一種基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)的研究

［摘 要］隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展和企業(yè)數(shù)據(jù)量的激增，現(xiàn)代企業(yè)需要一種能夠高效、靈活且安全處理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，以滿足企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)處理的新需求。文章構(gòu)建基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)，采用微服務(wù)架構(gòu)模式設(shè)計(jì)，以提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可伸縮性。該系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)的具體業(yè)務(wù)需求，能夠進(jìn)行快速迭代和更新，提供了一個(gè)集中化、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)處理和管理平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、元數(shù)據(jù)管理以及ETL 流程等技術(shù)手段來(lái)處理數(shù)據(jù)。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果顯示，基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)不僅提升了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理架構(gòu)的性能和穩(wěn)定性，還降低了復(fù)雜度和開(kāi)發(fā)成本。該系統(tǒng)能夠?yàn)槠髽I(yè)提供全面、高效的數(shù)據(jù)支持，滿足現(xiàn)代企業(yè)數(shù)據(jù)處理的相關(guān)業(yè)務(wù)處理與拓展。

［關(guān)鍵詞］數(shù)據(jù)中臺(tái)；微服務(wù)；綜合管理；數(shù)據(jù)治理

［中圖分類(lèi)號(hào)］TP311.5 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）05–0157–04

1 研究背景和目的

在信息化社會(huì)中，企業(yè)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和增長(zhǎng)速度日新月異，并且這些數(shù)據(jù)作為企業(yè)核心資產(chǎn)之一，蘊(yùn)含著巨大的商業(yè)價(jià)值。然而，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理架構(gòu)通常難以適應(yīng)數(shù)據(jù)量的爆炸式增長(zhǎng)以及業(yè)務(wù)需求的快速變化，這為企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了解決這些問(wèn)題，基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。微服務(wù)架構(gòu)通過(guò)拆分復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)為多個(gè)輕量級(jí)、高內(nèi)聚、低耦合的服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速迭代、彈性擴(kuò)展和靈活部署，提高了系統(tǒng)的可靠性和性能。同時(shí)，企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)能夠統(tǒng)一管理和調(diào)度數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效整合、處理和共享，為企業(yè)決策提供支持?；谖⒎?wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)的研究，不僅有助于解決企業(yè)數(shù)據(jù)處理中遇到的難題，還具有深遠(yuǎn)的意義：①有助于提升企業(yè)的數(shù)據(jù)處理能力，使企業(yè)能夠更好地利用數(shù)據(jù)資源，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提升業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)力；②通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理流程，能夠降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)營(yíng)效率；③該系統(tǒng)的研究能夠推動(dòng)信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新，為相關(guān)行業(yè)提供有益的參考和借鑒。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

文章基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，總體系統(tǒng)部署靈活，耦合性低，可滿足業(yè)務(wù)快速迭代的總體需求。該系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1 所示。

系統(tǒng)總體主要分為應(yīng)用能力輸出、web 接入層、網(wǎng)關(guān) 層、業(yè)務(wù)處理層和存儲(chǔ)層。應(yīng)用能力輸出主要提供web 頁(yè)面訪問(wèn)和API 接口訪問(wèn)等兩種形式，用戶可自行選擇可視化界面或者服務(wù)端能力對(duì)接等兩種方式，靈活進(jìn)行能力擴(kuò)展。web 接入層主要負(fù)責(zé)門(mén)戶頁(yè)面接入、內(nèi)集接口輸出和SSO 登錄等能力，將其路由到真正的應(yīng)用服務(wù)器集群，直接面向用戶連接或訪問(wèn)的部分，允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò)。通常使用Nginx 等服務(wù)器，進(jìn)行請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)、負(fù)載均衡等工作。系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)層主要是對(duì)業(yè)務(wù)處理層和接入層通過(guò)網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器等進(jìn)行連接，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。業(yè)務(wù)處理層主要負(fù)責(zé)用戶管理、項(xiàng)目初始化、環(huán)境治理、部署參數(shù)管理、頁(yè)面操作權(quán)限、數(shù)據(jù)字典管理和日志數(shù)據(jù)管理等工作。為了保證微服務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)同步，系統(tǒng)任務(wù)處理同時(shí)通過(guò)設(shè)定相關(guān)定時(shí)任務(wù)保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步進(jìn)行處理，主要包括系統(tǒng)同步、需求同步、用戶權(quán)限同步、自動(dòng)測(cè)試結(jié)果同步和質(zhì)量數(shù)據(jù)生成。系統(tǒng)存儲(chǔ)層主要通過(guò)MySQL 和Redis 服務(wù)器存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)持久性。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足7×24 h 不間斷運(yùn)行的需求，因此在物理部署上，采用了高可用、高可靠、高性能的架構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)如圖2 所示。服務(wù)器采用雙機(jī)部署的方式，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障或需要進(jìn)行維護(hù)時(shí)，另一臺(tái)服務(wù)器可無(wú)縫接管，確保服務(wù)的連續(xù)性。兩臺(tái)服務(wù)器之間通常會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步或備份，以保證數(shù)據(jù)的一致性。同時(shí)，他們之間也會(huì)通過(guò)負(fù)載均衡機(jī)制進(jìn)行請(qǐng)求的分配，確保每臺(tái)服務(wù)器的負(fù)載相對(duì)均衡，從而提高整體的服務(wù)性能。在保證系統(tǒng)高可用的前提下，通過(guò)合理的硬件選型、配置優(yōu)化以及虛擬化技術(shù)等手段，可降低每臺(tái)服務(wù)器的硬件成本和維護(hù)成本。另外，系統(tǒng)采用了冗余設(shè)計(jì)，無(wú)論是應(yīng)用服務(wù)器還是Nginx 服務(wù)器，都有備份服務(wù)器隨時(shí)待命，確保在發(fā)生故障時(shí)能夠迅速切換。系統(tǒng)還配備了完善的故障恢復(fù)機(jī)制。當(dāng)檢測(cè)到服務(wù)器故障或性能異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)故障轉(zhuǎn)移和恢復(fù)流程，確保服務(wù)的不間斷運(yùn)行。在保證高可用的同時(shí)，系統(tǒng)也充分考慮了系統(tǒng)的安全性。通過(guò)防火墻、入侵檢測(cè)、數(shù)據(jù)加密等手段，確保了系統(tǒng)免受外部攻擊和數(shù)據(jù)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與元數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與元數(shù)據(jù)在基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，包括整合來(lái)自不同源頭的數(shù)據(jù)，包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、日志文件等，形成統(tǒng)一的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)，為企業(yè)的決策分析提供強(qiáng)大的支持。元數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)提供了詳細(xì)的描述信息，包括數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、屬性、來(lái)源、關(guān)系等。這使得用戶能夠更好地理解數(shù)據(jù)的含義和用途，從而更有效地利用數(shù)據(jù)。具體的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與元數(shù)據(jù)管理如圖3 所示。

