雙中臺架構(gòu)下的校園微服務(wù)建設(shè)

郭麗娜

摘要：智慧校園的深入發(fā)展，對信息化微服務(wù)部署要求越來越高，即要求快速搭建各類輕量級微服務(wù)，而原有的信息化基礎(chǔ)架構(gòu)很難滿足高效、易用、安全性高的要求。本文基于統(tǒng)一的管理體系進行創(chuàng)新改革，豐富了智慧校園微服務(wù)體系，提高了其對教育教學(xué)的支撐能力。

關(guān)鍵詞：智慧校園；數(shù)據(jù)平臺；數(shù)字化校園基礎(chǔ)平臺

中圖分類號：G712? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）11-0105-03

引言

《中國教育現(xiàn)代化2035》指出：建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺；要突出改革創(chuàng)新，注重規(guī)劃實施，堅持以改革促發(fā)展，系統(tǒng)謀劃教育現(xiàn)代化的制度框架，充分運用新機制、新模式、新技術(shù)激發(fā)教育發(fā)展活力?！陡叩葘W(xué)校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范（試行）》中明確了高等學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)的總體要求，提出要圍繞立德樹人的根本任務(wù)，結(jié)合業(yè)務(wù)需求，充分利用信息技術(shù)特別是智能技術(shù)，實現(xiàn)高等學(xué)校在信息化條件下校園環(huán)境的數(shù)字化改造等，并在基礎(chǔ)設(shè)施方面指出應(yīng)當(dāng)選擇主流和相對成熟的技術(shù)路線和設(shè)備進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，應(yīng)對學(xué)校標準規(guī)范、建設(shè)方案、技術(shù)平臺等進行總體規(guī)劃設(shè)計。

“十三五”期間，筆者所在學(xué)校建設(shè)了數(shù)據(jù)交換平臺、統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)、移動服務(wù)門戶、重點業(yè)務(wù)系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了數(shù)據(jù)治理和校園部分微服務(wù)建設(shè)?！笆奈濉逼陂g，大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，要求學(xué)校首先要對信息化基礎(chǔ)設(shè)施進行改革，進一步開展數(shù)據(jù)治理，促進數(shù)據(jù)的交叉融合，豐富智慧微服務(wù)體系，讓數(shù)據(jù)價值得到發(fā)揮，提高其對教育教學(xué)的支撐能力。但新形勢下高等教育信息化建設(shè)面臨巨大的不確定性及風(fēng)險，要想完成立德樹人的根本任務(wù)，學(xué)校需要全面規(guī)劃，基于統(tǒng)一的管理體系開展創(chuàng)新改革，為師生提供全方位、主動式、精準化、個性化的信息化服務(wù)。

雙中臺架構(gòu)

數(shù)字化校園基礎(chǔ)平臺（簡稱“基礎(chǔ)平臺”）是高校信息化的底層建筑，是對業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供資源、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)交換和信息安全的基礎(chǔ)設(shè)施。一個完善的“基礎(chǔ)平臺”可以為高校的教學(xué)、人事、科研和財務(wù)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供開放、協(xié)同的運行環(huán)境，建立規(guī)范且靈活的數(shù)字化服務(wù)體系，為高校的日常管理提供有力支撐。[1]

除底層服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源外，基礎(chǔ)平臺主要分成數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)兩大類。數(shù)據(jù)平臺包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)標準管理、數(shù)據(jù)服務(wù)接口管理等。業(yè)務(wù)平臺包括統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一門戶、辦事大廳、一表通、消息推送等。隨著智慧校園的發(fā)展，借助互聯(lián)網(wǎng)思維“大中臺、小前臺”的戰(zhàn)略，在高校信息化建設(shè)過程中為了解決系統(tǒng)零散、資源浪費等問題，越來越多的高校開始進行“中臺”的建設(shè)，中臺是一種新型的IT架構(gòu)，目的是實現(xiàn)復(fù)用，減少重復(fù)投入，提升效率。筆者所在學(xué)校從數(shù)據(jù)層和業(yè)務(wù)層兩方面分別開始了數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務(wù)中臺的建設(shè)，采用雙中臺的架構(gòu)體系，兩個中臺相互關(guān)聯(lián)。業(yè)務(wù)中臺是將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，記錄所有業(yè)務(wù)活動的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中臺是將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化，鏈接所有數(shù)據(jù)，其本質(zhì)上是從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價值，反過來賦能業(yè)務(wù)。高校智慧校園中臺的建設(shè)突破了傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中心化的建設(shè)和業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊高耦合的情況，通過解耦、開放、共享的平臺化構(gòu)建業(yè)務(wù)中臺和數(shù)據(jù)中臺。[2]

