Mit dem offiziellen Release von ArcGIS on Kubernetes ermöglicht Esri, eine komplette ArcGIS Enterprise Umgebung in Kubernetes (K8s) bereitzustellen. Und unterstützt dadurch mit Amazon AWS, Microsoft Azure und Red Hat Open Shift drei weitere Plattformen für ArcGIS Enterprise.

Die Installation und Integration eines On-Premises bereitgestellten ArcGIS Enterprise ist im täglichen Projektgeschäft ein komplexer Prozess, der viel Zeit in Anspruch nimmt und oft mit einem hohen Konfigurationsaufwand einhergeht. Vorhandene Installationen sind schwer skalierbar und Upgrades nur mit einem nicht zu unterschätzenden Zeitbedarf durchzuführen.

ArcGIS Enterprise on K8s weckt die Hoffnung, dass die Nachteile wie lange Bereitstellungszeiten und mangelnde Skalierbarkeit bald der Vergangenheit angehören.

Aktuelle Umsetzung

Durch die Gold-Partnerschaft zwischen Atos und Esri erhielten wir die Gelegenheit, die neuen Plattform-Releases umfangreichen Tests zu unterziehen und konnten erste Erkenntnisse zu Workflows und Funktionsweisen gewinnen.

Testumgebung

Die Testumgebung wird in der Microsoft Azure Cloud mithilfe des Azure Kubernetes Service (AKS) bereitgestellt. Durch K8s und den Einsatz von Azure ist die gesamte ArcGIS Enterprise Installation beliebig skalierbar. Der aktuelle Stand des K8s Aufbaus ist in der nachfolgenden Grafik zu finden.

Der aktuelle Stand des K8s Aufbaus. (Quelle: Atos)

Im Laufe der Entwicklung wurden im K8s Cluster neben den von Esri bereitgestellten ArcGIS Services im Namespace ArcGIS, weitere K8s Pods und Namespaces mit einer Enterprise-Geodatabase (EGDB), einem pgAdmin Interface und einem LDAP-Server bereitgestellt. Zusätzlich ist es geplant im K8s Cluster Cloud Storage Anbindungen zu verwenden. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, Daten außerhalb des K8s Clusters persistent zu speichern und diese in neuen Installationen wiederzuverwenden.

Durch den Einsatz von K8s Services (svc), die auch die Aufgabe eines Load-Balancers für einzelne Applications übernehmen können, können zum Beispiel Pods mit ArcGIS Diensten hochverfügbar bereitgestellt werden. Wenn ein Pod ausfällt, wird dies bemerkt, der Traffic auf die verbliebenen weiterverteilt und bei Bedarf kann ein neuer Pod mit gleicher Funktionalität erzeugt werden. Hierdurch wird der ursprüngliche Zustand mit geringstmöglicher Ausfallzeit automatisiert wiederhergestellt.

ArcGIS Enterprise ist nach der Installation sofort einsatzbereit und Dienste wie das ArcGIS Portal sind vollständig konfiguriert und verfügbar.

Sample Workflow

Das gesamte Deployment für K8s und ArcGIS funktioniert mithilfe von Skripten, die das K8s Cluster und die ArcGIS Enterprise Installation innerhalb von 45 Minuten hochverfügbar und komplett konfiguriert aufstellen können. Um die Installation zu starten wird lediglich ein Master-Skript aufgerufen, dass alle K8s Pods inkl. den ArcGIS Services und deren Deployment-Skripte aufruft.  

Für das Bereitstellen des Codes wird auf das bewährte Prinzip Infrastructure as Code (IaC) in Kombination mit einem GitHub Repository zurückgegriffen. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, Konfigurationsänderungen im Deployment-Prozess direkt zu testen. Im Falle eines installationsverhindernden Fehlers würde dieser bei der automatisierten Installation schnell bemerkt werden. Ein weiterer Vorteil der geringen Installationszeit besteht darin, dass bei einem im laufenden Betrieb auftretenden Fehler, kurzfristig der Ursprungzustand der Installation wiederhergestellt werden kann.

Aktuell wird die Testumgebung morgens in Azure zum Arbeitsbeginn deployed und nach Feierabend zurückgebaut. Hierdurch können Kosten stark reduziert werden, da teure, ressourcenintensive Services nur dann online sind, wenn sie wirklich benötigt werden.

Zukunftsausblick

Nach dem hier vorgestellten ArcGIS Namespace soll im nächsten Blogbeitrag der oben angesprochene Postgis-Namespace evaluiert werden. In diesem wird eine Enterprise Geodatabase eingerichtet, die auf einer Postgres Datenbank mit einer Postgis Extension aufsetzt und einige Features enthalten soll. Die gespeicherten Features sollen im Portal for ArcGIS als Feature und Map Services veröffentlicht werden. Durch eine Migration eines umfangreichen Testdatenbestands sollen darüber hinaus Fragestellungen zu Skalierbarkeit und Performance sowie des Funktionsumfangs von ArcGIS on Kubernetes näher beleuchtet werden.

Co-Autor: Jan Sniehota (Dualer Student bei Atos)


Besuchen Sie unsere Vorträge auf der Esri Konferenz 2021:

11.10.2021 um 13:05 Uhr (10 min.)
Thought Leader Talk: Atos und Esri
Referent*in: Jürgen Schomakers, Udo Littke

11.10.2021 um 13:35 Uhr (5 min.)
Partnerbeitrag Atos: Einführung eines zentralen Geoinformationssystems für die Autobahn GmbH des Bundes
Referent*in: Rouven Hampe

11.10.2021 um 13:45 Uhr (5 min.)
Thementalk Mobilität: Planen, Bauen und Betreiben
Referent*in: Alexander Bräunlich, Rouven Hampe


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