微服務架構在基層人民銀行信息化建設中的探索

文|吳復磊

微服務概述

簡而言之，微服務就是一些協同工作小而自治的服務。微服務將一個完整的應用從數據存儲到業務邏輯開發垂直切分為多個不同的服務，每個服務都具有自己的獨立生命周期和服務邊界，可以獨立部署、獨立維護、獨立擴展，服務與服務之間通過統一風格協議（RESTFUL）的API進行通信。微服務架構相對于傳統單體架構具有足多優勢：技術異構性、系統融錯性好、高可擴展性、部署簡單。

基于SpringCloud文件存儲系統設計實現

1.主要技術框架。SpringCloud 是一系列框架的有序集合。它利用Spring Boot的開發便利性巧妙地簡化了分布式系統基礎設施的開發，如服務發現注冊、配置中心、消息總線、負載均衡、熔斷器、數據監控等，都可以用Spring Boot的開發風格做到一鍵啟動和部署。

SpringCloud核心組件包括：服務發現組件Eureka、服務間的調用組件Feign、熔斷器Hystrix、微服務網關Zuul、基于JWT的Token認證機制JJWT等。

2.系統設計和實現。針對文件存儲系統的特點，結合微服務架構的拆分原則，將其劃分為用戶服務、文件服務、索引服務和接入層服務。

（1）整體架構。系統分為用戶服務、文件服務、索引服務和接入層服務。用戶服務作為一個基礎服務，主要關注與用戶相關的數據操作，主要有用戶管理、部門管理、角色管理、權限管理、密碼管理等功能。文件服務實現文件的上傳下載、共享、刪除、目錄管理等功能，后臺使用mongodb 的gridfs存儲文件。索引服務使用ElasticSearch分布式搜索引擎實現對文件的全文檢索功能。接入層服務是提供給用戶的接口，做數據聚合展示。

（2）數據庫設計。數據庫庫的設計與三個服務相匹配。用戶服務采用關系型數據庫MySQL；文件服務使用非結構化數據庫MongoDB，主要使用MongoDB的Gridfs文件系統存儲文件；索引服務使用ElasticSearch分布式索引引擎保存文件的索引。（a）用戶服務設計的數據庫包括用戶表、角色表、權限菜單表、部門表存。（b）文件服務使用MongoDB數據庫。GridFS是MongoDB的一個子模塊，用于存儲文件，通常用來存儲超過16M的大文件。文件存儲系統主要用來存儲大文件，剛好符合GridFS的特點。（c）索引服務使用ElasticSearch分布式搜索引擎存儲文件的索引，使用logstash工具自動從MongoDB的document集合中搜集 filename字段和content字段的內容，交給ElasticSearch做索引。Logstash工具實現mongodb數據庫和ElasticSearch的自動同步。

（3）微服務的實現和部署。用戶微服務的實現使用SpringDataJpa，文件服務的實現使用SpringDataMongoDB，索引服務使用ElasticSearch+logstash實現。微服務通過docker容器進行部署，部署前修改每個服務的yml配置文件，添加注冊Eureka服務的配置和Zuul網關的配置。使用dockerfile生成鏡像，部署在k8s+docker集群中，運行服務，服務會根據配置文件中的Eureka的注冊地址進行注冊。微服務之間通過Feign相互調用。Zuul網關為外部請求提供一個統一的地址。SpringCloud各個組件的調用關系如下圖所示。

基層央行轉型微服務架構的建議

1.完善微服務架構基礎環境。微服務架構的基礎環境包括服務器、存儲、網絡和軟件。建議搭建k8s+docker集群，一個存儲（NAS或SAN）。搭建本地yum倉庫和docker鏡像倉庫，便于部署k8s+docker集群。

2.開發公共基礎微服務。首先開發基礎服務比如部門、用戶、權限等公共的服務，后期開發其它應用是可直接調用這些基礎服務。

3.分析現有應用，逐步向微服務架構遷移。對先有應用進行分析，按照微服務的設計原則，拆分出具有獨立功能內聚性很強的功能，作為一個微服務開發部署。有計劃有步驟的將現有應用完成微服務的改造。

4.加強學習培訓。微服務架構涉及的新技術較多，SpringCloud架構下就需要掌握7個以上的關鍵技術。建議多組織相關的培訓，科技人員也要通過自學掌握微服務的技術，為向微服務架構轉型做好技術及知識儲備。