1.數(shù)據(jù)中臺

目前，筆者所在學(xué)校數(shù)據(jù)平臺各部分獨立部署，安裝了Oracle數(shù)據(jù)庫，搭配了Oracle RAC避免數(shù)據(jù)庫服務(wù)器異常情況發(fā)生；數(shù)據(jù)集成依靠Oracle ODI工具，配置數(shù)據(jù)源，采集業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，按領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)整合與預(yù)處理，建成各類主題數(shù)據(jù)庫，并實現(xiàn)了核心數(shù)據(jù)的共享，同時，獨立部署了數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控平臺，定義數(shù)據(jù)信息標準，定義數(shù)據(jù)模型，分析數(shù)據(jù)的有效性、完整性、準確性、規(guī)范性。但目前學(xué)校的數(shù)據(jù)平臺建設(shè)處于較落后的水平，大部分數(shù)據(jù)同步采用數(shù)據(jù)視圖共享的方式，數(shù)據(jù)共享效率較低，平臺不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)接口靈活生成，對外共享與加密還不夠完善。

近年來，數(shù)據(jù)中臺的理念被廣泛采用，其實這是為更靈活地支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用的建設(shè)提供一種規(guī)范的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，本質(zhì)上就是建設(shè)一個綜合性的通用平臺，可以完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、共享與服務(wù)、監(jiān)控等工作，達到數(shù)據(jù)的高效率和高質(zhì)量使用，對前臺業(yè)務(wù)需求提供快速響應(yīng)。數(shù)據(jù)中臺的部署不僅可以滿足傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的需求，還為學(xué)校各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)，解決學(xué)校數(shù)據(jù)接口建設(shè)耗時長、人工處理煩瑣、數(shù)據(jù)同步時間過長、故障處理不及時等問題。

2.業(yè)務(wù)中臺

業(yè)務(wù)中臺是提供統(tǒng)一微服務(wù)的平臺，以流程引擎為核心，主要目標是實現(xiàn)業(yè)務(wù)能力的復(fù)用，解決業(yè)務(wù)能力重復(fù)建設(shè)的難題。業(yè)務(wù)中臺的建設(shè)首先需要重構(gòu)業(yè)務(wù)模型，基于分布式微服務(wù)技術(shù)體系完成微服務(wù)建設(shè)。除流程引擎外，業(yè)務(wù)中臺還包括消息推送、表單系統(tǒng)、授權(quán)管理等支撐組件，業(yè)務(wù)中臺支持校園融合門戶各類微服務(wù)的快速構(gòu)建，讓數(shù)據(jù)價值得到體現(xiàn)。

目前，筆者所在學(xué)校已經(jīng)建設(shè)了統(tǒng)一身份認證平臺和服務(wù)門戶，為全校師生提供各類流程訪問的統(tǒng)一入口。部署了流程平臺和表單工具，實現(xiàn)了快速建設(shè)學(xué)校各項審批工作。部署了消息推送系統(tǒng)，為用戶待辦實現(xiàn)提供提醒并對異常數(shù)據(jù)實現(xiàn)提醒。但PC門戶、移動門戶、服務(wù)大廳等平臺獨立部署，用戶權(quán)限需要獨立授權(quán)，技術(shù)人員需要在系統(tǒng)角色授權(quán)方面投入大部分人力。此外，由于各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的獨立部署，數(shù)據(jù)孤島的問題還很嚴重，跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)的微服務(wù)很難創(chuàng)建，不能提供基于API接口級的業(yè)務(wù)服務(wù)能力。

3.雙平臺架構(gòu)

筆者所在學(xué)校結(jié)合實際情況，組建了學(xué)校數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務(wù)中臺架構(gòu)，數(shù)據(jù)平臺解決數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控的問題，為業(yè)務(wù)中臺提供統(tǒng)一標準的數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)中臺支持快速創(chuàng)建輕量級的服務(wù)，不同身份的用戶通過統(tǒng)一身份認證登錄學(xué)校融合服務(wù)門戶，根據(jù)權(quán)限訪問PC端、移動端以及第三方應(yīng)用，服務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)反哺數(shù)據(jù)中臺，再通過數(shù)據(jù)中臺進行數(shù)據(jù)共享，供各類信息化服務(wù)建設(shè)。具體架構(gòu)方案如上頁圖所示。

