐ 1 Pruszcz Gdański (gdański, woj. pomorskie) ‐ 14 Ostaszewo (nowodworski, woj. pomorskie) ‐ 2 Olesno (oleski, woj. opolskie) ‐ 8 Dodatkowe warstwy danych charakteryzujące się dużym prawdopodobieństwie udostępnienia z poziomu gminnego. Założenie: Jeden dokument w gminie uwzględniający ilość obiektów na nich przedstawionych. 670093 14 14 2095,2 23 14 Liczba obiektów WFS Liczba obiektów ‐ gmina statystyczna 49469 16 174 174 638 1 1 1 5 ADDRESS 495240 156 Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ wartość stanowiąca stosunek ilości adresów do ilości gmin 6 ROADLINK 116954 37 Założenie ‐ wartość stanowiąca stosunek ilości odcinków drogowych do ilości gmin 273 10 3190 3181 379 379 16 16 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 Lp. Nazwa warstwy 1 OBREBY 2 RESIDENCE_OF_AUTH 3 ADMINISTRATIVEUNIT 4 BOUNDARYADMINISTRATIVE 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ROADSERVICEAREA CABLEWAYLINK GMINY GMINY_PUB POWIATY POWIATY_PUB WOJEWODZTWA WOJEWODZTWA_PUB Aktualne Studium UiKZPG Aktualny MPZP Program ochrony środowiska Plan gospodarki odpadami Kod wyliczenia/Założenia Założenie ‐ wartość stanowiąca stosunek ilości obrębów do ilości gmin Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ jeden obiekt Założenie ‐ brak obiektów Założenie ‐ brak obiektów Założenie ‐ brak obiektów Założenie ‐ brak obiektów Założenie: żadne ze wskazanych materiałów nie są udostępniane za pomocą usługi WFS Strona 23 z 31 19 Strategia rozwoju gminy Suma obiektów Liczba zbiorów danych Liczba usług 670093 14 14 213 10 10 Lp. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Poziomy 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Suma obiektów Liczba zbiorów danych Liczba usług Liczba poziomów usługi WMTS Rozmiar kafelka (minuta) 60 30 15 7,5 3,75 1,875 0,9375 0,46875 0,234375 0,1171875 0,05859375 2095,2 23 14 8 Rozmiar kafelka (stopień)
1 0,5 0,25 0,125 0,0625 0,03125 0,015625 0,0078125 0,00390625 0,001953125 0,000976563 670093 14 14 10 Kod wyliczenia/Założenia Założenie: Średnia wielkość obszarowa gminy to 20sekund/20sekund stąd nie ma potrzeby udostępniania danych z wykorzystaniem usługi WMTS dla poziomu 0 oraz 1. CSW Liczba obiektów Liczba obiektów ‐ gmina Liczba rekordów 1092 65 Liczba usług 1 1 Kod wyliczenia/Założenia Założenie:
Liczba plików metadanych stanowi sumę metadanych dla usług i zbiorów danych powiększona proporcjonalnie o liczbę rekordów wykazanych dla Modułu SDI. Powyższa analiza pozwala na konstrukcję modelu wyliczeniowego, który przedstawia w ujęciu procentowym zapotrzebowanie na infrastrukturę dla gminy miejskiej oraz gmin miejsko‐wiejskich oraz wiejskich względem zapotrzebowania na infrastrukturę określonego dla Modułu SDI udostępniającego dane o zasięgu krajowym. Założenia przyjęte przy szacowaniu:
Ilość usług Czas odpowiedzi na zapytanie Liczba użytkowników: Czas trwania testu [minuta]: Czynnik technologiczny dla dodatkowego obciążenia wcześniej nieuwzględnianego Bez zmian Bez zmian 200 50 5 Strona 24 z 31 Usługa Założenia testów WMS WFS WMTS CSW Założenia modelu wyliczeniowego Waga [dla statystycznej współczynnika
gminy] 2095,2 0,5 Parametry modelu Wskaźnik globalny dla usługi Suma obiektów 670093 Liczba zbiorów danych 14 23 5 8,2143 Liczba usług 14 14 1 1,0000 Suma obiektów Liczba zbiorów danych Liczba usług 670093 14 14 214 10 10 0,5 0,2 2 0,0002 0,1429 1,4286 Suma obiektów 670093 2095,2 0,5 0,0016 Liczba zbiorów danych 14 23 5 8,2143 Liczba usług 14 14 2 2,0000 Liczba poziomów usługi 10 8 0,5 0,4000 Liczba rekordów 1092 65 0,5 0,0298 1 1 1 1,0000 5 ND 100 500,0000 500,0000 200 200 1 200,0000 200,0000 Liczba usług Dodatkowe obciążenie wcześniej nieuwzględnione Klient usług danych przestrzennych
