Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystem (Kubernetes)

Das Self-Service-Systemmuster zur Kartenerstellung, Analyse und Freigabe wird in Kubernetes hauptsächlich mithilfe der Software ArcGIS Enterprise on Kubernetes bereitgestellt.

ArcGIS Enterprise on Kubernetes verwendet Microservices und Containerisierung, um eine cloudnative Architektur bereitzustellen, die entweder auf der Kubernetes-Plattform Ihrer Organisation oder im Kubernetes-Service Ihres Cloud-Anbieters ausgeführt wird. Es verwendet Container, um GIS-Prozesse in Microservices aufzuteilen, von denen jeder eine diskrete, fokussierte Funktion ausführt. Jeder Microservice wird in einem Container ausgeführt, der alles enthält, was zur Ausführung der jeweiligen Anwendung erforderlich ist. In einem Pod ist mindestens ein Container untergebracht. Zudem enthält er Speicherressourcen, eine Netzwerkidentität und eine Reihe von Regeln, wie der Container ausgeführt werden soll. Der Kubernetes-Cluster orchestriert und verwaltet die ArcGIS Enterprise on Kubernetes-Container.

ArcGIS Enterprise on Kubernetes ist für Organisationen vorgesehen, die Kubernetes nutzen, um ihre containerisierten Anwendungen zu orchestrieren und zu verwalten.

Zugehörige Ressourcen:

Basisarchitektur

Im Folgenden finden Sie eine typische Basisarchitektur für ein Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystem, das auf Kubernetes bereitgestellt wird.

Dieses Schema sollte nicht unbearbeitet übernommen werden und als Design für Ihr System verwendet werden. Es gibt viele wichtige Faktoren und Entscheidungen bezüglich des Designs, die Sie für Ihr System berücksichtigen sollten. Weitere Informationen finden Sie im Thema Verwenden von Systemmustern. Darüber hinaus zeigt das unten abgebildete Schema nur die Basisfunktionen des Systems. Bei der Bereitstellung erweiterter Funktionen können zusätzliche Systemkomponenten erforderlich sein.

Basisarchitektur eines Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystems (Kubernetes)

Die oben dargestellten Funktionen entsprechen den ab Juli 2025 verfügbaren Funktionen.

Zu den wichtigsten Komponenten dieser Architektur gehören folgende:

  • Eine Basisbereitstellung von ArcGIS Enterprise on Kubernetes-Containern im Kubernetes-Cluster. Diese enthält vier Kategorien von Pods, die verschiedenen Systemfunktionen entsprechen. Dazu zählen GIS-Services, systemverwalteter Speicher, Framework und Verwaltungs-Pods. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation zu ArcGIS Enterprise on Kubernetes.
  • Ein Load Balancer ist erforderlich, um Datenverkehr auf die einzelnen Worker-Knoten zu verteilen. Weitere Informationen finden Sie unter Systemnetzwerkanforderungen für ArcGIS Enterprise on Kubernetes.
  • Zur Unterstützung der von ArcGIS Enterprise on Kubernetes gehosteten und verwalteten Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabefunktionen kann eine Vielzahl von Data Stores verwendet werden, einschließlich Dateispeicher, Cloud Data Warehouses und Datenbanken. Der vom System verwaltete relationale Speicher wird in diesem Muster zum Speichern von ArcGIS-verwalteten Daten verwendet, die von Content-Erstellern veröffentlicht und gehostet werden. Weitere Informationen über Data Stores in ArcGIS sowie über Daten und Veröffentlichung mit ArcGIS Enterprise.
  • Der Objektspeicher bietet einen von ArcGIS verwalteten Speicher für hochgeladene und gespeicherte Inhalte, gehostete Kachel- und Bild-Layer-Caches sowie für Geoverarbeitungsausgaben. Ab ArcGIS Enterprise 11.2 kann der Objektspeicher so konfiguriert werden, dass cloudnativer Speicher von mehreren unterstützten Service-Providern verwendet wird.
  • ArcGIS Online, die SaaS-Infrastruktur von Esri, stellt in der Regel Grundkarten (z. B. eine Satellitenkarte), Referenzdaten (z. B. Orte) sowie andere Positionsservices (z. B. Geokodierung und Suche) für dieses System bereit. Alternativ kann eine Organisation ihre eigenen Positionsservices hosten und verwalten, anstatt das SaaS-System von Esri zu verwenden. Weitere Informationen finden Sie im Muster für das Location-Services-System.
  • Es gibt eine breite Palette von Anwendungen, die über das Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystem verfügbar sind. Die Anwendungen und Anwendungstypen, die häufig in einer Bereitstellung der Basisarchitektur enthalten sind, sind im Schema dargestellt. Weitere Informationen finden Sie in der vollständigen Liste der Anwendungen für die Self-Service-Kartenerstellung, Analyse und Freigabe.

