基于微服务的多租户城镇人口住宅管理系统的设计与实现

发布时间：2020-11-14 22:45

　　 随着应用复杂度和租户数量的不断增加,对应用功能的横向扩展及解耦合等需求提出了更高的挑战。本文基于领域驱动设计原则构建了服务分割模型以辅助分布式应用的设计,结合微服务架构利用Spring Cloud实现了城镇人口住宅管理的SaaS系统。本文还采用容器编排技术实现了服务的多实例化和动态扩缩容,为系统提供了服务实例的智能维护功能。
【部分图文】：

陈榆中等：基于微服务的多租户城镇人口住宅管理系统的设计与实现107《软件》杂志欢迎推荐投稿：cosoft@vip.163.com了微服务架构下的服务实例的智能维护在系统中的实现方式；第5章节展示了微服务实现结果；第6章节对工作进行了总结。1相关工作文献[1]中表示将传统架构的应用程序部署到云中时，随着时间的推移通常很难保持良好的模块化结构，因此导致了微服务架构风格在云平台的应用。微服务架构允许以不同的语言编写不同的服务，在相应的云平台环境中发布部署。微服务架构是由MartinFowler在前几年给出的定义[1]，它的主要特征是服务组件化、通信轻量级、功能解耦合和去中心化等。微服务架构的核心思想是单个应用作为一组小的服务，它的接口是一组服务，服务之间以轻量级的协议进行通信；拆分出来的部件或者服务可以采用不同的技术栈，使用不同的数据存储技术；最后这些服务不能直接通信（即不存在依赖），需要通过一个服务注册中心通讯，应用与服务注册中心是解耦合的。文献[2]分析和对比了微服务架构与其他软件架构之间的异同。微服务架构因其高可用性、高扩展性和易于维护的特点，在保持了SaaS（软件即服务）应用功能完整性的同时，又解决了传统软件架构的复杂性，因此逐渐成为热门的软件架构风格之一。微服务架构的特点满足了开发分布式、易维护、易扩展的SaaS（软件即服务）应用的条件。文献[3]将微服务应用于数据服务框架中；文献[4]重点讨论了在校车安全管理中微服务的应用；文献[5]将分布式测距系统以微服务的形式展现；文献[6]将安全服务也以微服务的形式提供；文献[7]介绍了农业信息化管理平台的SaaS方案设计。2服务分割模型为了将传统软件应用转变成分布式应用或者直接设计一个具有较高扩展?

人口住宅信息EdgeService和网关服务，它们分别提供了城镇人口住宅应用的前端展示和域名解析等功能。业务逻辑微服务包含了民宅管理服务、小区管理服务、民宅信息查询服务等。这些服务都是面向业务进行编码的，首先对使用频率较高的业务需求进行分割；其次对不同性质的业务进行拆分，例：小区和民宅；最后对具有较强关联性的业务进行合并分割，例：房屋信息和户主信息查询。管理监控微服务包含了多租户信息管理服务。它提供了租户管理、权限分配和应用管理等功能；它通过Redis缓存实现了应用之间的单点登录。图2系统服务架构Fig.2Systemservicearchitecture从上图2中看出，当进行功能横向扩展时，只需要编写新的服务实例而无需修改不相关服务，然后相关服务通过服务注册与发现中心调度新增服务，较好的解耦合了功能之间的依赖关系。比如新增一个其它应用的服务，只要让多租户信息管理服务调度它的接口即可。由于每个服务只完成特定的功能需求，可以轻易定位功能的实现位置，从而提高系统的可维护性。比如当民宅租赁合同无法下载或者上传时，可以去民宅租赁合同管理服务中定位错误位置，从而修复系统错误。4系统智能维护SaaS（软件即服务）应用相较于传统应用的一大优势是服务或组件的独立部署能力。系统智能维护是指在某些服务崩溃时，系统自我恢复相应服务实例；当服务的流量增加或减少时，系统对相应服务实例进行动态扩缩容来提高系统的负载能力。基于服务分割模型切分多租户城镇人口住宅管理系统，对这些服务进行多实例化部署和动态扩缩容部署，从而实现系统的智能维护。系统部署如下图3所示。由于服务之间不能直接通讯，因此需要一个服务注册与发现中心作为中间件，该中心被部署到Kubernetes[9]集?

陈榆中等：基于微服务的多租户城镇人口住宅管理系统的设计与实现109《软件》杂志欢迎推荐投稿：cosoft@vip.163.com图3系统部署图Fig.3Systemdeploymentdiagram图4服务注册图Fig.4Serviceregistrationmap在完成服务的分割与开发之后，将各个服务打包成Docker镜像，发布到私人的镜像仓库中，如图5所示。通过镜像仓库中的镜像文件，Kubernetes集群会拉取其中的文件，生成pod组件，然后通过Service的虚拟IP实现服务实例的动态扩缩容和自我恢复。图5镜像文件图Fig.5Mirrorfilemap
【参考文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2884033