0,0016 0,0128 0,0000 0,0103 0,0298 Liczba zapytań wysłanych podczas testu przy wymiarowaniu Modułu SDI Usługa 940048 38031 65498 2252 3125 1128 2252 1082 2043 3356 1127 1116 1087 WMTS WMS WMS WMTS WFS WFS WMS WFS CSW CSW CSW WMS WMTS Dodatkowe obciążenie wcześniej nieuwzględnione N/D Klient usług danych przestrzennych 200 Zapytanie WMTSGetTile WMSGetLegendGraphic WMSGetMap WMTSGetCapabilities WFSGetFeature WFSGetCapabilities WMSGetCapabilities WFSDescribeFeatureType CSWGetRecords CSWGetRecordsById CSWGetCapabilities WMSGetFeatureInfo WMTSGetFeatureInfo Suma zapytań Wskaźnik globalny dla usługi Szacowana liczba zapytań przyjęta w modelu wyliczeniowym Statystyczna gmina Gmina miejska 0,0103 0,0128 0,0128 0,0103 0,0000 0,0000 0,0128 0,0000 0,0298 0,0298 0,0298 0,0128 0,0103 9658 489 842 24 1 1 29 1 61 100 34 15 12 61703 3125 5380 154 7 7 186 7 390 639 218 96 77 Gmina miejsko‐
wiejska i gmina wiejska 8263 419 721 21 1 1 25 1 53 86 30 13 11 N/D N/D 500 3195 428 N/D 1,8947 379 379 379 12146 75563 10452 1,14% 7,11% 0,98% 1062145 Strona 25 z 31 3.4 WYNIKI MODELU WYLICZENIOWEGO Powyższe wykazało, że: 
Infrastruktura pod Moduł SDI dla gminy miejskiej stanowi niewiele ponad 7% infrastruktury pod Moduł SDI określonej w procesie wymiarowania; 
Infrastruktura pod Moduł SDI dla gmin miejsko‐wiejskich i gmin wiejskich stanowi jedynie niecały 1% infrastruktury pod Moduł SDI określonej w procesie wymiarowania. Model wyliczeniowy stanowić będzie uśrednienie wymagań infrastrukturalnych pomiędzy minimalnymi a maksymalnymi wymaganiami na komponenty aplikacyjne. Minimalne wymagania na komponenty aplikacyjne tworzące Moduł SDI zostały pobrane ze strony internetowej producenta oraz zostały potwierdzone z jego przedstawicielami. Wymagania Maksymalne pochodzą z procesu wymiarowania Modułu SDI. Zgodnie z projektem technicznym, Moduł SDI składa się z następujących komponentów aplikacyjnych: 
Komponenty pakietu SDP – Serwer Danych Przestrzennych W ramach pakietu SDP występują następujące komponenty technologiczne: 
o
GeoMedia Professional; o
GeoMedia SDI Pro; o
GeoMedia WebMap Professional. Komponenty pakietu SUK – Serwer Usług Katalogowych W ramach pakietu SUK występują następujące komponenty aplikacyjne: o

GeoMedia SDI Pro ‐ odpowiednik GeoMedia Profesional; Komponenty pakietu LSP –Lokalne środowisko publikacyjne W ramach węzła LSP występują następujące komponenty aplikacyjne: o
GeoMedia Professional; o
GeoMedia SDI Portal. Uśrednianie wymagań odnosić się będzie do ww. komponentów technologicznych. 3.4.1
Charakterystyka infrastruktury Poniżej przedstawione są wyniki szacowania w zakresie wymagań infrastrukturalnych. Strona 26 z 31 Specyfikacja warstwy wirtualizacyjnej 3.4.1.1
Oprogramowanie wirtualizacji: VMware vSphere 4.x Poziom licencji: 
Pakiet licencji Essential Plus zawierające licencje dla 3 hostów (6 CPU) oraz vCenter for Essentials; 
Aplikację vCenter Server należy uruchomić na maszynie fizycznej lub wirtualnej z systemem operacyjnym Microsoft Windows 2003/2008 w wersji 64 bit; 
Maszyna obsługująca vCenter Server powinna posiadać minimum 2 CPU oraz 4 GB RAM. 3.4.1.2
Specyfika infrastruktury fizycznej 3.4.1.2.1 Środowisko przetwarzania Dla środowiska VMware: 
dwa serwery fizyczne o parametrach 3 x core CPU Intel 2GHz klasy Intel Nehalem lub równoważny; 
6 GB RAM; 
2 x NIC 1Gb. Uwagi: 
Podczas doboru sprzętu należy zwrócić uwagę na listę zgodności sprzętowej dla platformy VMware vSphere (HCL) oraz maksymalną ilość rdzeni/cpu obsługiwaną przez wybraną licencję vSphere; 
Podczas instalacji większej ilości usług lub serwerów mapowych zapotrzebowanie na pamięć RAM szacuje się na poziomie minimum 100MB per serwer mapowy. 3.4.1.2.2 Środowiskomagazynowania
