一種基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)的研究

［摘 要］隨著大數(shù)據技術的快速發(fā)展和企業(yè)數(shù)據量的激增，現(xiàn)代企業(yè)需要一種能夠高效、靈活且安全處理數(shù)據的系統(tǒng)，以滿足企業(yè)對數(shù)據處理的新需求。文章構建基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)，采用微服務架構模式設計，以提高系統(tǒng)的可維護性和可伸縮性。該系統(tǒng)根據企業(yè)的具體業(yè)務需求，能夠進行快速迭代和更新，提供了一個集中化、標準化的數(shù)據處理和管理平臺，通過數(shù)據倉庫、元數(shù)據管理以及ETL 流程等技術手段來處理數(shù)據。實際應用結果顯示，基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)不僅提升了傳統(tǒng)數(shù)據處理架構的性能和穩(wěn)定性，還降低了復雜度和開發(fā)成本。該系統(tǒng)能夠為企業(yè)提供全面、高效的數(shù)據支持，滿足現(xiàn)代企業(yè)數(shù)據處理的相關業(yè)務處理與拓展。

［關鍵詞］數(shù)據中臺；微服務；綜合管理；數(shù)據治理

［中圖分類號］TP311.5 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）05–0157–04

1 研究背景和目的

在信息化社會中，企業(yè)數(shù)據的產生和增長速度日新月異，并且這些數(shù)據作為企業(yè)核心資產之一，蘊含著巨大的商業(yè)價值。然而，傳統(tǒng)數(shù)據處理架構通常難以適應數(shù)據量的爆炸式增長以及業(yè)務需求的快速變化，這為企業(yè)的發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。為了解決這些問題，基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)成為了當前研究的熱點。微服務架構通過拆分復雜的業(yè)務系統(tǒng)為多個輕量級、高內聚、低耦合的服務，能夠實現(xiàn)快速迭代、彈性擴展和靈活部署，提高了系統(tǒng)的可靠性和性能。同時，企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)能夠統(tǒng)一管理和調度數(shù)據資源，實現(xiàn)數(shù)據的高效整合、處理和共享，為企業(yè)決策提供支持。基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)的研究，不僅有助于解決企業(yè)數(shù)據處理中遇到的難題，還具有深遠的意義：①有助于提升企業(yè)的數(shù)據處理能力，使企業(yè)能夠更好地利用數(shù)據資源，挖掘數(shù)據價值，提升業(yè)務競爭力；②通過優(yōu)化系統(tǒng)架構和數(shù)據處理流程，能夠降低企業(yè)的運營成本，提高運營效率；③該系統(tǒng)的研究能夠推動信息技術領域的發(fā)展和創(chuàng)新，為相關行業(yè)提供有益的參考和借鑒。

2 系統(tǒng)架構設計

文章基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)通過微服務架構進行構建，總體系統(tǒng)部署靈活，耦合性低，可滿足業(yè)務快速迭代的總體需求。該系統(tǒng)的總體架構設計如圖1 所示。

系統(tǒng)總體主要分為應用能力輸出、web 接入層、網關 層、業(yè)務處理層和存儲層。應用能力輸出主要提供web 頁面訪問和API 接口訪問等兩種形式，用戶可自行選擇可視化界面或者服務端能力對接等兩種方式，靈活進行能力擴展。web 接入層主要負責門戶頁面接入、內集接口輸出和SSO 登錄等能力，將其路由到真正的應用服務器集群，直接面向用戶連接或訪問的部分，允許終端用戶連接到網絡。通常使用Nginx 等服務器，進行請求轉發(fā)、負載均衡等工作。系統(tǒng)中網關層主要是對業(yè)務處理層和接入層通過網關和服務器等進行連接，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。業(yè)務處理層主要負責用戶管理、項目初始化、環(huán)境治理、部署參數(shù)管理、頁面操作權限、數(shù)據字典管理和日志數(shù)據管理等工作。為了保證微服務系統(tǒng)之間數(shù)據同步，系統(tǒng)任務處理同時通過設定相關定時任務保證業(yè)務數(shù)據同步進行處理，主要包括系統(tǒng)同步、需求同步、用戶權限同步、自動測試結果同步和質量數(shù)據生成。系統(tǒng)存儲層主要通過MySQL 和Redis 服務器存儲相關數(shù)據，保證數(shù)據持久性。

