ArcGIS Notebook Server ist eine umfassende Data-Science-Plattform, die mit dem ArcGIS Enterprise-Portal integriert ist.
Bei dem in Version 10.7 eingeführten ArcGIS Notebook Server handelt es sich um eine Serverrolle in der ArcGIS Enterprise-Plattform, die ArcGIS-Notebooks hostet und ausführt. Mithilfe der Programmiersprache Python können Sie räumliche Analysen durchführen, Data-Science-Workflows und Workflows für maschinelles Lernen erstellen, GIS-Daten und -Inhalt verwalten sowie administrative Aufgaben von ArcGIS Enterprise automatisieren.
ArcGIS-Notebooks
ArcGIS-Notebooks bieten eine integrierte Webschnittstelle in ArcGIS, über die Data-Science-, Datenmanagement- und administrative Skripte erstellt, freigegeben und ausgeführt werden können. Als Notebook-Autor haben Sie Zugriff auf ArcGIS Server und die zugehörigen Analyse-Engines, ArcGIS-Bibliotheken für räumliche Analysen sowie Open-Source-Bibliotheken für Analysen, Statistiken und maschinelles Lernen.
Mit Notebooks können Sie Analysen durchführen, Workflows automatisieren sowie Daten und Analyseergebnisse unmittelbar in einem geographischen Kontext visualisieren. Notebooks sind eine effiziente, moderne Umgebung, die Code, Echtzeit-Visualisierungen und Karten sowie Datenwerkzeuge kombiniert.
ArcGIS-Notebooks enthalten Python-Ressourcen von Esri: die ArcGIS API for Python und ArcPy. Python ist Bestandteil der ArcGIS-Plattform, und ArcGIS-Notebooks ermöglichen die Erstellung von Python-Skripten direkt im ArcGIS Enterprise-Portal. Über die API können Sie dynamische Karten und räumliche Datenwerkzeuge in Notebooks integrieren.
Wenn die ArcGIS Notebook Server-Site mit einem ArcGIS Enterprise-Portal verbunden ist, mit dem weitere spezielle ArcGIS Server-Rollen verbunden sind, können Sie diese Analysewerkzeuge in Ihren Notebooks verwenden. In einer Bereitstellung, die eine ArcGIS GeoAnalytics Server-Site beinhaltet, umfasst der Notebook-Editor beispielsweise GeoAnalytics-Werkzeuge, die Notebooks hinzugefügt werden können, und in einer Bereitstellung, die eine für die Raster-Analyse festgelegte ArcGIS Image Server-Site enthält, stellt der Notebook-Editor Raster-Werkzeuge bereit.
Funktionsweise von ArcGIS Notebook Server
ArcGIS Notebook Server wird unter einem Serverbetriebssystem installiert und mit ArcGIS Enterprise konfiguriert und verbunden. Wie bei anderen ArcGIS Server-Rollen kann vor der ArcGIS Notebook Server-Software ein Web Adaptor bereitgestellt werden.
ArcGIS Notebook Server verwendet Container, das sind virtuelle Betriebssysteme, die die einzelnen Umgebungen der Notebook-Autoren voneinander isolieren. Mithilfe von Containern können Autoren einen Teil Ihrer Serverressourcen verwenden, ohne dass ihre Arbeit oder Ressourcenverwendung zu Konflikten mit anderen führt.
Diese Container werden von der Drittanbieter-Softwarekomponente Docker zugewiesen und verwaltet. Vor der Installation von ArcGIS Notebook Server müssen Sie eine bestimmte Edition von Docker installieren. Wenn ArcGIS Notebook Server installiert ist, ist es erforderlich, dass Sie die Anwendung für die Verwendung von Docker konfigurieren.
Das Thema Docker und ArcGIS Notebook Server bietet einen Überblick über Docker, Erläuterungen zur Verwendung mit ArcGIS Notebook Server sowie Informationen zu verfügbaren Docker-Editionen.
ArcGIS Notebook Server weist pro Runtime jedem Notebook-Autor in der Site einen Container zu. Nur die Autoren können in ihrem jeweiligen Container arbeiten; die Computerressourcen, die sie beim Ausführen von Notebooks verwenden, haben keine Auswirkungen auf die Container von anderen Autoren.
Wenn ein Portal-Mitglied mit den entsprechenden Berechtigungen sein erstes ArcGIS-Notebook öffnet, wird ein Container in der ArcGIS Notebook Server-Site gestartet. Die Sitzung zwischen dem Notebook und dem Container wird während der Dauer des Notebooks beibehalten.
Ab Version 10.7.1 kann ArcGIS Notebook Server mehrere Computer in einer Site verbinden. Computer in derartigen Konfigurationen sind als identische Computer konfiguriert, und jeder Computer kann ArcGIS Notebooks ausführen.
Notebook-Runtimes und Container-Images
Beim erstmaligen Starten eines Containers ist dieser praktisch leer. Die Systembibliotheken, Werkzeuge und Konfigurationen, welche der Container für die ordnungsgemäße Funktion benötigt, werden über eine Container-Image-Datei bereitgestellt. Das Container-Image wird im Rahmen des Startprozesses auf das Container-Image angewendet.