Lokalna lub zewnętrzna macierz RAID z dyskami FC/SAS w ilości nie mniejszej niż 8 o prędkości obrotowej 15000 obr/min. Preferowany poziom RAID 10. Pamięci cache w ilości minumum 1 GB. Uwagi: 
3.4.2
Podczas wykorzystywana większej ilości danych przestrzennych zaleca się zwiększenie ilości dyskowej dla magazynowania danych z powodu przechowywania tymczasowych plików. Charakterystyka gmin wzorcowych Niżej przedstawione zostało uśrednione ujęcie gmin wzorcowych: Strona 27 z 31 Charakterystyka gmin wzorcowych Zakładana ilość usług danych przestrzennych Zakładana ilość obiektów udostępnianych przez usługi danych przestrzennych Gmina miejsko‐wiejska oraz gmina wiejska Udostępnione 4 usługi (WMS, Udostępnione 4 usługi (WMS, WFS, CSW, WMTS) WFS, CSW, WMTS) Gmina miejska Około 13 tyś. obiektów Około 2tyś. obiektów 19 19 Zakładana ilość zbiorów danych Uwaga: Wszelkie odstępstwa od ww. założeń mogą powodować zwiększenie szacowanego zapotrzebowania na infrastrukturę. 3.5 ANALIZA ZAPYTAŃ ORAZ ODPOWIEDZI NA ZAPYTANIA W ZAKRESIE WYMIAROWANIA ŁĄCZA Strona 28 z 31 Zapytanie Liczba zapytań wysłanych podczas testu przy wymiarowaniu Modułu SDI Szacowana liczba zapytań przyjęta w modelu wyliczeniowym Gmina miejsko‐
Gmina miejska wiejska i gmina wiejska 61703 8263 Szacowana liczba przepływu danych [MB] w zależności od zapytania Wielkość odpowiedzi [MB] Przepływ danych
0,2400 Gmina miejska Gmina miejsko‐wiejska i gmina wiejska 225611,52 14808,72 1983,12 WMTSGetTile 940048 WMSGetLegendGraphic 38031 3125 419 0,0115 437,3565 35,94 4,82 WMSGetMap 65498 5380 721 0,3500 22924,3 1883,00 252,35 WMTSGetCapabilities 2252 154 21 0,0700 157,64 10,78 1,47 WFSGetFeature 3125 7 1 1,0000 3125 7,00 1,00 WFSGetCapabilities 1128 7 1 0,0700 78,96 0,49 0,07 WMSGetCapabilities 2252 186 25 0,0700 157,64 13,02 1,75 WFSDescribeFeatureType 1082 7 1 0,0065 7,033 0,05 0,01 CSWGetRecords 2043 390 53 0,1510 308,493 58,89 8,00 CSWGetRecordsById 3356 639 86 0,1510 506,756 96,49 12,99 CSWGetCapabilities 1127 218 30 0,0700 78,89 15,26 2,10 WMSGetFeatureInfo 1116 96 13 0,0065 7,254 0,62 0,08 WMTSGetFeatureInfo 1087 77 11 0,0065 7,0655 0,50 0,07 0 5 5 1,0000 0 5,00 5,00 200 nd nd 1,8947 378,94 378,94 378,94 71989 9645 3,20 253786,848 17314,70 2651,77 Dodatkowe obciążenie wcześniej nieuwzględnione Klient usług danych przestrzennych Strona 29 z 31 Poniżej przedstawiony jest szacowany przepływ danych danych w zależności od rodzaju podmiotu. MB/sek Mbit/sek Szacowany przepływ danych dla gminy miejskiej 5,77 46,17 Szacowany przepływ danych dla gminy miejsko‐wiejskiej i 0,88 7,07 gminy wiejska Szacowany przepływ danych dla Modułu SDI 84,60 676,76 Zgodnie z dokumentację techniczną Modułu, wymagania na łącze dostępowe określone są jako minimalne oraz jako optymalne dla Modułu SDI mającego obsługiwać 200 równoległych sesji użytkowników dla udostępnionych danych przestrzennych obejmujących obszar całego kraju. Powyższe podejście umożliwia umiejscowienie pomiędzy tymi wartościami dwóch dodatkowych wariantów wdrożeń Modułu SDI tzn. dla gminy miejskiej oraz dla gminy miejsko‐wiejskiej i gminy wiejskiej. Niżej przedstawione zostało oszacowanie wielkości łącza dla przyjętych w metodzie założeń: Szacowana wielkość łącza w zależności od podmiotu i obciążenia na podstawie porównania z Modułem SDI 10,00 MB/sek Minimalne wymagania dla Modułu SDI Gmina miejsko‐wiejska i gmina wiejska Gmina miejska 10,42 MB/sek 12,73 MB/sek 40,00 MB/sek Wymagania dla Modułu SDI Uwaga: Wszelkie odstępstwa od ww. założeń dla gmin wzorcowych mogą powodować zwiększenie szacowanego zapotrzebowania na łącze dostępowe. Graficzne przedstawienie zależności pomiędzy rodzajami Modułu SDI. Strona 30 z 31 Szacowana wielkość łącza w Mb/s
45,00
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
Szacowana wielkość łącza w
Mb/s
Strona 31 z 31