元數(shù)據(jù)庫(kù)主要對(duì)業(yè)務(wù)元數(shù)據(jù)和技術(shù)元數(shù)據(jù)進(jìn)行兼容處理，而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)通過(guò)底層數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)處理后，再進(jìn)行多維數(shù)據(jù)建模分析，另外，其還提供及時(shí)的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)挖掘和聯(lián)機(jī)分析處理等工作，并通過(guò)整合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為決策提供強(qiáng)大支持。元數(shù)據(jù)則幫助用戶理解和定位數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)的有效利用和準(zhǔn)確維護(hù)。二者的結(jié)合，為企業(yè)提供了高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理和分析能力。

3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)ETL流程

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)ETL 流程的核心功能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和加載3 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)共同協(xié)作，確保數(shù)據(jù)從原始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎糜诜治龊蜎Q策的有效信息。具體的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)ETL 流程如圖4 所示。

數(shù)據(jù)抽取是ETL 流程的起點(diǎn)，其負(fù)責(zé)從各種分布的、異構(gòu)的數(shù)據(jù)源中抽取所需的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)源可能包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、平面數(shù)據(jù)文件等。抽取過(guò)程不僅涉及數(shù)據(jù)的收集，還需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的選擇和過(guò)濾，確保只提取與目標(biāo)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是ETL流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在轉(zhuǎn)換階段，ETL 工具會(huì)對(duì)抽取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換和集成。清洗過(guò)程包括去除重復(fù)數(shù)據(jù)、修正錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、處理缺失值等，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。轉(zhuǎn)換則涉及將數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行格式化、計(jì)算或聚合等操作，以滿足數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的分析需求。集成則是將清洗和轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)整合到一起，形成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)集。

數(shù)據(jù)加載是ETL 流程的終點(diǎn)。在這一階段，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)被加載到目標(biāo)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，成為可供分析的數(shù)據(jù)集。加載過(guò)程需要考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引策略等因素，以確保數(shù)據(jù)的高效訪問(wèn)和查詢性能。整個(gè)流程不僅負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從原始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎糜诜治?mark style="position:absolute;left:-100000px;">L8T4kzdbhjVvEWXEUvrPvXyxpSevFri6yNK5iu5IJeQ=的形式，還負(fù)責(zé)確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘和決策支持提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)ETL流程，企業(yè)可有效管理和利用海量數(shù)據(jù)資源，提升數(shù)據(jù)價(jià)值，推動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展和創(chuàng)新。

3.4 實(shí)際應(yīng)用實(shí)踐

以某市某企業(yè)實(shí)際的運(yùn)營(yíng)為例，該企業(yè)面臨著海量的數(shù)據(jù)、用戶行為數(shù)據(jù)以及供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的管理挑戰(zhàn)。隨著業(yè)務(wù)的快速擴(kuò)張，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)已無(wú)法滿足企業(yè)對(duì)于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和靈活性的需求。因此，該企業(yè)決定引入基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)，以提升數(shù)據(jù)處理能力和業(yè)務(wù)價(jià)值。通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)，企業(yè)可實(shí)時(shí)獲取各渠道的實(shí)際數(shù)據(jù)、用戶行為數(shù)據(jù)等。利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)分析、用戶畫(huà)像構(gòu)建等，幫助企業(yè)制訂更加精準(zhǔn)的營(yíng)銷(xiāo)策略，提升總體業(yè)績(jī)。另外通過(guò)個(gè)性化推薦算法，系統(tǒng)可為用戶推薦符合其興趣和需求的商品或服務(wù)，提升用戶體驗(yàn)和轉(zhuǎn)化率。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)基于微服務(wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)的研究，在綜合考慮了現(xiàn)階段企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)整合企業(yè)內(nèi)各部門(mén)的數(shù)據(jù)資源，采用微服務(wù)化架構(gòu)將數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)等功能拆分為多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)模塊。每個(gè)服務(wù)模塊都具備獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)邏輯和接口，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的松耦合和高內(nèi)聚。另外系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)整合層，將來(lái)自不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集、清洗和轉(zhuǎn)換，形成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式。同時(shí)系統(tǒng)還支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的處理，確保數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。通過(guò)提供豐富的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等，系統(tǒng)可根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行靈活定制和擴(kuò)展，為企業(yè)的業(yè)務(wù)決策提供有力支持?；谖⒎?wù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中臺(tái)系統(tǒng)的研究不僅具有重要的實(shí)際使用價(jià)值，更有著廣闊的應(yīng)用前景。

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