3 系統(tǒng)關鍵技術

3.1 系統(tǒng)網絡架構

基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)在設計時需要滿足7×24 h 不間斷運行的需求，因此在物理部署上，采用了高可用、高可靠、高性能的架構設計。系統(tǒng)的網絡部署架構如圖2 所示。服務器采用雙機部署的方式，當一臺服務器發(fā)生故障或需要進行維護時，另一臺服務器可無縫接管，確保服務的連續(xù)性。兩臺服務器之間通常會進行數(shù)據的同步或備份，以保證數(shù)據的一致性。同時，他們之間也會通過負載均衡機制進行請求的分配，確保每臺服務器的負載相對均衡，從而提高整體的服務性能。在保證系統(tǒng)高可用的前提下，通過合理的硬件選型、配置優(yōu)化以及虛擬化技術等手段，可降低每臺服務器的硬件成本和維護成本。另外，系統(tǒng)采用了冗余設計，無論是應用服務器還是Nginx 服務器，都有備份服務器隨時待命，確保在發(fā)生故障時能夠迅速切換。系統(tǒng)還配備了完善的故障恢復機制。當檢測到服務器故障或性能異常時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)故障轉移和恢復流程，確保服務的不間斷運行。在保證高可用的同時，系統(tǒng)也充分考慮了系統(tǒng)的安全性。通過防火墻、入侵檢測、數(shù)據加密等手段，確保了系統(tǒng)免受外部攻擊和數(shù)據泄漏的風險。

3.2 數(shù)據倉庫與元數(shù)據管理

數(shù)據倉庫與元數(shù)據在基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)中起著非常重要的作用，包括整合來自不同源頭的數(shù)據，包括關系型數(shù)據庫、非關系型數(shù)據庫、日志文件等，形成統(tǒng)一的存儲結構，存儲歷史數(shù)據和當前數(shù)據，為企業(yè)的決策分析提供強大的支持。元數(shù)據為數(shù)據倉庫中的數(shù)據提供了詳細的描述信息，包括數(shù)據的結構、屬性、來源、關系等。這使得用戶能夠更好地理解數(shù)據的含義和用途，從而更有效地利用數(shù)據。具體的數(shù)據倉庫與元數(shù)據管理如圖3 所示。

元數(shù)據庫主要對業(yè)務元數(shù)據和技術元數(shù)據進行兼容處理，而數(shù)據倉庫通過底層數(shù)據庫對數(shù)據處理后，再進行多維數(shù)據建模分析，另外，其還提供及時的數(shù)據查詢、數(shù)據挖掘和聯(lián)機分析處理等工作，并通過整合存儲數(shù)據為決策提供強大支持。元數(shù)據則幫助用戶理解和定位數(shù)據，保障數(shù)據的有效利用和準確維護。二者的結合，為企業(yè)提供了高效、準確的數(shù)據處理和分析能力。

3.3 數(shù)據倉庫ETL流程

數(shù)據倉庫ETL 流程的核心功能主要體現(xiàn)在數(shù)據抽取、轉換和加載3 個關鍵環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)共同協(xié)作，確保數(shù)據從原始狀態(tài)轉變?yōu)榭捎糜诜治龊蜎Q策的有效信息。具體的數(shù)據倉庫ETL 流程如圖4 所示。