Zu den wichtigsten Interaktionen in dieser Architektur gehören folgende:

  1. Client-Anwendungen kommunizieren mit Unternehmensdaten- sowie Positionsservices über HTTPS, in der Regel über zustandslose REST-APIs.
  2. ArcGIS Enterprise-GIS-Services können TCP-Verbindungen mit dem Datenbankmanagementsystem (DBMS), das die Enterprise-Geodatabase hostet, speichern. Datenbank-Client-Software/-Treiber sind in ArcGIS Enterprise on Kubernetes für alle unterstützten Datenbankmanagementsysteme enthalten.
  3. Verweise auf Positionsservices, die von ArcGIS Online gehostet und verwaltet werden (z. B. Grundkarten), werden in der Regel registriert und für die Verwendung in ArcGIS Enterprise zur Verfügung gestellt. Einige Services werden bei der Installation von ArcGIS Enterprise automatisch referenziert, obwohl die zusätzliche Freigabe von Inhalten und Services zwischen diesen beiden Systemen manuell oder automatisch erfolgen kann. Weitere Informationen finden Sie unter Konfigurieren von ArcGIS Online-Utility-Services und verteilte Kollaboration.
Hinweis:

Für ArcGIS Enterprise-Bereitstellungen vor Version 11.4 ist möglicherweise ein ArcGIS License Manager erforderlich, um ArcGIS Pro-Lizenzen zu konfigurieren und zu verwalten. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation zu ArcGIS License Manager.

Weitere Informationen zu Interaktionen zwischen ArcGIS Enterprise-Komponenten finden Sie in der Produktdokumentation zu ArcGIS Enterprise on Kubernetes.

Funktionen

Im Folgenden werden die Funktionen des Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystems in Kubernetes beschrieben. Weitere Informationen finden Sie in der Funktionsübersicht und unter Vergleich der Funktionsunterstützung über Bereitstellungsmuster hinweg.

Funktionen, die in einem Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystem verwendet, aber in der Regel von anderen Systemen bereitgestellt werden, wie z. B. Grundkarten, Geokodierung und andere Positionsservices, die von einem Location-Services-System bereitgestellt werden, sind unten nicht aufgeführt. Weitere Informationen über zugehörige Systemmuster.

Basisfunktionen

Basisfunktionen stellen die gängigsten Funktionen dar, die von Self-Service-Systemen zur Kartenerstellung, Analyse und Freigabe bereitgestellt und durch die oben vorgestellte Basisarchitektur ermöglicht werden.

Erweiterte Funktionen

Erweiterte Funktionen werden in der Regel hinzugefügt, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen oder branchenspezifische Datenmodelle und Lösungen zu unterstützen. In manchen Fällen können sie zusätzliche Softwarekomponenten oder Überlegungen zur Architektur erfordern.

