微服務架構下高校數據共享服務平臺的設計

文/房立鎮 王信堂

1 引言

信息化工作在高校教學管理中發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、科研管理等各種業務的信息化管理系統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所產生數據的利用程度卻還比較低，“數據孤島”的情形也比較嚴重，如何提高數據的共享性進而提高數據的利用率是下一步高校信息化工作的重點。

2 研究背景

經過調查發現，國內很多高校都建立了自己的數據中心，對各業務系統的數據進行了相應的整合，但是在對數據中心的數據進行使用時卻存在著諸多的問題，特別是在數據共享方面還是采用數據視圖或者編寫webservice 的方式對外提供，該方式存在著以下的問題：

2.1 開發效率低下

開發時一方面要求有開發經驗的專業人員另一方面也要對整個數據結構做全面了解，并且要針對需求做單獨開發，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，不能復用。

2.3 性能難以保證

如果采用數據視圖的形式也會對數據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，并且需要業務與專業人員同時參與，溝通不便必然會帶來用戶使用不便。

2.5 不能對已開放的數據進行監管

對于用戶調用及數據使用情況不能清楚的掌握，同時當用戶非法使用數據時，管理人員不能及時發現并禁止。

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據中心為基礎，設計出了一款基于微服務的數據共享服務平臺。該平臺主要有以下幾方面特點：

（1）數據共享在線申請；

（2）數據訪問審核流程化且流程節點可以靈活定制；

（3）數據共享服務可靈活定制且開發高效，可根據發布的主題數據服務和公共數據服務靈活組裝為滿足用戶需求的數據服務；

（4）數據服務所用資源可視化調整與監控；

（5）數據開放后能對其訪問情況進行實時審計查看。

平臺主要包括數據集資源模塊、公共服務模塊、業務主題模塊、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。

數據資源模塊：該模塊是為了滿足共享平臺的易用性和高效性，針對數據中心的部分數據進行加工處理以方便數據服務的調用，主要包括數據庫系統（包含nosql 數據庫）、文件管理系統，以及分布式緩存系統。

門戶模塊：該模塊是數據共享平臺對外提供服務及Web 展示的統一門戶，主要涉及以下幾個方面的功能：

（1）所有可共享數據服務的展示，訪問示例說明等；

（2）平臺訪問用戶的控制與管理；

（3）數據服務訪問的流程化控制與管理，實現了數據由業務所有者及數據管理者的雙重審核；

（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：該模塊為數據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化策略的展開。該模塊主要包括數據標準（包括數據字典）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據服務。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據共享的性能。

業務主題服務模塊：該模塊通過對高校業務的抽象分析，將數據中心的數據按照高校業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業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務主題模塊提供的服務，來定制實現滿足用戶需求的服務，主要是實現服務的拼裝與組合來滿足各種復雜業務的定制化需求。

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 我們開發了包含服務的發現與注冊、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，保障系統運行的性能與安全性。

4 結語

本文設計的高校共享數據平臺以微服務架構為基礎，解決了高校信息化數據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據服務，提高了數據的利用率，對打破高校信息化建設中的數據孤島，發揮數據價值等方面具有很好的借鑒意義。