基于微服務架構的智慧景區平臺關鍵技術研究與應用

肖榮 高全亮

摘? 要： 國內景區在遇到節假日大客流沖擊時，需要及時提供實時客流數據給政府和景區管理部門，并滿足大量游客實時訪問網站系統相關旅游服務的要求。部署在云平臺上的智慧景區平臺通過快速啟動大量Docker容器，實時調度服務資源，水平擴展相應的應用服務，達到迅速擴容、提高系統訪問性能的目的，滿足大量游客實時訪問的需求。文章分析了微服務架構的技術特點，并研究其在智慧景區中的實際應用。

關鍵詞： 智慧景區; 微服務; 云平臺; Docker容器

中圖分類號：TP399? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：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

近年來國內旅游人數逐年增加，2017年，中國的旅游收入超過5萬億人民幣，旅游人數超50億人次。根據“十三五”旅游業發展規劃，未來五年國內旅游人數持續增長，年均增速目標為9.9%。伴隨著旅游業的發展，景區面臨著快速增長的游客數量。特別是當各旅游景點在“五一、國慶”等節假日遭遇大客流沖擊時，景區承受著巨大的安全和服務質量壓力。稍有不慎，就會導致大量的游客投訴和不可預見的安全事故。

因此，政府主管部門希望能及時獲取輿情，以作決策依據，防控公共安全風險;游客希望能獲取景區實時信息、線路規劃，并能體驗線上預訂服務;景區希望能實時獲取銷售信息和現場各要素狀況，以便及時調配各種資源，平衡旅游態勢，加強現場管理。這就要求景區的信息化平臺能夠提供可伸縮的服務能力，特別是在突發大訪問量的情況下，能快速擴容，實時響應上線迭代。

1 智慧景區建設現狀及發展趨勢

目前全國各大旅游景點的信息化建設水平層次不齊，僅有部分景區能夠提供一些獨立的旅游服務，如前期咨詢服務、票務服務、線路設計服務、安全服務等。而這些景區IT系統建設的模式都是“煙囪式”的，是持續運營時基于不同時期業務需求開發上線的。從某種程度上講，每當一個新系統上線都預示著一座新煙囪的矗立而成[1]。以這樣的方式建設系統，必將給景區帶來以下弊端。

⑴ 隨著景區發展，各系統間必須要打通，以更好地整合資源，流通數據，但打通“煙囪式”系統間交互的集成和協作成本高昂。

⑵ 對節假日大客流帶來的流量激增，不能迅速完成性能擴容。獨立部署的各系統不能根據訪問流量均衡資源，進行迅速擴容。

⑶ 由于互聯網新業務需要不斷進行迭代開發，單獨快速上線，而在現有的系統架構設計之上，需要停止整個平臺服務后整體升級。

面對這些問題，傳統的單體式應用架構已經無法解決。微服務架構的出現，很好的解決景區信息化平臺面臨的上述問題。

微服務架構是將平臺各系統分解為很多個小的互相關聯的微服務群。這種架構方式，首先在整體功能不變情況下，將所有的應用系統分解為多個可管理的服務[2]。每一個微服務完成某個特定的業務，如訂票管理、線路規劃等，并提供API接口供調用。由此，單個服務很容易開發、理解和維護。

每個微服務都是獨立的部署。單個功能上線發布不再需要協調其它系統并受到其影響，可以加快部署速度，響應快速變化。

每個服務可以實現獨立擴展。根據實際業務需求，實時動態調整每個服務的部署規模，快速啟用同一個服務的不同實例以滿足突發流量。

因此，智慧景區平臺的架構發展趨勢，必然是通過微服務間的大量調度和集成，實現各個應用的相互連接、融合，發揮服務應用的最大效力，形成合力，實現高效服務和管理。同時，基于云服務的模式可為廣大景區提供低成本、高水準、集約化的應用[3]。

2 智慧景區主要關鍵技術

⑴ 云計算技術

云計算是一種基于網絡、通過虛擬化方式共享資源的計算模式，讓服務器資源按照業務需求，動態方式提供服務[4]。隨著云計算的發展，越來越多的系統平臺選擇云平臺作為部署平臺。但是，基于虛擬機的資源管理較為重載，難以實現細粒度的資源動態調整與混合云中跨平臺的服務快速遷移，但是容器技術在一定程度上彌補了虛擬機的不足[5]。

⑵ Docker技術

Docker技術是一種Linux容器解決方案，提供簡單易用的容器使用接口。它將應用程序與依賴打包在一個文件，運行在生成的一個虛擬容器中，解決了快速部署時的環境問題。

在微服務架構下，一個微服務就是一個可調用的應用，要求能夠快速迭代發布部署，提供一整套應用程序的部分功能。通過使用Docker容器引擎技術，將一個微服務實例化生成鏡像image，運行到Docker的Container的容器中。這樣，當遇到突發流量時，可以快速響應，根據服務器資源情況，快速啟動大量容器來應對。

Docker主要組成有四部分：DockerClient客戶端、Docker Daemon守護進程、Docker Image鏡像、DockerContainer容器。

