微服务架构的研究及其在线教育系统的实现

发布时间：2020-03-18 11:35

【摘要】：随着移动互联网技术的快速发展以及教育行业的信息化改革,在线教育这个概念迅速火热起来,出现了越来越多的在线教育平台。最初的在线教育平台功能比较简单,随着用户需求的不断变化,在线教育平台的功能需要不断的扩展,要是没有设计一个好的软件架构,当需要在系统中进行功能的扩展时就比较麻烦。因此,本文基于微服务设计理念,设计了一个低耦合、易扩展、可伸缩、高可用、高性能、可持续集成以及自动化部署的软件架构,并且使用该微服务框架开发实现了在线教育系统平台。本文首先对微服务架构设计的基本原则以及用到的关键技术进行研究。为了保证系统的高可用和高性能,采用LVS+Keepalived+Nginx组合构成二层负载均衡架构,来对系统的应用服务器集群进行负载均衡;基于低耦合、易扩展和避免重复开发的设计原则,通过以业务为边界对系统功能点进行划分建模,然后采用分布式服务框架Dubbo进行微服务模块的开发;为了保证Dubbo微服务模块的高可用,使用Zookeeper集群对Dubbo服务模块的提供者和消费者进行管理;为了对众多的微服务模块配置文件进行动态的统一管理,扩展Disconf作为系统的分布式配置中心;为了对Dubbo服务调用链进行追踪保证系统的稳定性,采用Zipkin来实时监控。然后,根据具体的业务需求设计整个在线教育系统的系统架构,并给出了系统中各类服务器的设计方案。然后使用SpringBoot+Spring Data Jpa+Dubbo开发框架来实现各个功能模块,并且详细介绍了如何把开发好的应用程序构建Docker镜像以及部署使用。最后,整个系统应用服务器采用虚拟化技术Docker进行集成部署,并进行系统的功能测试和性能测试。从测试结果来看,符合预期要求,取得了比较好的效果。
【图文】：

逦北京邮电大学工程硕士学位论文逦逡逑如图１－１所示，ＷＡＲ包中的服务功能模块Ａ的负载己经达到了邋９０％，为了逡逑防止Ａ模块的高负载而拖垮整个服务，必须进行扩容。而同一邋ＷＡＲ包中的其它逡逑两个服务功能模块的负载还很低、还没到达其处理能力的一半。由于这种单一逡逑ＷＡＲ包的代码组织方式，要对服务扩容，只能重复部署这个ＷＡＲ包。这种方式逡逑虽然可以将服务功能模块Ａ的负载降为其原来负载的一半，但是也使得其它部逡逑分的利用率更低，浪费系统整体的资源。逡逑

目前实现微服务设计理念的技术架构主要有Ｄｕｂｂｏ和Ｓｐｒｉｎｇ邋Ｃｌｏｕｄ％逡逑Ｄｕｂｂｏ自身仅仅是…个分布式服务远程调用框架，让其作为？个完整微服务逡逑架构还存在一些问题，因此，需要通过？些第三方组件来扩展其功能模块，比如逡逑分布式配置中心、请求链路监控中心等。逡逑Ｓｐｒｉｎｇ邋Ｃｌｏｕｄ邋Ｎｅｔｆｌｉｘ项目是Ｓｐｒｉｎｇ邋Ｃｌｏｕｄ的子项目之一，主要内容是对Ｎｅｔｆｌｉｘ逡逑公司一系列开源产品的包装，它为Ｓｐｒｉｎｇ邋Ｂｏｏｔ应用提供了自配置的Ｎｅｔｆｌｉｘ邋ＯＳＳ逡逑整合。通过一些简单的注解，开发者就可以快速的在应用中配置一下常用模块并逡逑构建庞大的分布式系统｜４１。它主要提供的模块包括：服务发现（Ｅｕｒｅｋａ），断路逡逑器（Ｈｙｓｔｒｉｘ），智能路由（Ｚｕｕｌ），客户端负载均衡（Ｒｉｂｂｏｎ和ｆｅｉｇｎ）等。逡逑本课题在对微服务架构技术选型的时候，：卜：要从以下两点进行考虑：逡逑一、技术使用成本。由于该课题－足企业所委托，该企业以前的某些模块己经逡逑采用Ｄｕｂｂｏ进行开发，究全迁移到ＳｐｒｉｎｇＣｌｏｉｉｄ平台代价太高。此外，企业的开逡逑发工程师对ＳｐｒｉｎｇＣｌｏｕｄ都不是很熟悉，，学习和使用成本都很高，而对于Ｄｕｂｂｏ逡逑则比较熟悉，使用成本比较低。逡逑３逡逑
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52

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本文编号：2588658