基于微服务架构的网络信息服务平台的设计与实现外文翻译资料

 2022-08-07 02:08

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Journal of Physics: Conference Series

PAPER bull; OPEN ACCESS

基于微服务架构的网络信息服务平台的设计与实现

引用这篇文章: Jin Lian and Ming Gao 2020 J. Phys.: Conf. Ser. 1678 012094

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基于微服务架构的网络信息服务平台的设计与实现

连进1,高铭2

1 江汉大学人工智能学院,湖北武汉430056

2 江汉大学网络信息与教学设备管理中心,湖北武汉430056

*通讯作者的电子邮件:gaoming@jhun.edu.cn, 171188648@qq.com

摘要。本文在网络信息微服务平台发展的基础上,根据平台的业务特点,设计了微服务平台的总体架构模型。此外,该系统按基本设备区域,标准区域,集线器区域和应用程序服务区域进行分层管理。因此,解决了微服务系统的独立部署,数据传输共享,服务监控和权限管理的问题。而且,还改善了系统开发过程,开发效率和系统可靠性。该项目辅以完善的管理机制,实现了基于Spring Cloud技术的服务平台框架,建立了微服务业务容器,分析了系统的价值,形成了可持续的优化系统。

介绍

微服务体系结构是面向服务的体系结构(SOA)的着陆体系结构,在SOA的基本框架下进一步松散耦合,并激发了用于多系统业务集成的新技术路线和集成思想,例如在线营业厅和集成业务平台。随着国家网络发展战略的实施,有必要在高校中建立一个大型的“互联网 教育”平台,以实现高校管理项目清单的标准化,业务准则的标准化,审查工作规则的标准化,以及业务处理的协调[1]。微服务平台不仅可以打破传统单体系统形成的部门管理边界,而且可以有效地实现业务要求,总体规划以及数据共享和流通。因此,构建微服务平台已经成为信息化建设中不可忽视的技术趋势。微服务平台根据业务职责将驱动程序分为几个小服务粒度,通过完全分解业务流程来阐明业务所有权。这样,每个业务都有其自己的流程,并且该流程可以是开放,公平,透明,可追溯和可检查的[2]。

微服务架构

微服务由威尼斯的软件架构团队于2011年首次出现,而微服务的名称在2012年被确定为代表一种软件架构风格。它是由马丁·福勒(Martin Fowler)和詹姆斯·刘易斯(James Lewis)在2014年共同提出的:“微服务将复杂的应用程序分解为多个微小的服务。这些服务独立运行并使用轻量级通信一种机制,可以独立或相互协作来完成构建单个服务的过程。 [3]微服务旨在通过将功能模块分解为单独的离散服务来减少系统的耦合,从而提供更灵活的服务支持[4]。

根据知识共享署名3.0许可的条款,可以使用本作品的内容。对该作品的任何进一步分发,都必须保留作者的姓名,作品名称,期刊引文和DOI。

由IOP Publishing Ltd许可发布 1

微服务架构是独立且分布式的。用户登录后,会话服务器将调用会话管理,该管理负责在整个过程中维护用户会话状态。注册中心用于维护服务功能列表,并与会话服务器进行交互以形成服务发现和注销。服务提供商提供服务功能,并通过注册中心维护心跳监视。微服务架构的基本框架可以部署在多个地方,以维持心跳协调并实现基于PASS的平台服务集群[5]。

图1微服务架构图

网络信息服务平台需求分析

网络信息微服务平台的设计和开发的基础工作是准确地了解系统的特定要求(例如其功能,性能,可靠性和可扩展性),并将其与微服务的基本特征相结合。该平台的主要要求归纳为以下四个类别:

    1. 网络设备维护与故障维修业务

网络信息中心面临着大量的实时维护和修理业务,因此需要及时有效地处理报告业务。因此,采用微服务平台可以实现维修报告业务的实时管理,提高了报告的便利性,并增加了地理位置信息和图片等附加信息,增加了故障预处理的信息量,提高了故障诊断的准确性。故障预测。

    1. 资源申请批准业务

需求声明业务主要包括每个业务部门,部门负责人和其他相关业务部门负责人的批准业务。微服务平台可以很好地解决远程连接问题,实现在线审批。这样,可以跟踪每个业务的原因,每个业务可以自动从一个链接流向下一个链接。

    1. 数据中心和数据共享

网络信息中心是大学的信息中心,承担数据的生产,使用,存储和重新提取,排序,分析和挖掘以及其他重要职责。根据各部门的不同职责共享和应用数据并实现数据流,不仅是网络信息中心的建设目标,而且是表明学校信息建设程度的标志。

    1. 可伸缩性要求

大学管理的特点通常是众多部门(行政部门),业务种类繁多,部门职责重叠且各不相同。高校管理综合服务大厅不仅应满足学院,人员,学生工作,财务,教育行政等部门的业务需求,还应满足学校办公室,OA系统等的跨业务处理。办公室。因此,该系统应具有较高的可扩展性。

网络信息服务平台的架构设计

    1. 服务业务模块

服务业务模块可以处理有线,无线,服务器和其他网络设备的服务。该系统可以提供许多集成服务,例如在线表单填写,表单提交,表单批准,进度查询,员工派遣,维修反馈和服务评估。

