校园网教学资源微服务架构整合探讨

朱 露，徐山林，潘 剑

（火箭军工程大学，西安 710025）

1 基于微服务架构的虚拟全局数据库统一存取系统

信息孤岛的最大问题是各个信息系统的数据不能共享与交换的问题。各信息系统虽然提供了数据字典供扩展系统时进行参考和使用，但各信息系统的建设时间、建设团队、使用的技术手段不尽相同，难以保证对数据字典理解的准确性。而且新信息系统直接对其他信息系统的数据库操作，无法保障其数据库的完整性约束、数据库使用的同步，大大增加了系统之间的耦合性，不利于系统的长期维护与扩展。

虚拟全局数据库统一存取系统就是把各个信息系统的数据库进行逻辑上的整合与集中管理，提供一个统一的数据访问接口，打通各信息系统的数据交换壁垒，实现数据的整合，克服一些信息系统集成度低、互联性差、信息管理分散，数据的完整性、准确性、及时性无法获得保障的问题。同时，虚拟全局数据库作为各个信息系统数据库的集合体，又能保证原各信息系统的独立实施与运行。

基于微服务的软件架构体系恰好满足这一要求，它要求各项服务尽可能的小、可以独立部署、自动化部署和运维，通过网络将各个信息系统的数据访问层连通，再由统一标准的管理服务提供各业务数据的访问服务列表与权限验证，最终统一由业务数据访问服务完成数据的存取操作。在这个过程中，应做到：

（1）底层数据结构是透明的。业务数据访问服务提供了统一的接口，应用无需知道数据在哪里保存、源数据库支持哪种访问方式（XQuery，SQL）、数据的物理结构、网络协议等。

（2）提供统一的数据视图。数据整合的优势是可以保留数据库的完整性约束，数据更加真实、准确、可靠。

2 面向搜索主题的数据仓库建设

校园网各教学信息系统中包含了大量的新闻资源、图片资源、影视资源、软件资源、应用资源和文献资源，为获得良好的用户体验（一键式全网检索），实现这些资源的跨系统检索功能，建立统一的数据检索索引，就需要建设一套面向搜索主题的数据仓库。

数据仓库可以抽取多个数据源的历史数据，将各信息系统的数据集成在一个仓库中进行加工处理，对目标关键词进行细粒度的、多维度的分解，帮助应用使用者进行检索数据的分析与决策，并且不改变原数据源的结构和属性。其主要结构包括：

（1）数据采集功能。基于微服务架构的虚拟全局数据库统一存取系统提供了数据访问的接口，通过该接口，数据采集模块可以定时轮询的方式将指定的目标数据源放入数据仓库的事实表内。

（2）数据的离线分析。离线分析是指运行分析程序的机器和运行业务访问的机器是分开的，也就是说使用离线分析并不会影响线上正式数据的访问性能。应用（检索应用）接口。基于不同的检索维度，检索应用接口提供了多种查询的方式供校园网系统根据不同的场景使用。

3 运行数据的可视化系统

信息管理部门需要对校园网的各信息系统的各项资源访问情况进行监控，通过运行数据的可视化实时了解这些运维数据，才能更好的服务学校、服务师生、服务信息化教学需求，建设一套快速、直观、准确的标杆性服务体系。只有将各信息系统的运行情况、各项资源的访问情况进行可视化的监控，才能更加有效的规划网络资源的负载均衡、提供各系统的高可用性。

数据可视化是指将大型数据集中的数据以图形图像形式表示，并利用数据分析和开发工具发现其中未知信息的处理过程，主要旨在借助于图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。数据可视化已经提出了许多方法，这些方法根据其可视化的原理不同可以划分为基于几何的技术、面向像素技术、基于图标的技术、基于层次的技术、基于图像的技术等。信息管理部门需要的运行数据的可视化系统应包含以下几个主要部分：

（1）运维数据的实时显示。充分体现校园网的各信息系统运行情况、各项资源的访问情况，运用地图、图标、图表、色块等展示形式实时显示，并提供异常情况图形提醒功能。

（2）应用和资源的即时管理。对校园网的各信息系统运行情况、各项资源的访问情况监控时，可以使用管理指令对各应用和资源进行即时管理，调整系统的运行。

（3）运维数据、管理指令的存储与回放。动态回放运行数据可视化系统的运维数据、管理指令，可以有效审计管理指令的下达过程，同时通过动态回放可以发现新的探索维度。

4 建设统一的资源检索平台

在主题数据仓库的基础上，制定和统一资源标准，与目前学校多个教学资源系统实现资源汇集，统一存储，提供一站式跨库检索，可同时检索非结构化数据中心和图书期刊资源库。利用现有统一检索功能，实现一站式跨库检索，对文档的文件名、标签、编目信息、文件内容进行全文检索，一个入口可同时检索校园网现有资源和现有图书馆资源库。提供关键字检索、图谱检索、人像检索、地图检索等功能，利用AI 技术实现资源快速检索。

采用微服务架构整合校园网教学资源，解决我校多年来各类教学资源存放分散，教学信息共享困难问题，知识信息统一管理和共享，研究针对不同结构、不同数据格式、不同查询界面和查询语法、不同存放位置的数据库或网站的查询需求，建立起统一的检索入口和检索语法，研究如何形成校园统一的教学资源大数据平台，通过最简单的操作，使用户能够一步到位地检索到所需要的信息资源，从而实现对各种不同资源以及不同数据库的高度、有效整合。实现数据的共享与交换与一站式数据检索和资源发布，积累数据资产，协助提高办公效率和提升教学质量，为提升信息化教学作出积极的贡献。