基于微服务架构的高可用教务系统的设计与实现

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学校教务系统给广大师生提供了方便快捷的在线操作,能够减少师生日常教务活动所耗精力。但是在目前吉林大学的教务工作被分散多个服务之上,不同服务之间的信息难以共享、技术架构各有不同,对学校的服务治理提出较高挑战。如何将众多服务进行整合,对各个服务进行统一管理,对校内业务进行领域划分,使得各个服务的代码能够为其他服务所用,既能减少开发成本、加快业务迭代过程又能减少服务运维难度成为治理当前教务系统的新挑战。与此同时,集服务发现与注册、配置中心和动态DNS服务三大主要功能为一身的Nacos在当前互联网社区热度逐渐上升,其主要优点是其本身保证了可用性和最终一致性,而Zookeeper等别的注册中心在Leader进行选举时将会对外拒绝提供服务。且Nacos自带对开发人员友好的可视化界面,能够快速上手减少开发成本。基于以上背景,本论文通过围绕Nacos为核心的基础上,构建一套具有分布式链路追踪服务、日志中心服务、熔断降级服务以及分布式文件存储服务功能为基础架构的教务系统。构建此教务平台的目的是为了将业务繁多的各种教务工作进行领域划分,确定各类业务的领域边界与各自内在功能,设计出一种高内聚、低耦合的微服务架构的教务系统。为此系统将被分为登陆与权限服务、师生基本信息管理服务、教室与实验室管理服务、短信服务、课程与成绩管理服务、教学质量评估服务、公告服务、毕业论文(设计)管理服务,每个服务除自身需要实现对应领域功能之外,还需对外提供服务接口,使得本服务相关功能能够被别的服务所复用,减小了新业务的开发与运维成本,加快新业务迭代过程。在服务的波峰或波谷阶段,系统也可通过机器的横向增加或减少来改变系统的吞吐量,增加了系统整体灵活性,降低了系统的成本。分布式文件存储服务提供了主备功能,提高了系统数据整体安全性,链路追踪系统和日志中心则可在系统出现问题时提供错误数据的分析功能,缩减错误解决周期。对每个服务开启机器数不少于两台,且通过对不可访问服务进行熔断,提高了系统整体可用性。目前系统基础架构已经搭建完毕,部分业务功能已经开发完毕、测试完成,将会在未来逐步上线。
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