  • Mit Production Mapping wird die Daten- und Kartenerstellung mithilfe von ArcGIS Production Mapping optimiert. Production Mapping ist eine umfassende Funktion, die Datenbearbeitung und -management sowie das Management von Bilddaten umfasst. Eine Teilmenge dieser Funktionalität, die von Self-Service-Systemen zur Kartenerstellung, Analyse und Freigabe bereitgestellt wird, umfasst die qualitativ hochwertige, fortschrittliche kartografische Produktion sowie die allgemeine Verwendung der erstellten Karten und Daten. Diese Funktion wird bei Verwendung von Kubernetes als exklusivem Bereitstellungsmuster nicht unterstützt. Die Unterstützung dieser erweiterten Funktionen ist möglich, indem Sie ArcGIS Enterprise, insbesondere ArcGIS Server, unter Windows oder Linux bereitstellen und diese ArcGIS Server-Sites mit der Portal for ArcGIS-Komponente in der Kubernetes-basierten Bereitstellung von ArcGIS Enterprise verbinden. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation zu den Funktionen des Windows/Linux-Bereitstellungsmusters sowie in der Dokumentation zum Verbinden einer Server-Site.
  • Die Projektabwicklung und -koordination ermöglicht Architektur-, Ingenieur-, Bau- (AEC, Architecture, Engineering, Construction) und Betriebsteams die einfache Arbeit mit verknüpften Daten und Dokumentationen in konfigurierbaren Web-Apps, um die Kommunikation und Zusammenarbeit zu vereinfachen. Weitere Informationen zu dieser von ArcGIS GeoBIM und ArcGIS Enterprise unterstützten Funktion.
  • Andere Branchenlösungen ermöglichen die schnelle Bereitstellung branchenspezifischer Apps und Konfigurationen von ArcGIS Enterprise mithilfe von ArcGIS Solutions. Beachten Sie, dass nicht alle Branchenlösungen für ArcGIS Enterprise verfügbar sind.
  • Die Unterstützung für Authentifizierung auf Webebene, z. B. integrierte Windows-Authentifizierung (IWA) und Public Key Infrastructure (PKI), wird durch das Hinzufügen der Web Adaptor-Komponente von ArcGIS Enterprise on Kubernetes unterstützt.

Überlegungen

Bei den folgenden Überlegungen wurden die Grundpfeiler des ArcGIS Well-Architected Framework auf das Self-Service-Systemmuster zur Kartenerstellung, Analyse und Freigabe unter Kubernetes angewendet. Die hier gezeigten Informationen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern heben wichtige Überlegungen für das Design und/oder die Implementierung dieser speziellen Kombination aus System- und Bereitstellungsmuster hervor. Weitere Informationen zu den Grundpfeilern der Architektur des ArcGIS Well-Architected Framework.

Zuverlässigkeit

Zuverlässigkeit stellt sicher, dass Ihr System den Servicegrad bietet, der sowohl für das Unternehmen als auch für Ihre Kunden und die Projektbeteiligten erforderlich ist. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Zuverlässigkeit”.

  • SLAs, die ein hohes Maß an Verfügbarkeit erfordern, sind relativ häufig, obwohl es weniger üblich ist, dass Self-Service-Systeme zur Kartenerstellung, Analyse und Freigabe als geschäftskritisch eingestuft werden. Für die geschäftskritische Bereitstellung von Anwendungen mit strikten SLAs und hoher Verfügbarkeit sollten Sie das Muster für Hosting- und Managementsysteme für Unternehmensanwendungen in Betracht ziehen.
    • Architekturprofile sind vordefinierte Bereitstellungsprofile, die mit unterschiedlichen Redundanzgraden zwischen Pods korrelieren und Flexibilität über mehrere bekannte variable Abhängigkeiten hinweg bieten, z. B. Anforderungen an Hardware, Redundanz und organisatorische Nutzung.
    • Ziehen Sie das Architekturprofil “Erweiterte Verfügbarkeit” in Betracht, wenn eine erhöhte und erweiterte Redundanz über kritische Pods hinweg erforderlich ist.
  • Die Sicherung und Wiederherstellung auf Systemebene wird ebenfalls unterstützt.

Sicherheit

Sicherheit schützt Ihre Systeme und Informationen. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Sicherheit”.

