11月@@28-29日@@，由中国社会科学院信息化研究中心和北京国脉@@互联@@信息顾问有限公司联合举办的@@“2018智慧中国@@年会@@”在北京隆重召开@@，以@@“数据@@赋能@@ 智慧中国@@”为主题@@，共有来自@@全国部委@@、省@@、市@@、区县电子政务@@@@、智慧城市@@@@、大数据@@主管领导@@、行业专家@@、企业代表@@、主流媒体千余人参会@@。
本文系国脉@@技术总监@@潘超巧@@于@@11月@@29日@@上午在@@“2018智慧中国@@年会@@”分论坛@@--“微服务@@与数据@@赋能@@平台@@构建与实践研讨会@@”上的演讲@@，内容通过@@现场速记整理@@，未经本人审核@@。
【国脉@@技术总监@@ 潘超巧@@】
伴随着容器化的日@@臻成熟@@，微服务@@逐渐成为软件@@开发的主流形态@@，大量的分布式@@、领域驱动设计的微服务@@被快速开发和部署@@，服务间呈现出搭积木的能力@@，使不同的业务通过@@重新组合数个微服务@@@@，就能实现新的业务场景@@。被越来越多的开发者推崇@@，很多互联网@@行业巨头@@、开源社区等都开始了微服务@@实践@@。阿里@@巴巴@@、华为@@、腾讯@@、360等很多互联网@@公司都采用了微服务@@开发实现业务场景@@。
一@@、什么是@@微服务@@@@
有些人认为微服务@@是@@@@“微信服务@@”的缩写@@，因为现在微信比较火@@，其实不是@@@@。微服务@@，是@@一@@种软件@@架构的形式@@。在这个架构中@@，微就是@@@@“微小@@”的意思@@，在这个架构中@@，复杂的应用程序是@@由多个小而独立的进程组成@@，每一@@个进程通过@@独立于语言@@的接口进行@@相互交流@@。这些服务较小@@、高度解耦@@且专注于完成一@@个小任务@@， 使得用模块化方法建设系统更容易@@，降低开发难度@@、增强扩展性@@、便于敏捷开发@@。
下面我列了微服务@@的几个特点@@：①微服务@@有一@@套服务治理的解决方案@@，服务之间不耦合@@，可以@@随时加入和剔除服务@@。②拥有独立的基础组件@@，业务单一@@@@、易于维护@@。③安全@@机制@@，微服务@@系统有一@@个完整的安全@@机制@@@@，包括用户验证@@、权限验证@@、资源保护等@@。④每一@@个独立的微服务@@都能够集群化@@，且具有负载均衡的能力@@。⑤微服务@@的服务与服务之间@@，是@@通过@@@@HTTP协议或消息组件通信的@@，具有容错的能力@@。
二@@、为什么使用微服务@@@@
那么我们@@为什么要使用微服务@@呢@@？我们@@可以@@先看一@@下左边这个单体结构@@，一@@旦项目@@、功能变多@@，系统的耦合度也会逐渐增高@@，出现故障时无法隔离@@；系统复杂@@、错综交互@@，改一@@个功能@@，往往整个系统都需要修改@@；同时多套系统时@@，是@@重复地去制造各种轮子@@，比如软件@@系统@@、数据@@库@@、中间件等@@；是@@一@@个完全封闭的架构@@，升级和迁移的成本也非常高@@。
微服务@@做到了一@@个解耦@@@@、故障降级熔断保护措施@@，就像@@保险丝一@@样@@；采用了模块化开发@@，开发运维一@@体化@@，通过@@持续集成@@、持续交付@@、全自@@动化地进行@@部署@@；具有扩展性@@、高可用@@，在升级扩展中可以@@做到不中断业务@@。
简单来说@@，微服务@@在应用中有四@@个好处@@：①每个模块都是@@独立部署的@@，所以@@@@简单灵活@@。②每个服务专注和专业于它的内容@@，可以@@高效@@、可靠地去做到相应的服务@@；同时每个小模块@@、小服务都可以@@由一@@个小团队来负责@@。③微服务@@做到了单体的解耦@@@@，把耦合度降下来后@@，高内聚@@、更容易扩展@@。④采用微服务@@架构@@，开发语言@@没有限制@@，你可以@@在这个服务里采用@@Java语言@@，在另一@@个服务里采用@@PHP语言@@，或者@@Python等其他语言@@@@，且开发工具也不受限制@@。
传统单体的开发模式@@，从计划到开发有许多个模块@@，在技术部门统一@@进行@@编译@@、测试@@、发布@@，采用微服务@@的开发模式后@@，编译可以@@由不同的小团队来进行@@@@，因而多个部门就会形成一@@个线条状的结构@@，可以@@走三@@条线@@，再加上持续交付@@的@@、自@@动部署的@@、多个环境的更新部署@@，从理想化的角度来说@@，十个团队每年可以@@做到十万次@@部署@@。
三@@、微服务@@模块化开发的好处@@