⑶ Spring Cloud框架技術

Spring Cloud是一個基于Spring Boot實現的云應用開發工具，是一套分布式服務治理的框架，專注于各類服務之間的通訊、熔斷、監控等，可以做到一鍵啟動和部署相關服務，如服務注冊中心、配置中心、消息總線、負載均衡、數據監控。

在微服務架構下，平臺要求每一個微服務應用都是能夠獨立部署、水平擴展、獨立訪問的服務單元。利用Spring Cloud可以作為這些微服務的調度者，將所有的服務都有機管理起來，滿足各類應用。

3 智慧景區設計架構及功能

3.1 平臺設計思路

基于微服務，智慧景區的設計框架需滿足功能可靈活擴展、性能可彈性伸縮、系統可快速迭代發布的要求。在平臺整體設計層面，將景區所需的硬件設備作為最底層。在此基礎上，構建云上的Docker集群，為應用層提供服務能力。再將景區所需的業務需求分拆為一個個獨立的應用服務，根據實際訪問需求，發布部署在Docker集群里，為展示層提供應用能力，以供服務調用。平臺技術架構如圖1所示。

3.2 平臺整體架構

智慧景區平臺通過實現面向游客的互動功能，滿足景區日常運營所需的安全監測、內容發布、客服呼叫等需求，再通過與第三方系統接口提供符合政府監管部門要求的運營數據，達到景區運營的智能化。系統整體框架如圖2所示。

總體架構可以分為四層，分別為：

⑴ 基礎設施層

提供所需的硬件資源，包括運營配套設備和信息傳輸網絡。運營配套設備主要是公共環境的智能化設備，如票務閘機、停車道閘等。信息傳輸網絡是將所有的設備數據進行傳輸至云端數據庫，實現云、地聯動傳輸，達到數據在各系統間的互聯互通互享。

⑵ 能力支撐層

構建在云平臺上的運行環境，提供一套供各服務間注冊、訪問、調度、發布的基礎軟件架構，允許各類服務能夠開發性的對外獨立運行，并可平滑擴展升級。在數據層面，根據業務不同，可分為用戶數據、訂單數據、運維數據、停車數據、視頻數據、票務數據等。

⑶ 業務服務層

細化拆分游客服務和運營管理的業務需求，達到最細小顆粒度的獨立服務程度。每個服務只關注一個業務功能，服務間能夠松散耦合。其中，核心服務有：預定管理、游客互動管理、內容欄目、客服協同、安全服務、運維服務、停車誘導、運營監測調度、票務信息等。

⑷ 業務展現層

主要是利用HTML5技術，實現景區的官網、官微的統一接入發布訪問，支持多終端接入訪問，包括PC電腦端、移動手機端和移動PAD端等。

3.3 平臺主要功能

智慧景區信息化平臺提供的主要功能有以下。

⑴ 能力開放

提供開放化服務接口，將基礎設施配套系統的運營數據，提供給政府監管部門（交通、衛生、旅游等）的管理平臺，實現景區運營的實時監管以及實時數據的互聯互通;對接外部第三方應用系統接口，如與OTA分銷平臺等，實現景區互聯網整合營銷。

⑵ 營銷管理

根據游客游玩體驗需要，提供門票、住宿、會務、導游等預定服務，實現景區整體營銷功能，并針對銷售數據進行統計分析，供管理方決策。

⑶ 互動展示

圍繞游客在景區游玩視角，提供三維虛擬現實體驗，實現景區手繪地圖導覽功能，集地圖、文字語音、特色線路、實時客流于一體。

⑷ 運營管理

提供景區官網、官微的日常運營信息的發布管理;可以實現游客服務協同處置，多渠道的接受游客的各種咨詢、投訴、自助服務;滿足景區日常運維需求。

4 結束語

隨著旅游業的快速發展，智慧景區建設必將迎來新的高潮。目前容器技術和微服務架構的發展趨勢已經形成，通過這些技術的應用，能夠對智慧景區平臺的“集中部署，資源集約，移動互聯，服務驅動，快速響應”進行更深層次的理解，更好的幫助企業降低成本，甩掉基礎設施運維包袱。這些技術已經在上海市松江區廣富林文化遺址景區的信息化建設中得到了應用。從服務的視角出發，對智慧景區平臺在功能設計和使用模式兩方面進行更優設計，使系統能更好的適應互聯網時代用戶的服務訴求。

參考文獻（References）：

[1] 李林.智慧城市建設思路與規劃[M].東南大學出版社，2012.

[2] 鐘華.企業IT架構轉型之道—阿里巴巴中臺戰略思想與架構x實踐[M].機械工業出版社，2017.

[3] 姚國章，趙婷.利用云計算技術推進智慧旅游發展研究[J].電子政務，2013.4：79-86

[4] 楊立勛，殷書爐.人工智能方法在旅游預測中的應用及評析[J].x旅游學刊，2008.9：17-22

[5] 樹岸，彭鑫，趙文耘.基于容器技術的云計算資源自適應管理方法[J].計算機科學，2017.44（7）：120-127