  • Authentifizierung und Autorisierung sind für fast alle Verwendungen eines Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystems erforderlich. Eine nennenswerte Ausnahme ist die Verwendung von Karten und Apps, die ohne Anmeldepflicht für anonyme Benutzer freigegeben werden.
    • Aufgrund der großen Bandbreite an Benutzern, die sich aus der gesamten Organisation anmelden, nutzt dieses Mustersystem fast immer einen Single Sign-On-Ansatz (SSO) für die Authentifizierung. SSO wird in der Regel mithilfe von SAML und/oder OpenID Connect implementiert.
    • Der Benutzerzugriff und die Datenkollaboration werden durch rollenbasierte Zugriffskontrollen und moderne Autorisierungs- und Authentifizierungsmodelle gesteuert, einschließlich OAuth, SAML, OpenID Connect und Multi-Faktor-Authentifizierung.
  • Weitere Informationen über Best Practices für die Sicherheit in ArcGIS Enterprise und Anleitungen zur Implementierung.

Performance und Skalierbarkeit

Performance und Skalierbarkeit zielen darauf ab, die Gesamt-Experience für die Benutzer im Hinblick auf das System zu optimieren und sicherzustellen, dass das System skaliert werden kann, um den sich ändernden Arbeitslastanforderungen gerecht zu werden. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Performance und Skalierbarkeit”.

  • SLAs, nach denen eine hohe Performance erforderlich ist, sind bei diesem Systemmuster weniger verbreitet als bei anderen, z. B. Hosting- und Managementsysteme für Unternehmensanwendungen.
    • Die Performance beim Lesen von Daten ist in der Regel ein wichtiger Faktor für die Gesamtperformance des Systems.
  • Die Skalierbarkeit ist ein wichtiger Aspekt des Designs, da Self-Service-Systeme zur Kartenerstellung, Analyse und Freigabe in der Regel in einer Organisation stark genutzt werden. Darüber hinaus kann die Nutzung schnell und unerwartet zunehmen, wenn die allgemeine Akzeptanz von GIS in einer Organisation zunimmt. ArcGIS Enterprise on Kubernetes-Bereitstellungen können horizontal skaliert werden, indem die Anzahl der Pods angepasst wird, sowie vertikal, indem Arbeitsspeicher und CPU angepasst werden. ArcGIS Enterprise on Kubernetes bietet außerdem robuste, flexible Skalierungsoptionen für Services. Weitere Informationen zur Service-Skalierung.
  • Für Anwendungen und Services, die ein hohes Maß an Leistung und Skalierbarkeit erfordern, sollten Sie die Bereitstellung über ein Hosting- und Managementsystem für Unternehmensanwendungen in Betracht ziehen.

Automatisierung

Die Automatisierung zielt darauf ab, den Aufwand für manuelle Bereitstellungs- und Betriebsaufgaben zu verringern, was zu einer höheren betrieblichen Effizienz sowie zur Reduzierung der vom Menschen verursachten Systemprobleme führt. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Automatisierung”.

  • Die Automatisierung in Bezug auf die Veröffentlichung, die Verwaltung von Inhalten, Analyse und die Administration kommt bei ArcGIS Enterprise häufig zum Einsatz. Diese erfolgt in der Regel über die ArcGIS API for Python.
  • Die Automatisierung der Systemverwaltung wird zu einem großen Teil von Kubernetes übernommen.
  • ArcGIS Enterprise on Kubernetes bietet Unterstützung für die Helm-basierte Bereitstellung und Konfiguration.

Integration

Die Integration verbindet dieses System mit anderen Systemen, um Unternehmensservices bereitzustellen und die Produktivität der Organisation zu steigern. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Integration”.

