基于微服務(wù)架構(gòu)的智慧景區(qū)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

肖榮 高全亮

摘? 要： 國(guó)內(nèi)景區(qū)在遇到節(jié)假日大客流沖擊時(shí)，需要及時(shí)提供實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)給政府和景區(qū)管理部門，并滿足大量游客實(shí)時(shí)訪問網(wǎng)站系統(tǒng)相關(guān)旅游服務(wù)的要求。部署在云平臺(tái)上的智慧景區(qū)平臺(tái)通過快速啟動(dòng)大量Docker容器，實(shí)時(shí)調(diào)度服務(wù)資源，水平擴(kuò)展相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)，達(dá)到迅速擴(kuò)容、提高系統(tǒng)訪問性能的目的，滿足大量游客實(shí)時(shí)訪問的需求。文章分析了微服務(wù)架構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)，并研究其在智慧景區(qū)中的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 智慧景區(qū); 微服務(wù); 云平臺(tái); Docker容器

中圖分類號(hào)：TP399? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2019）04-44-04

Abstract： When many scenic spots are facing the rapid growth of tourist during the holiday， it is necessary to provide the real-time date of visitor number to the administration of government and scenic， and to meet the demand of many visitors to visit the website about travel services in real time. At that moment， the intelligent scenic platform on the cloud platform can quickly deploy a large number of Docker containers， then schedules service resources in real time. And it can expand the application services horizontally to achieve rapid expansion and improve system access performance. At last it can match the needs of visitors for real-time access. This article analyzes the technical characteristics of microservice architecture and researches on the practical application in smart scenic.

Key words： intelligent scenic; microservice; cloud platform; Docker container

0 引言

近年來國(guó)內(nèi)旅游人數(shù)逐年增加，2017年，中國(guó)的旅游收入超過5萬億人民幣，旅游人數(shù)超50億人次。根據(jù)“十三五”旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃，未來五年國(guó)內(nèi)旅游人數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)，年均增速目標(biāo)為9.9%。伴隨著旅游業(yè)的發(fā)展，景區(qū)面臨著快速增長(zhǎng)的游客數(shù)量。特別是當(dāng)各旅游景點(diǎn)在“五一、國(guó)慶”等節(jié)假日遭遇大客流沖擊時(shí)，景區(qū)承受著巨大的安全和服務(wù)質(zhì)量壓力。稍有不慎，就會(huì)導(dǎo)致大量的游客投訴和不可預(yù)見的安全事故。

因此，政府主管部門希望能及時(shí)獲取輿情，以作決策依據(jù)，防控公共安全風(fēng)險(xiǎn);游客希望能獲取景區(qū)實(shí)時(shí)信息、線路規(guī)劃，并能體驗(yàn)線上預(yù)訂服務(wù);景區(qū)希望能實(shí)時(shí)獲取銷售信息和現(xiàn)場(chǎng)各要素狀況，以便及時(shí)調(diào)配各種資源，平衡旅游態(tài)勢(shì)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理。這就要求景區(qū)的信息化平臺(tái)能夠提供可伸縮的服務(wù)能力，特別是在突發(fā)大訪問量的情況下，能快速擴(kuò)容，實(shí)時(shí)響應(yīng)上線迭代。

1 智慧景區(qū)建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

目前全國(guó)各大旅游景點(diǎn)的信息化建設(shè)水平層次不齊，僅有部分景區(qū)能夠提供一些獨(dú)立的旅游服務(wù)，如前期咨詢服務(wù)、票務(wù)服務(wù)、線路設(shè)計(jì)服務(wù)、安全服務(wù)等。而這些景區(qū)IT系統(tǒng)建設(shè)的模式都是“煙囪式”的，是持續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)基于不同時(shí)期業(yè)務(wù)需求開發(fā)上線的。從某種程度上講，每當(dāng)一個(gè)新系統(tǒng)上線都預(yù)示著一座新煙囪的矗立而成[1]。以這樣的方式建設(shè)系統(tǒng)，必將給景區(qū)帶來以下弊端。

⑴ 隨著景區(qū)發(fā)展，各系統(tǒng)間必須要打通，以更好地整合資源，流通數(shù)據(jù)，但打通“煙囪式”系統(tǒng)間交互的集成和協(xié)作成本高昂。

⑵ 對(duì)節(jié)假日大客流帶來的流量激增，不能迅速完成性能擴(kuò)容。獨(dú)立部署的各系統(tǒng)不能根據(jù)訪問流量均衡資源，進(jìn)行迅速擴(kuò)容。

⑶ 由于互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務(wù)需要不斷進(jìn)行迭代開發(fā)，單獨(dú)快速上線，而在現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)之上，需要停止整個(gè)平臺(tái)服務(wù)后整體升級(jí)。

面對(duì)這些問題，傳統(tǒng)的單體式應(yīng)用架構(gòu)已經(jīng)無法解決。微服務(wù)架構(gòu)的出現(xiàn)，很好的解決景區(qū)信息化平臺(tái)面臨的上述問題。