數(shù)據抽取是ETL 流程的起點，其負責從各種分布的、異構的數(shù)據源中抽取所需的數(shù)據。這些數(shù)據源可能包括關系數(shù)據庫、平面數(shù)據文件等。抽取過程不僅涉及數(shù)據的收集，還需要根據業(yè)務需求進行數(shù)據的選擇和過濾，確保只提取與目標數(shù)據倉庫相關的數(shù)據。

數(shù)據轉換是ETL流程中的關鍵環(huán)節(jié)。在轉換階段，ETL 工具會對抽取到的數(shù)據進行清洗、轉換和集成。清洗過程包括去除重復數(shù)據、修正錯誤數(shù)據、處理缺失值等，以確保數(shù)據的準確性和一致性。轉換則涉及將數(shù)據按照業(yè)務規(guī)則進行格式化、計算或聚合等操作，以滿足數(shù)據倉庫的分析需求。集成則是將清洗和轉換后的數(shù)據整合到一起，形成結構化的數(shù)據集。

數(shù)據加載是ETL 流程的終點。在這一階段，經過轉換的數(shù)據被加載到目標數(shù)據倉庫中，成為可供分析的數(shù)據集。加載過程需要考慮數(shù)據的存儲結構、索引策略等因素，以確保數(shù)據的高效訪問和查詢性能。整個流程不僅負責將數(shù)據從原始狀態(tài)轉變?yōu)榭捎糜诜治?mark style="position:absolute;left:-100000px;">L8T4kzdbhjVvEWXEUvrPvXyxpSevFri6yNK5iu5IJeQ=的形式，還負責確保數(shù)據的準確性和一致性，為后續(xù)的數(shù)據分析、數(shù)據挖掘和決策支持提供堅實的基礎。通過ETL流程，企業(yè)可有效管理和利用海量數(shù)據資源，提升數(shù)據價值，推動業(yè)務的發(fā)展和創(chuàng)新。

3.4 實際應用實踐

以某市某企業(yè)實際的運營為例，該企業(yè)面臨著海量的數(shù)據、用戶行為數(shù)據以及供應鏈數(shù)據的管理挑戰(zhàn)。隨著業(yè)務的快速擴張，傳統(tǒng)的數(shù)據處理架構已無法滿足企業(yè)對于數(shù)據實時性、準確性和靈活性的需求。因此，該企業(yè)決定引入基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)，以提升數(shù)據處理能力和業(yè)務價值。通過數(shù)據中臺系統(tǒng)，企業(yè)可實時獲取各渠道的實際數(shù)據、用戶行為數(shù)據等。利用這些數(shù)據進行運營趨勢分析、用戶畫像構建等，幫助企業(yè)制訂更加精準的營銷策略，提升總體業(yè)績。另外通過個性化推薦算法，系統(tǒng)可為用戶推薦符合其興趣和需求的商品或服務，提升用戶體驗和轉化率。

4 結束語

通過對基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)的研究，在綜合考慮了現(xiàn)階段企業(yè)的實際運行現(xiàn)狀和業(yè)務需求的基礎上，通過整合企業(yè)內各部門的數(shù)據資源，采用微服務化架構將數(shù)據處理、數(shù)據服務等功能拆分為多個獨立的服務模塊。每個服務模塊都具備獨立的數(shù)據庫、業(yè)務邏輯和接口，實現(xiàn)服務的松耦合和高內聚。另外系統(tǒng)通過數(shù)據整合層，將來自不同業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據進行統(tǒng)一收集、清洗和轉換，形成標準化的數(shù)據格式。同時系統(tǒng)還支持實時數(shù)據流的處理，確保數(shù)據的時效性和準確性。通過提供豐富的數(shù)據服務接口，包括數(shù)據查詢、數(shù)據分析、數(shù)據挖掘等，系統(tǒng)可根據業(yè)務需求進行靈活定制和擴展，為企業(yè)的業(yè)務決策提供有力支持。基于微服務的企業(yè)數(shù)據中臺系統(tǒng)的研究不僅具有重要的實際使用價值，更有著廣闊的應用前景。

參考文獻

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