第38卷 第6期数字技术与应用第 38 卷 数字技术与应用 www.szjsyyy.com2020年 6月Digital Technology &ApplicationVol.38 No.6June 2020设计开发DOI:10.19695/j.cnki.cn12-1369.2020.06.54基于微服务架构的终端服务平台设计郄小明 张建君(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081)摘要:从移动终端特定场景下本地信息处理高效性、多样性、安全性方面需求出发,在借鉴微服务架构设计思想基础上,设计了面向终端本地应用的服务平台。本文从终端服务平台功能定位上展开论述,设计了终端服务平台的架构,重点从OS平台、服务运行环境和基础微服务3个方面进行阐述。该服务平台通过服务网关为应用提供统一的服务访问接口,支持服务扩展,为终端应用开发提供支撑,提高了应用的开发效率。关键词:微服务；服务平台；终端；信息处理中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1007-9416(2020)06-0124-03随着智能终端及移动技术的快速发展,终端本地信息处理尤其针对特定场景的需求不断增强[1]。为增强智能终端在特定场景下本地信息处理的高效性和多样性,提可扩展的服务平台,提供服务运行环境及基础微服务。同时制定服务开发标准及交互接口规范,便于开发部署其他扩展服务。服务平台为终端应用开发提供统一的服务访问接口。层,主要用来屏蔽不同终端设备、通信链路的差异,提供共性微服务和扩展微服务,便于上层应用的开发。服务平台遵循“高内聚、松耦合”的设计思想,通过基组。基于微服务的开发集成与无缝升级技术,将功能复杂、体积庞大的功能集合按照标准拆分为多个体积小巧、功能简单的独立功能模块,实现软件和功能的解耦。针对具体业务问题,遵循制定的微服务开发标准和接口规范,可快速开发相应服务模块,并完成相应部署。高终端应用的开发效率,设计基于微服务架构的轻量化、础服务和微服务技术体制适应功能扩展和按需裁剪与重1 微服务架构微服务架构作为一种全新的架构模式,通过微服务将一个功能复杂的单体应用分解成一组小的服务,不同服务直接可以相互协调、互相配合,共同完成一个复杂功能。微服务架构中单个服务都采用进程的方式独立运行,针对具体业务构建相应微服务,不同微服务间交互开销都是轻量级的。各微服务间均可以单独部署,通过服务网关对外提供统一的服务接口[2]。3 服务平台架构设计基于微服务的平台框架,按照层次化设计思想,如图1所示,系统自上向下划分为应用层、平台层、系统层和硬件层。应用层“以用户为中心”,重点实现人机交互功能,完成各类应用界面设计和集成,可根据需要动态加载。平台层是各类服务功能实现的主体,采用服务化设计,完成各类服务的数据采集、数据处理、数据存取等功能。根据内容的独立性划分不同的微服务,完成各自独立的功能,微服务支持独立部署,实现其自身功能。系统层为终端平台运行的操作系统。硬件层包含终端运行的硬件及特定场景下接入的外围设备。平台层按照层次划分,可分为OS平台、服务运行环境、基础微服务和专用微服务四部分。2 终端服务平台定位终端服务平台是一个基础的、用于衍生终端各应用的支撑平台,是连接信息基础设施与上层应用的桥梁。在改进和完善底层支撑与应用服务等方面,发挥“体系基座”和“服务中枢”的作用。服务平台是在操作系统和应用软件之间构建的中间收稿日期:2020-04-25作者简介:郄小明(1987—),男,河北石家庄人,硕士,工程师,研究方向:通信系统、终端技术。通讯作者:张建君(1983—),男,河北邢台人,硕士,高级工程师,研究方向:通信网络与统一通信技术。124Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.郄小明 张建君:基于微服务架构的终端服务平台设计2020年第 6 期图1 服务平台架构设计图3.1 OS平台OS平台是功能统一的软件基础平台,屏蔽操作系统差异,采用跨平台的软件构建技术。OS平台作为运行在操作系统上的平台软件,提供支持多种操作系统的统一抽象接口,为微服务提供独立于特定操作系统的开发环境,降低操作系统差异对微服务开发和维护的影响,便于软件研发人员专注在服务的总体设计和实现上。OS平台利用组件技术提供任务管理、定时器管理、消息队列、内存管理、日志管理、数据缓冲区管理、文件、字符串操作、信号量和互斥等基础功能,为服务开发提供统一稳定的环境,上层服务可直接使用平台抽象接口,开发跨平台的微服务[3]。3.2 服务运行环境服务运行环境作为服务平台的基础,提供各微服务的统一管理,保障微服务间的互相协作,是服务平台实现的技术支撑[4],主要包括以下几部分。(1)注册中心,采用集中注册管理机制,接收微服务传递来的注册信息,在本地哈希列表进行存储[5];通过服务刷新机制与各微服务进行周期性的交互,以便定时查看各微服务运行状态;在微服务状态异常的情况下,可重启微服务。(2)服务网关,应用需通过服务网关进行服务平台的访问,是服务平台的统一入网关实现对请求的预处理、拦截,具备协议转换、异常处理等功能;它使应用与服务之间的耦合解除,完成前后台分离,增强了系统的安全性。(3)服务容错,构建故障隔离、断路器等容错与修复机制,避免单个服务不可用时,故障蔓延,并造成整个平台不可用的风险[6]。(4)安全认证,用于调用服务应用的身份验证、授权和访问控制。管理和控制上层应用对服务平台的访问过程,防止被非授权应用访问。安全认证截获应用的服务请求,从中提取应用信息、认证信息等,通过调用内部的安全和策略机制对服务请求认证授权,只允许合法应用且满足策略规则的请求通过,阻止非法和越权的服务请求。