微服務(wù)架構(gòu)是將平臺(tái)各系統(tǒng)分解為很多個(gè)小的互相關(guān)聯(lián)的微服務(wù)群。這種架構(gòu)方式，首先在整體功能不變情況下，將所有的應(yīng)用系統(tǒng)分解為多個(gè)可管理的服務(wù)[2]。每一個(gè)微服務(wù)完成某個(gè)特定的業(yè)務(wù)，如訂票管理、線路規(guī)劃等，并提供API接口供調(diào)用。由此，單個(gè)服務(wù)很容易開發(fā)、理解和維護(hù)。

每個(gè)微服務(wù)都是獨(dú)立的部署。單個(gè)功能上線發(fā)布不再需要協(xié)調(diào)其它系統(tǒng)并受到其影響，可以加快部署速度，響應(yīng)快速變化。

每個(gè)服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立擴(kuò)展。根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整每個(gè)服務(wù)的部署規(guī)模，快速啟用同一個(gè)服務(wù)的不同實(shí)例以滿足突發(fā)流量。

因此，智慧景區(qū)平臺(tái)的架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)，必然是通過微服務(wù)間的大量調(diào)度和集成，實(shí)現(xiàn)各個(gè)應(yīng)用的相互連接、融合，發(fā)揮服務(wù)應(yīng)用的最大效力，形成合力，實(shí)現(xiàn)高效服務(wù)和管理。同時(shí)，基于云服務(wù)的模式可為廣大景區(qū)提供低成本、高水準(zhǔn)、集約化的應(yīng)用[3]。

2 智慧景區(qū)主要關(guān)鍵技術(shù)

⑴ 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算是一種基于網(wǎng)絡(luò)、通過虛擬化方式共享資源的計(jì)算模式，讓服務(wù)器資源按照業(yè)務(wù)需求，動(dòng)態(tài)方式提供服務(wù)[4]。隨著云計(jì)算的發(fā)展，越來越多的系統(tǒng)平臺(tái)選擇云平臺(tái)作為部署平臺(tái)。但是，基于虛擬機(jī)的資源管理較為重載，難以實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度的資源動(dòng)態(tài)調(diào)整與混合云中跨平臺(tái)的服務(wù)快速遷移，但是容器技術(shù)在一定程度上彌補(bǔ)了虛擬機(jī)的不足[5]。

⑵ Docker技術(shù)

Docker技術(shù)是一種Linux容器解決方案，提供簡(jiǎn)單易用的容器使用接口。它將應(yīng)用程序與依賴打包在一個(gè)文件，運(yùn)行在生成的一個(gè)虛擬容器中，解決了快速部署時(shí)的環(huán)境問題。

在微服務(wù)架構(gòu)下，一個(gè)微服務(wù)就是一個(gè)可調(diào)用的應(yīng)用，要求能夠快速迭代發(fā)布部署，提供一整套應(yīng)用程序的部分功能。通過使用Docker容器引擎技術(shù)，將一個(gè)微服務(wù)實(shí)例化生成鏡像image，運(yùn)行到Docker的Container的容器中。這樣，當(dāng)遇到突發(fā)流量時(shí)，可以快速響應(yīng)，根據(jù)服務(wù)器資源情況，快速啟動(dòng)大量容器來應(yīng)對(duì)。

Docker主要組成有四部分：DockerClient客戶端、Docker Daemon守護(hù)進(jìn)程、Docker Image鏡像、DockerContainer容器。

⑶ Spring Cloud框架技術(shù)

Spring Cloud是一個(gè)基于Spring Boot實(shí)現(xiàn)的云應(yīng)用開發(fā)工具，是一套分布式服務(wù)治理的框架，專注于各類服務(wù)之間的通訊、熔斷、監(jiān)控等，可以做到一鍵啟動(dòng)和部署相關(guān)服務(wù)，如服務(wù)注冊(cè)中心、配置中心、消息總線、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)監(jiān)控。

在微服務(wù)架構(gòu)下，平臺(tái)要求每一個(gè)微服務(wù)應(yīng)用都是能夠獨(dú)立部署、水平擴(kuò)展、獨(dú)立訪問的服務(wù)單元。利用Spring Cloud可以作為這些微服務(wù)的調(diào)度者，將所有的服務(wù)都有機(jī)管理起來，滿足各類應(yīng)用。

3 智慧景區(qū)設(shè)計(jì)架構(gòu)及功能

3.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

基于微服務(wù)，智慧景區(qū)的設(shè)計(jì)框架需滿足功能可靈活擴(kuò)展、性能可彈性伸縮、系統(tǒng)可快速迭代發(fā)布的要求。在平臺(tái)整體設(shè)計(jì)層面，將景區(qū)所需的硬件設(shè)備作為最底層。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建云上的Docker集群，為應(yīng)用層提供服務(wù)能力。再將景區(qū)所需的業(yè)務(wù)需求分拆為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用服務(wù)，根據(jù)實(shí)際訪問需求，發(fā)布部署在Docker集群里，為展示層提供應(yīng)用能力，以供服務(wù)調(diào)用。平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

3.2 平臺(tái)整體架構(gòu)