    1. 审批业务模块

批准业务模块可以实现批准服务的在线申请,批准,审查,业务开通以及资源使用情况监控,例如VPN,校园邮箱,临时Internet帐户,校园网站,外部IP地址和域名服务。

    1. 消息管理引擎

消息管理引擎分为两个部分:一个是相关业务的消息管理引擎,另一个是用户消息推送和反馈管理引擎。业务管理引擎用于管理业务之间的依赖关系。用户消息推送和反馈引擎处理各种服务之间的消息推送,反馈和评估。消息管理引擎的两个部分决定了微服务系统的交集和平衡。

    1. 权限管理引擎

权限管理引擎管理用户的权限并确定业务流程的启动。面向活动的BPEL4WS [6]动态访问授权模型可以通过消除组织模型与业务流程模型之间的耦合关系,实现基于业务流程上下文的动态授权恢复机制,解决开放,开放的权限管理问题。微服务架构平台的协作环境。

    1. 标准数据管理

标准数据管理是微服务平台的基础,也是实现微服务的可管理性,可控制性和优化性的基本保证。根据DQAF(数据质量评估框架),测量微服务数据中心的完整性,及时性,有效性,一致性和准确性[7],可以确保数据库的质量和可持续发展。

    1. 数据共享引擎

数据共享是实现微服务平台业务之间数据交换的动力。数据共享引擎的建立有助于从数据标准级别到业务系统级别的数据交换,从而将微服务的独立物理表映射到标准数据中心,方向也是如此。

    1. 总体平台架构

网络信息微服务平台已将系统架构设计为四个主要区域(请参见图2):基本设备区域,标准区域以及集线器区域和服务区域。基本设备区域提供基本的计算,存储和网络资源。标准区域对微服务过程中使用的各种通讯协议,数据结构和接口定义等技术规范进行标准化,监视和维护。

图2微服务平台架构图

中心区域是系统管理的核心区域,负责会话维护,权限管理,接口的注册和维护,微服务过程监视信息的维护以及打开和关闭管理。服务区域是微服务系统应用程序服务的集中部署区域。该区域将基于在业务流程环境中形成的微服务以分布式方式进行部署。业务流程上下文根据资源需求,过程,数据生产和业务处理结果形成业务边界。开发人员将此边界视为形成精细粒度业务微服务的物理边界[8]。体系结构中的服务具有独立的代码库,数据存储甚至开发团队。而且,所选的技术堆栈和体系结构的语言平台也可以不同[9]。

该体系结构很好地实现了独立开发和部署小粒度业务以及将生产,运营和维护流程结合在一起的目标。此外,采用基于虚拟化技术和Docker打包技术的基础资源来实现微服务的云部署。此外,中心区的管理用于建立标准,监视生产和同步数据。

基于Spring Cloud的网络信息平台的实现

Spring Cloud提供了分布式公共组件,例如配置管理,服务发现和服务注册,消息总线,负载平衡,断路器,数据监视,微代理,分布式会话以及集群状态[10],为基于信息的信息提供了强大的支持。微服务平台。此外,Docker用于将开发的微服务及其依赖项打包到可移植映像中,然后将它们发布到配备Docker的任何计算机上。在微服务架构下,由于服务粒度小,服务数量众多,有效解决了开发部署问题[4]。本节主要介绍平台体系结构的实现过程。该项目使用JDK1.8和Spring Cloud 2.0.1.RELEASE版本。

    1. 创建注册服务器:eureka服务器

1)在pom.xml中添加依赖项:spring-cloud-starter-eureka-server

2)application.properties配置注册表端口和与Eureka相关的参数:

3)服务器启动。

    1. 建立客户服务:eureka-client
  1. 在pom.xml中添加依赖项:

spring-cloud-starter-eureka-server, mybatis-spring-boot-starter,

mysql-connector-java, spring-boot-starter-web,

  1. Application.class正式启动。
  2. 该项目根据以下功能完成:

(1)注册一个eureka的客户端;

(2)实现mybatis以连接到mysql。

    1. 创建配置中心:config-server
  1. 在pom.xml中添加依赖项:spring-cloud-starter-eureka,spring-cloud-config-server
  2. application.properties配置中心属性:

  1. 服务器启动,添加@EnableConfigServer,然后可以作为配置服务器启动。
    1. 使用Feign在服务之间调用
  2. 在pom.xml中添加依赖项:

spring-cloud-starter-eureka,spring-cloud-starter-feign,spring-boot-starter-web

  1. Application.class添加了打开注释的功能。

  1. application.xml配置相关属性:

  1. 创建服务接口以调用服务和融合功能

    1. 创建网关:Zuul
  1. 在pom.xml中添加依赖项:

spring-cloud-starter-eureka,spring-cloud-starter-zuul,spring-boot-starter-web

  1. Application.class添加了打开注释的功能。

application.xml或application.yml配置相关属性。

除上述基本框架功能外,该项目还实现了基于功能区的负载平衡功能,使用Hystrix实现隔离和控制服务,使用Sleuth跟踪记录,并使用Zipkin进行日志聚合。

结论

本文基于微服务应用架构,讨论了

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