  • Die Integration externer Daten und Services in dieses System für Workflows zur Self-Service-Kartenerstellung und Analyse ist üblich. Integrationsansätze konzentrieren sich in der Regel auf die Integration auf Daten- oder Serviceebene, gelegentlich mit Automatisierung. Weitere Informationen über Methoden und Ansätze der Integration.
  • Die gemeinsame Nutzung von Karten und anderen Inhalten aus diesem System mit anderen Systemen im gesamten Unternehmen ist üblich. Weitere Informationen über Methoden und Ansätze der Integration.
  • Self-Service-Systeme zur Kartenerstellung, Analyse und Freigabe sind in der Regel in andere ArcGIS-Systeme integriert. Weitere Informationen über zugehörige Systemmuster.
  • Organisationen können mehr als eines dieser Systeme bereitstellen und miteinander verbinden, häufig um Grenzen einzurichten, wenn verschiedene Gruppen von Projektbeteiligten eingebunden werden, z. B. über mehrere Abteilungen hinweg oder für die interne und externe Nutzung.

Beobachtbarkeit

Die Beobachtbarkeit bietet Einblicke in das System und ermöglicht es dem Personal und anderen technischen Rollen, das System in einem fehlerfreien, stabilen Zustand zu halten. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über den Grundpfeiler “Beobachtbarkeit”.

  • Beobachtbarkeit ist bei diesem Systemmuster besonders wichtig. Die flexible Self-Service-Nutzung dieses Systems profitiert in hohem Maße von der Governance, die sich am besten durch die Kenntnis der sich entwickelnden Nutzungsmuster und der durch Beobachtung resultierenden Empfehlungen umsetzen lässt. Organisationen, die mit diesem Systemmuster beginnen, wird dringend empfohlen, frühzeitig Richtlinien zu Governance und Change-Management einzuführen. Darüber hinaus wird die fortlaufende Überprüfung und Verwaltung von Inhalten, Gruppen und Benutzern dringend empfohlen und kann zum großen Teil durch Automatisierung durchgeführt werden.
  • ArcGIS Enterprise on Kubernetes kann auf verschiedene Weise überwacht werden, z. B. durch Systemprotokolle und Zustandsüberwachung mit ArcGIS Enterprise Manager. Die Überwachung der Systemverfügbarkeit, -performance und -nutzung ist für dieses Systemmuster wichtig, da Nutzungsmuster organisch wachsen und sich weiterentwickeln können. Neben der Überwachung der ArcGIS Enterprise-Software ist es wichtig, alle unterstützenden Komponenten und Infrastrukturen wie die Kubernetes-Umgebung, Datenbanken und andere Data Stores sowie die Compute-, Netzwerk-, Sicherheits- und andere Infrastruktur zu überwachen. Weitere Informationen über die Überwachung des Systemzustands und der -zuverlässigkeit.
  • Einige erweiterte Funktionen dieses Systemmusters, z. B. Workflow-Verwaltung und -Automatisierung mit ArcGIS Workflow Manager, bieten zusätzliche Unterstützung für die Beobachtbarkeit. Weitere Informationen finden Sie in der entsprechenden Produktdokumentation.
  • Web-Analytics kann mit ArcGIS Instant Apps, ArcGIS StoryMaps und benutzerdefinierten Anwendungen verwendet werden.
  • Eine zusätzliche Beobachtung von Benutzeranmeldungen und Kontoänderungen kann über den konfigurierten Identity-Provider möglich sein, wenn SAML- und/oder OpenID Connect-Anmeldungen verwendet werden.

Sonstiges

Zu den weiteren Überlegungen für das Design und Implementieren eines Self-Service-Kartenerstellungs-, Analyse- und Freigabesystems unter Kubernetes gehören:

  • Organisationen, die mit diesem Muster beginnen, wird dringend empfohlen, frühzeitig Richtlinien zu Governance und Änderungsmanagement einzuführen.
  • Organisationen sollten die Geschäfts- und IT-Richtlinien auf Organisationsebene in Bezug auf Sicherheit und Datenfreigabe überprüfen und beachten und gegebenenfalls Sicherheitsprotokolle auf Daten- und Anwendungsebene innerhalb des Systems implementieren.

Zugehörige Ressourcen:

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