Tipp:
Wenn Sie Cloud-Software bereitgestellt haben, sind Sie wahrscheinlich mit Computer-Images vertraut, die leeren virtuellen Maschinen den Code, die Werkzeuge und die Einstellungen bereitstellen, welche für die ordnungsgemäße Funktion erforderlich sind. Container-Images funktionieren auf dieselbe Weise für das leere Betriebssystem des Containers.
Esri stellt zwei Container-Images für ArcGIS Notebook Server bereit. In jedem Container-Image ist eine Notebook-Runtime enthalten, die Python-Ressourcen in ArcGIS Notebooks zur Verfügung stellt. Jede Runtime packt eine Liste dieser Bibliotheken und Abhängigkeiten, einschließlich einer speziellen Version der einzelnen Python-Bibliotheken.
Die beiden ArcGIS-Notebook-Server-Runtimes, Standard (enthält die ArcGIS API for Python und weitere Python-Module) und Advanced (enthält auch ArcPy) sind in Notebooks als Bestandteil des entsprechenden Container-Image verfügbar.
In den einzelnen Runtimes verfügbare Bibliotheken anzeigen
Je nach Lizenz erhalten Sie entweder nur das Standard-Container-Image oder sowohl das Standard- als auch das erweiterte Container-Image.
Auf Windows-Computern werden die Container in einer ArcGIS Notebook Server-Site innerhalb des Linux-Emulators MobyLinuxVM verwaltet, der in der Hyper-V-Umgebung enthalten ist. Entsprechend muss die Hyper-V-Rolle auf dem Computer installiert sein. Dieser Anforderung ist Bestandteil der Systemanforderungen für ArcGIS Notebook Server.
Wenn ein Container gestartet wird, wird eines der beiden Container-Images, die Sie von Esri erhalten haben, auf den Container angewendet. Die Runtime und das angewendete Image sind von den Berechtigungen abhängig, die dem Notebook-Autor im Portal erteilt wurden:
- Wenn Autoren lediglich die Berechtigung Notebooks erstellen und bearbeiten haben, wird der Container mit dem Standard-Container-Image geladen. Alle geöffneten Notebooks verwenden die Standard-Runtime.
- Wenn Autoren zusätzlich über die Berechtigung Erweiterte Notebooks verfügen, wird der Container mit dem erweiterten Container-Image geladen. Die standardmäßige Notebook-Runtime für ihre Notebooks ist die erweiterte Runtime. Autoren haben jedoch die Möglichkeit, die Runtime für ein einzelnes Notebook anzugeben und entweder die Standard- oder die erweiterte Runtime in ihren Notebooks zu verwenden.
ArcGIS Notebook Server und ArcGIS Server
ArcGIS Notebook Server verfügt über Funktionen und eine Architektur, die für ArcGIS Server-Rollen eindeutig sind. Zwischen ArcGIS Notebook Server und anderen ArcGIS Server-Rollen gibt es folgende Unterschiede:
- Andere ArcGIS Server-Rollen hosten in erster Linie Services, mit denen u. a. Karten gezeichnet, Analysen durchgeführt und Geoverarbeitungs-Tasks ausgeführt werden können. ArcGIS Notebook Server hostet hauptsächlich ArcGIS-Notebooks.
- ArcGIS Notebook Server verwendet Container, um die Umgebungen von Notebook-Autoren zu isolieren. Die Verarbeitungsressourcen, die jeder Autor innerhalb seines Containers einsetzt, wirken sich nicht auf die Ressourcen aus, die andere Autoren in ihren eigenen Containern verwenden.
- ArcGIS Notebook Server weist Container mit der Software Docker zu. Docker muss vor der Installation von ArcGIS Notebook Server auf Ihrem Computer installiert und konfiguriert werden. Diese Installationsanweisungen enthalten Schritte und Empfehlungen für die Einrichtung von Docker auf Ihrem Computer.
- ArcGIS Notebook Server verfügt über ein eigenes Installationsprogramm, das Sie auf der My Esri-Website abrufen können. Andere ArcGIS Server-Rollen verwenden das ArcGIS Server-Installationsprogramm, während der Autorisierung wird ihnen jedoch eine bestimmte Rolle zugewiesen.
- ArcGIS Notebook Server verfügt weder über eine ArcGIS Server Manager-Anwendung noch über ein REST API Services-Verzeichnis, sondern über das ArcGIS Notebook Server-Administratorverzeichnis, auf das über https://notebookserver.yourdomain.com:11443/arcgis/admin zugegriffen werden kann. Alle administrativen Aufgaben können in diesem Verzeichnis entweder manuell in einem Browser oder über programmgesteuerte Anforderungen ausgeführt werden.
Wenn ArcGIS Notebook Server mit Ihrem Portal verbunden ist, kann ein Notebook auf dieselbe Weise über die Portal-Website erstellt werden wie ein Layer oder eine Web-App. ArcGIS Notebooks verwenden die identitätsbasierte Sicherheit in Ihrem Portal. Administratoren haben Kontrolle darüber, wer ein Notebook erstellen, freigeben, bearbeiten und anzeigen kann.