微服務(wù)架構(gòu)下高校數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺的設(shè)計

文/房立鎮(zhèn) 王信堂

1 引言

信息化工作在高校教學(xué)管理中發(fā)揮著越來越重要的作用，也逐漸引起廣大師生和教育工作者的重視，教務(wù)管理、科研管理等各種業(yè)務(wù)的信息化管理系統(tǒng)的建設(shè)也確實提高了工作效率，但是目前對各個信息化系統(tǒng)所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的利用程度卻還比較低，“數(shù)據(jù)孤島”的情形也比較嚴(yán)重，如何提高數(shù)據(jù)的共享性進(jìn)而提高數(shù)據(jù)的利用率是下一步高校信息化工作的重點。

2 研究背景

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)很多高校都建立了自己的數(shù)據(jù)中心，對各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了相應(yīng)的整合，但是在對數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行使用時卻存在著諸多的問題，特別是在數(shù)據(jù)共享方面還是采用數(shù)據(jù)視圖或者編寫webservice 的方式對外提供，該方式存在著以下的問題：

2.1 開發(fā)效率低下

開發(fā)時一方面要求有開發(fā)經(jīng)驗的專業(yè)人員另一方面也要對整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做全面了解，并且要針對需求做單獨開發(fā)，效率難易保證。

2.2 復(fù)用率低

由于需求各不相同，每次都需要重新單獨開發(fā)，不能復(fù)用。

2.3 性能難以保證

如果采用數(shù)據(jù)視圖的形式也會對數(shù)據(jù)庫的性能提出了更高的要求，當(dāng)有對性能要求較高的需求時，很難達(dá)到用戶的要求。

2.4 用戶使用不方便

需求對接大都線下進(jìn)行，并且需要業(yè)務(wù)與專業(yè)人員同時參與，溝通不便必然會帶來用戶使用不便。

2.5 不能對已開放的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管

對于用戶調(diào)用及數(shù)據(jù)使用情況不能清楚的掌握，同時當(dāng)用戶非法使用數(shù)據(jù)時，管理人員不能及時發(fā)現(xiàn)并禁止。

3 模型設(shè)計

為解決上述問題，本文結(jié)合濟(jì)南大學(xué)已建成的數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，設(shè)計出了一款基于微服務(wù)的數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺。該平臺主要有以下幾方面特點：

（1）數(shù)據(jù)共享在線申請；

（2）數(shù)據(jù)訪問審核流程化且流程節(jié)點可以靈活定制；

（3）數(shù)據(jù)共享服務(wù)可靈活定制且開發(fā)高效，可根據(jù)發(fā)布的主題數(shù)據(jù)服務(wù)和公共數(shù)據(jù)服務(wù)靈活組裝為滿足用戶需求的數(shù)據(jù)服務(wù)；

（4）數(shù)據(jù)服務(wù)所用資源可視化調(diào)整與監(jiān)控；

（5）數(shù)據(jù)開放后能對其訪問情況進(jìn)行實時審計查看。

平臺主要包括數(shù)據(jù)集資源模塊、公共服務(wù)模塊、業(yè)務(wù)主題模塊、定制服務(wù)模塊及服務(wù)治理五個模塊。平臺結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

數(shù)據(jù)資源模塊：該模塊是為了滿足共享平臺的易用性和高效性，針對數(shù)據(jù)中心的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行加工處理以方便數(shù)據(jù)服務(wù)的調(diào)用，主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（包含nosql 數(shù)據(jù)庫）、文件管理系統(tǒng)，以及分布式緩存系統(tǒng)。

門戶模塊：該模塊是數(shù)據(jù)共享平臺對外提供服務(wù)及Web 展示的統(tǒng)一門戶，主要涉及以下幾個方面的功能：

（1）所有可共享數(shù)據(jù)服務(wù)的展示，訪問示例說明等；

（2）平臺訪問用戶的控制與管理；

（3）數(shù)據(jù)服務(wù)訪問的流程化控制與管理，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)由業(yè)務(wù)所有者及數(shù)據(jù)管理者的雙重審核；

（4）服務(wù)治理與審計、資源占用情況等其它可視化操作界面。

公共服務(wù)模塊：該模塊為數(shù)據(jù)共享平臺提供所有公共服務(wù)的模塊。由于該模塊調(diào)用頻率會比較高，在設(shè)計時將該模塊與業(yè)務(wù)服務(wù)模塊進(jìn)行抽離，一方面提高了服務(wù)的可復(fù)用性，另一方面方便后期針對該模塊單獨進(jìn)行負(fù)載均衡等優(yōu)化策略的展開。該模塊主要包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（包括數(shù)據(jù)字典）服務(wù)、日志處理服務(wù)、權(quán)限控制與管理服務(wù)以及通知通信服務(wù)等公共數(shù)據(jù)服務(wù)。該模塊的每個子服務(wù)都會以restful 接口的方式對外提供，其中日志處理部分采用了消息中間件進(jìn)行異步處理，防止由于日志的處理影響數(shù)據(jù)共享的性能。

業(yè)務(wù)主題服務(wù)模塊：該模塊通過對高校業(yè)務(wù)的抽象分析，將數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)按照高校業(yè)務(wù)的不同主題分別劃分為人員主題、機(jī)構(gòu)主題、教務(wù)主題、科研主題等多種業(yè)務(wù)主題，每個主題下又分為了多個子服務(wù)，同時主題服務(wù)也可根據(jù)業(yè)務(wù)的不斷變化進(jìn)行靈活的配置化管理。同公共服務(wù)類似該模塊的每個子服務(wù)也會以restful 接口的方式對外提供。

圖1

定制服務(wù)模塊：該模塊借助微服務(wù)架構(gòu)的靈活組裝特性，針對用戶的具體需求利用公共服務(wù)模塊和業(yè)務(wù)主題模塊提供的服務(wù)，來定制實現(xiàn)滿足用戶需求的服務(wù)，主要是實現(xiàn)服務(wù)的拼裝與組合來滿足各種復(fù)雜業(yè)務(wù)的定制化需求。

服務(wù)治理模塊是整個平臺的核心控制模塊，在設(shè)計時我們采用了比較流行的Spring Cloud 技術(shù)，借助spring Cloud 我們開發(fā)了包含服務(wù)的發(fā)現(xiàn)與注冊、負(fù)載均衡、分布式會話及所有微服務(wù)的配置與管理中心，使用服務(wù)治理層我們可以單獨對某個接口和服務(wù)進(jìn)行權(quán)限控制并采取有針對性的負(fù)載均衡配置策略，保障系統(tǒng)運行的性能與安全性。

4 結(jié)語

本文設(shè)計的高校共享數(shù)據(jù)平臺以微服務(wù)架構(gòu)為基礎(chǔ)，解決了高校信息化數(shù)據(jù)共享中遇到的一些常見問題，并能夠非常方便的為廣大師生提供數(shù)據(jù)服務(wù)，提高了數(shù)據(jù)的利用率，對打破高校信息化建設(shè)中的數(shù)據(jù)孤島，發(fā)揮數(shù)據(jù)價值等方面具有很好的借鑒意義。