微服務架構下高校數(shù)據(jù)共享服務平臺的設計

文/房立鎮(zhèn) 王信堂

1 引言

信息化工作在高校教學管理中發(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，教務管理、科研管理等各種業(yè)務的信息化管理系統(tǒng)的建設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”的情形也比較嚴重，如何提高數(shù)據(jù)的共享性進而提高數(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)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行了相應的整合，但是在對數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進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)結構做全面了解，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，當有對性能要求較高的需求時，很難達到用戶的要求。

2.4 用戶使用不方便

需求對接大都線下進行，并且需要業(yè)務與專業(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)進行監(jiān)管

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

3 模型設計

為解決上述問題，本文結合濟南大學已建成的數(shù)據(jù)中心為基礎，設計出了一款基于微服務的數(shù)據(jù)共享服務平臺。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)服務和公共數(shù)據(jù)服務靈活組裝為滿足用戶需求的數(shù)據(jù)服務；

（4）數(shù)據(jù)服務所用資源可視化調整與監(jiān)控；

（5）數(shù)據(jù)開放后能對其訪問情況進行實時審計查看。

平臺主要包括數(shù)據(jù)集資源模塊、公共服務模塊、業(yè)務主題模塊、定制服務模塊及服務治理五個模塊。平臺結構示意圖如圖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)中心的部分數(shù)據(jù)進行加工處理以方便數(shù)據(jù)服務的調用，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)服務訪問的流程化控制與管理，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)由業(yè)務所有者及數(shù)據(jù)管理者的雙重審核；

（4）服務治理與審計、資源占用情況等其它可視化操作界面。

公共服務模塊：該模塊為數(shù)據(jù)共享平臺提供所有公共服務的模塊。由于該模塊調用頻率會比較高，在設計時將該模塊與業(yè)務服務模塊進行抽離，一方面提高了服務的可復用性，另一方面方便后期針對該模塊單獨進行負載均衡等優(yōu)化策略的展開。該模塊主要包括數(shù)據(jù)標準（包括數(shù)據(jù)字典）服務、日志處理服務、權限控制與管理服務以及通知通信服務等公共數(shù)據(jù)服務。該模塊的每個子服務都會以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)務主題服務模塊：該模塊通過對高校業(yè)務的抽象分析，將數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)按照高校業(yè)務的不同主題分別劃分為人員主題、機構主題、教務主題、科研主題等多種業(yè)務主題，每個主題下又分為了多個子服務，同時主題服務也可根據(jù)業(yè)務的不斷變化進行靈活的配置化管理。同公共服務類似該模塊的每個子服務也會以restful 接口的方式對外提供。

圖1

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

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

4 結語

本文設計的高校共享數(shù)據(jù)平臺以微服務架構為基礎，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，提高了數(shù)據(jù)的利用率，對打破高校信息化建設中的數(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。