微服務(wù)搭建

雙平臺架構(gòu)可以很好地解決流程時間要求緊、管理多變、缺少傳統(tǒng)信息管理系統(tǒng)無法收集數(shù)據(jù)等問題。以學(xué)生出校請假服務(wù)為例，業(yè)務(wù)中臺要基于學(xué)校的流程引擎為中心，通過可視化流程編輯和表單編輯工具快速建立輕量級的服務(wù)流程應(yīng)用。數(shù)據(jù)中臺提供業(yè)務(wù)中臺學(xué)生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和教師基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等所需業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，學(xué)生和教師經(jīng)過統(tǒng)一身份認證后，登錄融合服務(wù)門戶訪問進行申請和審批，審批后的數(shù)據(jù)需返回給數(shù)據(jù)中臺，數(shù)據(jù)中臺借助數(shù)據(jù)分析工具通過融合服務(wù)門戶中的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用統(tǒng)計展示在前臺頁面，同時也可數(shù)據(jù)共享給所需要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)中臺和數(shù)據(jù)中臺互相作用，達到一個數(shù)據(jù)流的循環(huán)。

業(yè)務(wù)中臺和數(shù)據(jù)中臺的搭建，可以實現(xiàn)輕量級微服務(wù)的快速搭建，微服務(wù)的創(chuàng)建要涵蓋教育教學(xué)的各個方面，一般是按照業(yè)務(wù)邏輯功能創(chuàng)建分類，合理的服務(wù)劃分是智慧校園建設(shè)的重要體現(xiàn)，服務(wù)粒度過細會導(dǎo)致服務(wù)數(shù)量過多交互關(guān)系復(fù)雜，導(dǎo)致難以維護，后期集成效率比較低。服務(wù)粒度過粗會無法滿足師生對某個細分服務(wù)的使用需求，缺乏靈活性。[3]微服務(wù)的設(shè)計要根據(jù)學(xué)校實際業(yè)務(wù)需求多因素考慮，包括現(xiàn)行管理方式、數(shù)據(jù)質(zhì)量情況、師生易用性、管理工作量等。但要遵循單一性與完整性的原則，單個微服務(wù)中不應(yīng)該存在多個相互無關(guān)的邏輯，并且相關(guān)的邏輯都應(yīng)包含在同一服務(wù)內(nèi)。高校微服務(wù)建設(shè)進行初步劃分可以分成七類，具體如上表所示。

總結(jié)與展望

智慧校園的建設(shè)與發(fā)展，離不開信息化工作的開展與應(yīng)用。高校的信息化發(fā)展需要從教師、學(xué)生等多角度出發(fā)，并在改進學(xué)習(xí)工作理念和思維方式的基礎(chǔ)上，開創(chuàng)信息化建設(shè)新局面，促進高校智慧校園的高?；瘧?yīng)用與創(chuàng)新化發(fā)展。[4]雙平臺架構(gòu)使得高校信息化服務(wù)建立在一個統(tǒng)一的管理體系上，方便數(shù)據(jù)信息的交換共享，促進信息系統(tǒng)的整合及業(yè)務(wù)流程的再造，通過學(xué)校標準規(guī)范的制約達到規(guī)范管理的目的，提高教育教學(xué)效率，逐步實現(xiàn)立德樹人的目標。

參考文獻：

[1]祝恒節(jié).基于數(shù)據(jù)融通的高校數(shù)字化校園基礎(chǔ)平臺建設(shè)路徑研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全和信息化，2022（09）：61-63.

[2]朱廣福，楊溯然.高校智慧校園“雙中臺”的建設(shè)思路[J].信息與電腦：理論版，2020，32（02）：249-250+253.

[3]成天龍，許維勝.基于微服務(wù)架構(gòu)的一體化教務(wù)系統(tǒng)研究[J].中國教育信息化，2019（05）：73-77.

[4]王為.智慧校園建設(shè)及其對高校信息化的挑戰(zhàn)[J].電子元器件與信息技術(shù)，2022（10）：75-78.