3.3 基础微服务基础微服务为上层应用软件提供部分核心、共性基础功能,支撑专业应用扩展[7]。主要包括统一认证、设备管理、数据加密、数据存储、权限管理等微服务。(1)统一认证,针对终端服务平台的特定应用场景,对使用终端的用户进行身份认证,防止未经许可的用户使用终端。(2)设备管理,终端服务平台的需求,终端需连接多种外围设备,同时支持动态扩展。设备管理微服务完成外围设备的动态接入及状态维护,为应用提供设备列表、状态管理、操作管理等功能。(3)数据加密,保障终端运行及通信时的数据安全,设计通用数据加密解密服务,对外提供加密和解密接口,为需要在网络中传输及本地存储的数据提供加密解密支撑。(4)数据存储,该服务提供轻量化的数据提供增删改查等灵活操作的服务接口。服务和应用开发者可通过调用相应接口完成本地数据存储。(5)权限管理,特定应用场景下,终端用户是各级网络的管理者,也是各种125口,各微服务提供的能力接口均通过服务网关对外提供。存储能力[8],包括轻量化文件存储和Sqlite数据存储,对外Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.第 38 卷 数字技术与应用 www.szjsyyy.com应用命令的执行者,各级用户有不同的任务与网络需求。为了更有效地进行网络组织运用、防止下级用户的越级操作或误操作,对用户的用户等级、拓扑查看权限等使用权限进行统一管理。3.4 专用微服务在遵循服务平台制定的开发标准和接口规范基础上,利用OS平台和基础微服务提供接口,开发者可根据需求开发各种专用微服务,为终端提供高效、多样的服务。参考文献[1] 张向祺.基于微服务的企业移动办公平台规划设计[J].信息技术与标准化,2016(3):71-74.[2] 曹宏宇,胡恒.基于微服务架构的智能终端软件架构探讨[J].科技创新与应用,2019(20):17-19.[3] 罗有平,汲锡林.统一通信客户端软件架构研究[J].无线电工程,2018,48(4):253-256.[4] 付朋辉,吕锋,王艳.基于微服务架构的平台设计与应用[J].金融电子化,2017(6):72-73.[5] 耿登田,高瞻.基于SOA的通信网络服务技术研究[J].数字技术与应用,2015(4):30-32.[6] 晋荣,王瑞,程洪闪.基于微服务架构的综合运维系统设计[J].计算机与网络,2019(13):56-58.[7] 余和剑.基于微服务架构的信息资源服务平台构建研究[J].科技管理研究,2019(13):212-126.[8] 杨俊伟,纪鑫,胡强新.基于微服务架构的电力云服务平台[J].电力信息与通信技术,2017,15(1):8-11.4 结语目前主流的微服务架构大多应用在服务器后台,通过网络为前台应用提供服务。本文设计了采用微服务架构的终端服务平台,该平台为终端提供多种基础微服务,支持终端本地多样信息的处理和安全支撑,同时具备服务扩展的能力。平台对外通过服务网关提供统一的服务调用,方便应用调用各种服务接口,屏蔽了应用与内部服务间的关联。该服务平台在终端领域有较好的实用价值和应用前景。Design of Terminal Service Platform Based on Microservice ArchitectureQIE Xiao-ming,ZHANG Jian-jun(The 54th Research Institute of CETC, Shijiazhuang Hebei 050081)Abstract:Starting from the requirements of high efficiency, diversity and security of local information processing under thespecific scenario of mobile terminal,based on the design idea of micro service architecture, designs a service platform for terminal localapplications.This article expands on the functional positioning of the terminal service platform, designs the architecture of the terminalservice platform, focuses on three aspects: OS platform, service operating environment and basic microservice. The service platformprovides a unified service access interface for applications through the service gateway, supports service expansion, provides support forterminal application development, improves the efficiency of application development.Key words:microservice; service platform; terminal; information processing126Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.