模块化到底有哪些好处呢@@？其实我们@@可以@@把模块化当作一@@个拼装的形式@@：①模块可插拔@@，就像@@USB接口一@@样@@，需要时插上@@，不需要时就拔除@@，不会产生相应的问题@@。②故障隔离@@，每个模块都可以@@用一@@个分支去创建@@，不会造成代码之间的冲突@@。③解耦@@，在模块中增加或修改功能@@，只会影响当前模块@@，不会影响整个应用@@。④动态部署@@，在运行时把模块部署到应用中@@，快速修复故障@@，提高发布@@效率@@。⑤平台@@系列@@，成为行业一@@流大数据@@平台@@@@，每个平台@@提供@@1-2项特色优势数据@@服务@@。⑥多版本@@部署@@，可以@@在运行时同时部署某个模块的新旧版本@@@@，进行@@AB TEST。⑦减少资源消耗@@，通过@@部署模块的方式减少应用数量和机器数量@@。
原来分步式架构在部署时比较麻烦@@，随着科技的发展@@，Docker技术应运而生@@。Netflix云@@架构总监@@Adrian Cockcroft 说过@@“微服务@@和@@Docker的结合是@@一@@种颠覆@@”。通过@@Docker技术的独立性@@、颗粒度@@、快速创建和销毁及完善的管理工具@@，可以@@实现微服务@@的快速部署与扩容调度@@。我们@@现在做的项目@@，编程完成把@@JAR包打出来后@@，通过@@一@@个配置文件扔到@@Docker服务器上@@，阿里@@Docker云@@、有容云@@@@，丢上去运行@@，整个分布式会自@@动完成@@。微服务@@架构和@@Docker技术的结合@@，可以@@解决很多问题@@，譬如正在运行的一@@个项目@@，CPU和内存是@@正常的@@，突然用户访问@@量增大之后@@，通过@@容器技术@@，会自@@动响应@@，将两个容器扩容为三@@个@@，从而降低@@CPU的消耗量@@。
我的建议是@@@@，政府数据@@体系平台@@架构可以@@采用微服务@@架构@@@@。当前政府系统@@/软件@@数量多@@、标准体系复杂@@，还有很多配套系统之间存在重复的功能@@，系统之间耦合度比较严重@@，升级迁移的时候成本非常高@@，应用场景@@、参与的角色非常多@@。所以@@@@，大平台@@@@、大系统需要采用微服务@@架构@@来解决这些问题@@。
四@@、微服务@@开发框架@@
我们@@可以@@看一@@下当前主流的微服务@@框架@@：第一@@个是@@我们@@国脉@@采用的@@Spring Cloud，它是@@一@@个基于@@Spring Boot实现的云@@应用开发工具@@，它为基于@@JVM的云@@应用开发中的配置管理@@、服务发现@@、断路器@@、智能路由@@、微代理@@、控制总线@@、全局锁@@、决策竞选@@、分布式会话和集群状态管理等操作提供了一@@种简单的开发方式@@。
第二@@个就是@@@@Dubbo，阿里@@巴巴@@公司开源的一@@个高性能优秀的服务框架@@，使得应用可通过@@高性能的@@ RPC 实现服务的输出和输入功能@@，可以@@和@@ Spring框架无缝集成@@，但目前从社区的活跃度来说@@，Spring Cloud更活跃@@，阿里@@的一@@些公司也在用@@Spring Cloud。第三@@个是@@刚刚出来的一@@个微服务@@架构@@--LSTIO，是@@ Google、IBM、Lyft首个共同联合开源的项目@@，提供了统一@@的连接@@，安全@@，管理和监控微服务@@的方案@@。
接下来讲一@@下典型的微服务@@架构@@，是@@通过@@@@轻量的@@http协议关联各个服务之间的关系@@，通过@@服务注册与发现的机制@@，加上消息队列@@，来访问@@各类型数据@@库@@@@，包括运维监控@@、实时认证等@@。这是@@基于@@K8S容器集群的微服务@@架构@@，是@@应对大系统的@@，包括自@@动部署服务@@、灰度发布@@服务@@、自@@动水平扩展服务@@、集群内负载均衡服务等@@，可以@@看到它采用多个数据@@库@@@@、多个缓存服务器等@@等@@。
五@@、基于微服务@@架构的赋能平台@@实践@@
（一@@）标准规范@@
下面讲下我们@@当前在做的一@@个赋能平台@@实践中的一@@些针对技术采用的标准规范@@@@。标准规范@@这块我们@@分为六个层面@@：基础设施@@、数据@@采集@@、数据@@存储@@、数据@@处理@@、应用支撑@@、门户展现@@。基础设施@@包括了存储的设施@@、机房@@、计算机服务器等@@@@；数据@@采集@@，包括离线采集@@、实时采集@@、手工录入等@@；数据@@存储@@包括分步式数据@@库@@@@、内存数据@@库@@@@、关系数据@@库@@@@；数据@@处理@@包括数据@@交换@@、清洗转换@@@@、比对等@@，因为数据@@入库后要保证数据@@质量@@，需要相关平台@@支撑@@；最后到应用决策@@，通过@@手机端@@、web端把相关内容展示出来@@。