智慧景區(qū)平臺(tái)通過實(shí)現(xiàn)面向游客的互動(dòng)功能，滿足景區(qū)日常運(yùn)營(yíng)所需的安全監(jiān)測(cè)、內(nèi)容發(fā)布、客服呼叫等需求，再通過與第三方系統(tǒng)接口提供符合政府監(jiān)管部門要求的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，達(dá)到景區(qū)運(yùn)營(yíng)的智能化。系統(tǒng)整體框架如圖2所示。

總體架構(gòu)可以分為四層，分別為：

⑴ 基礎(chǔ)設(shè)施層

提供所需的硬件資源，包括運(yùn)營(yíng)配套設(shè)備和信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營(yíng)配套設(shè)備主要是公共環(huán)境的智能化設(shè)備，如票務(wù)閘機(jī)、停車道閘等。信息傳輸網(wǎng)絡(luò)是將所有的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸至云端數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)云、地聯(lián)動(dòng)傳輸，達(dá)到數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)間的互聯(lián)互通互享。

⑵ 能力支撐層

構(gòu)建在云平臺(tái)上的運(yùn)行環(huán)境，提供一套供各服務(wù)間注冊(cè)、訪問、調(diào)度、發(fā)布的基礎(chǔ)軟件架構(gòu)，允許各類服務(wù)能夠開發(fā)性的對(duì)外獨(dú)立運(yùn)行，并可平滑擴(kuò)展升級(jí)。在數(shù)據(jù)層面，根據(jù)業(yè)務(wù)不同，可分為用戶數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)、停車數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、票務(wù)數(shù)據(jù)等。

⑶ 業(yè)務(wù)服務(wù)層

細(xì)化拆分游客服務(wù)和運(yùn)營(yíng)管理的業(yè)務(wù)需求，達(dá)到最細(xì)小顆粒度的獨(dú)立服務(wù)程度。每個(gè)服務(wù)只關(guān)注一個(gè)業(yè)務(wù)功能，服務(wù)間能夠松散耦合。其中，核心服務(wù)有：預(yù)定管理、游客互動(dòng)管理、內(nèi)容欄目、客服協(xié)同、安全服務(wù)、運(yùn)維服務(wù)、停車誘導(dǎo)、運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)調(diào)度、票務(wù)信息等。

⑷ 業(yè)務(wù)展現(xiàn)層

主要是利用HTML5技術(shù)，實(shí)現(xiàn)景區(qū)的官網(wǎng)、官微的統(tǒng)一接入發(fā)布訪問，支持多終端接入訪問，包括PC電腦端、移動(dòng)手機(jī)端和移動(dòng)PAD端等。

3.3 平臺(tái)主要功能

智慧景區(qū)信息化平臺(tái)提供的主要功能有以下。

⑴ 能力開放

提供開放化服務(wù)接口，將基礎(chǔ)設(shè)施配套系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，提供給政府監(jiān)管部門（交通、衛(wèi)生、旅游等）的管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)景區(qū)運(yùn)營(yíng)的實(shí)時(shí)監(jiān)管以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通;對(duì)接外部第三方應(yīng)用系統(tǒng)接口，如與OTA分銷平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)景區(qū)互聯(lián)網(wǎng)整合營(yíng)銷。

⑵ 營(yíng)銷管理

根據(jù)游客游玩體驗(yàn)需要，提供門票、住宿、會(huì)務(wù)、導(dǎo)游等預(yù)定服務(wù)，實(shí)現(xiàn)景區(qū)整體營(yíng)銷功能，并針對(duì)銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，供管理方?jīng)Q策。

⑶ 互動(dòng)展示

圍繞游客在景區(qū)游玩視角，提供三維虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)景區(qū)手繪地圖導(dǎo)覽功能，集地圖、文字語音、特色線路、實(shí)時(shí)客流于一體。

⑷ 運(yùn)營(yíng)管理

提供景區(qū)官網(wǎng)、官微的日常運(yùn)營(yíng)信息的發(fā)布管理;可以實(shí)現(xiàn)游客服務(wù)協(xié)同處置，多渠道的接受游客的各種咨詢、投訴、自助服務(wù);滿足景區(qū)日常運(yùn)維需求。

4 結(jié)束語

隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展，智慧景區(qū)建設(shè)必將迎來新的高潮。目前容器技術(shù)和微服務(wù)架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)形成，通過這些技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)χ腔劬皡^(qū)平臺(tái)的“集中部署，資源集約，移動(dòng)互聯(lián)，服務(wù)驅(qū)動(dòng)，快速響應(yīng)”進(jìn)行更深層次的理解，更好的幫助企業(yè)降低成本，甩掉基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維包袱。這些技術(shù)已經(jīng)在上海市松江區(qū)廣富林文化遺址景區(qū)的信息化建設(shè)中得到了應(yīng)用。從服務(wù)的視角出發(fā)，對(duì)智慧景區(qū)平臺(tái)在功能設(shè)計(jì)和使用模式兩方面進(jìn)行更優(yōu)設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)能更好的適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代用戶的服務(wù)訴求。

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