（二@@）运维及安全@@管理保障@@
运维安全@@管理保障方面@@，包括移动设备监控@@、移动应用管理@@、web应用监控和数据@@库@@中间件监控等@@。
（三@@）技术路线@@
我们@@走的技术路线@@的整体结构主要包括开发技术@@@@、模型标准@@、运行环境@@、开发管理@@：①开发技术@@，主要是@@@@J2EE，结合微服务@@的高效性@@；②模型标准@@，就是@@我们@@仓颉数源在做的元数据@@标准@@，保证字段内容标准@@，加上跨语言@@的@@XML技术标准@@；③运行环境@@，包括容器技术@@、HTTP服务器等@@；④开发管理@@，开发运营一@@体化@@、可视化开发等@@。从而保证我们@@赋能平台@@的稳定运营@@。
（四@@）API网关接入@@-安全@@
我们@@通过@@@@API网关来保证系统的安全@@@@，因为所用接口@@、访问@@、用户都是@@先通过@@@@API网关来访问@@我们@@的各个服务数据@@@@，API网关在我们@@整个架构中起到了非常重要的作用@@，包括统一@@接入@@、流量管控@@、业务隔离@@、安全@@防护等@@，其中它们各司其责@@。
（五@@）功能结构@@
最后是@@我们@@微服务@@赋能平台@@的功能结构@@@@，包括了数据@@源@@、数据@@汇集@@、数据@@分析@@、数据@@应用四@@个层面@@。数据@@源层@@，就是@@说数据@@从哪来@@，一@@个是@@外部采集@@，包括我们@@公司@@7大平台@@@@采集录入的数据@@@@，还有一@@个是@@数据@@交换@@，我们@@OA系统里存在的一@@些数据@@@@，通过@@接口打通进行@@获取@@，此外还有合作共享资源和其他数据@@@@；这些数据@@拿到后@@，我们@@进行@@质量检测@@，包括编目@@、转换@@、对比@@、清洗等@@；再到数据@@分析@@层@@，进行@@可视化@@、聚合统计@@、关联分析@@、全文检索@@、模型训练@@、DSL分析引擎等技术操作@@；最终到应用层@@，进行@@运维管控@@，可以@@给公司提供趋势预测@@、业务分析等服务@@。我们@@国脉@@已基于微服务@@开发完成或正在进行@@重构的产品有@@IEP（智慧赋能平台@@@@）、仓颉数源数据@@元公共服务平台@@@@、数据@@基因@@5.0版本@@、国策数据@@库@@等@@。
最后我总结一@@下@@，微服务@@可以@@为平台@@@@整合提供强大的支撑@@；通过@@微服务@@的架构理念@@，可以@@为平台@@@@、组织@@、不同技术团队之间的融合@@，提供一@@个很好的技术框架基础@@；通过@@模块化的开放模式@@，大幅提高产品的可靠性@@、可拓展性@@；通过@@与@@Docker容器的结合@@，可以@@实现分布式项目的快速部署与搭建@@；通过@@一@@体化运维和持续集成@@、持续交互@@，可大大降低运维成本@@。我们@@国脉@@正在努力@@，应用微服务@@架构做出更多@@产品和解决方案@@。谢谢大家@@！
附@@：国脉@@，是@@领先的大数据@@治理@@和数字政府@@专业提供商@@。创新提出@@“软件@@+咨询@@+平台@@+数据@@+创新业务@@”五@@位一@@体服务模型@@，拥有数据@@基因@@和水巢@@DIPS两大系列几十项软件@@产品@@，长期为中国智慧城市@@@@@@、智慧政府和智慧企业提供专业咨询@@规划和数据@@服务@@，广泛服务于信息中心@@、大数据@@局@@、行政服务中心等政府客户@@、中央企业和金融机构@@。自@@2004年成立以@@来@@，已在全国七大区域设立@@20余家@@分支机构@@、5大技术研发基地@@，服务客户@@2000余家@@，执行项目@@5000余个@@，连续多年开展中国政府网站@@@@、智慧城市@@@@、互联网@@+政务@@、营商环境@@等公益评估评选活动@@。被业界誉为中国信息化民间智库知名品牌@@、电子政务@@优选咨询@@机构@@，国内首倡智慧政府理念@@，首创智慧城市@@@@@@、数据@@治理@@、互联网@@+政务@@评价体系@@，首推数据@@资产普查@@、全口径数据@@资源目录@@、数据@@元标准化@@、数源确认与供需对接@@、最多跑一@@次@@@@事项梳理@@、营商通等产品@@，信息资源编目@@、公共数据@@普查等业务全国占有率和影响力名居榜首@@。
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