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基于微服务架构的智慧景区平台关键技术研究与应用

范文

肖荣高全亮

摘? 要：国内景区在遇到节假日大客流冲击时，需要及时提供实时客流数据给政府和景区管理部门，并满足大量游客实时访问网站系统相关旅游服务的要求。部署在云平台上的智慧景区平台通过快速启动大量Docker容器，实时调度服务资源，水平扩展相应的应用服务，达到迅速扩容、提高系统访问性能的目的，满足大量游客实时访问的需求。文章分析了微服务架构的技术特点，并研究其在智慧景区中的实际应用。

关键词：智慧景区; 微服务; 云平台; Docker容器

中图分类号：TP399? ? ? ? ? 文献标志码：A? ? ?文章编号：1006-8228（2019）04-44-04

Abstract： When many scenic spots are facing the rapid growth of tourist during the holiday， it is necessary to provide the real-time date of visitor number to the administration of government and scenic， and to meet the demand of many visitors to visit the website about travel services in real time. At that moment， the intelligent scenic platform on the cloud platform can quickly deploy a large number of Docker containers， then schedules service resources in real time. And it can expand the application services horizontally to achieve rapid expansion and improve system access performance. At last it can match the needs of visitors for real-time access. This article analyzes the technical characteristics of microservice architecture and researches on the practical application in smart scenic.

Key words： intelligent scenic; microservice; cloud platform; Docker container

0 引言

近年来国内旅游人数逐年增加，2017年，中国的旅游收入超过5万亿人民币，旅游人数超50亿人次。根据“十三五”旅游业发展规划，未来五年国内旅游人数持续增长，年均增速目标为9.9%。伴随着旅游业的发展，景区面临着快速增长的游客数量。特别是当各旅游景点在“五一、国庆”等节假日遭遇大客流冲击时，景区承受着巨大的安全和服务质量压力。稍有不慎，就会导致大量的游客投诉和不可预见的安全事故。

因此，政府主管部门希望能及时获取舆情，以作决策依据，防控公共安全风险;游客希望能获取景区实时信息、线路规划，并能体验线上预订服务;景区希望能实时获取销售信息和現场各要素状况，以便及时调配各种资源，平衡旅游态势，加强现场管理。这就要求景区的信息化平台能够提供可伸缩的服务能力，特别是在突发大访问量的情况下，能快速扩容，实时响应上线迭代。

1 智慧景区建设现状及发展趋势

目前全国各大旅游景点的信息化建设水平层次不齐，仅有部分景区能够提供一些独立的旅游服务，如前期咨询服务、票务服务、线路设计服务、安全服务等。而这些景区IT系统建设的模式都是“烟囱式”的，是持续运营时基于不同时期业务需求开发上线的。从某种程度上讲，每当一个新系统上线都预示着一座新烟囱的矗立而成[1]。以这样的方式建设系统，必将给景区带来以下弊端。

⑴ 随着景区发展，各系统间必须要打通，以更好地整合资源，流通数据，但打通“烟囱式”系统间交互的集成和协作成本高昂。

⑵ 对节假日大客流带来的流量激增，不能迅速完成性能扩容。独立部署的各系统不能根据访问流量均衡资源，进行迅速扩容。

⑶ 由于互联网新业务需要不断进行迭代开发，单独快速上线，而在现有的系统架构设计之上，需要停止整个平台服务后整体升级。

面对这些问题，传统的单体式应用架构已经无法解决。微服务架构的出现，很好的解决景区信息化平台面临的上述问题。

微服务架构是将平台各系统分解为很多个小的互相关联的微服务群。这种架构方式，首先在整体功能不变情况下，将所有的应用系统分解为多个可管理的服务[2]。每一个微服务完成某个特定的业务，如订票管理、线路规划等，并提供API接口供调用。由此，单个服务很容易开发、理解和维护。

每个微服务都是独立的部署。单个功能上线发布不再需要协调其它系统并受到其影响，可以加快部署速度，响应快速变化。

每个服务可以实现独立扩展。根据实际业务需求，实时动态调整每个服务的部署规模，快速启用同一个服务的不同实例以满足突发流量。

因此，智慧景区平台的架构发展趋势，必然是通过微服务间的大量调度和集成，实现各个应用的相互连接、融合，发挥服务应用的最大效力，形成合力，实现高效服务和管理。同时，基于云服务的模式可为广大景区提供低成本、高水准、集约化的应用[3]。

2 智慧景区主要关键技术

⑴ 云计算技术

云计算是一种基于网络、通过虚拟化方式共享资源的计算模式，让服务器资源按照业务需求，动态方式提供服务[4]。随着云计算的发展，越来越多的系统平台选择云平台作为部署平台。但是，基于虚拟机的资源管理较为重载，难以实现细粒度的资源动态调整与混合云中跨平台的服务快速迁移，但是容器技术在一定程度上弥补了虚拟机的不足[5]。

⑵ Docker技术

Docker技术是一种Linux容器解决方案，提供简单易用的容器使用接口。它将应用程序与依赖打包在一个文件，运行在生成的一个虚拟容器中，解决了快速部署时的环境问题。

在微服务架构下，一个微服务就是一个可调用的应用，要求能够快速迭代发布部署，提供一整套应用程序的部分功能。通过使用Docker容器引擎技术，将一个微服务实例化生成镜像image，运行到Docker的Container的容器中。这样，当遇到突发流量时，可以快速响应，根据服务器资源情况，快速启动大量容器来应对。

Docker主要组成有四部分：DockerClient客户端、Docker Daemon守护进程、Docker Image镜像、DockerContainer容器。

⑶ Spring Cloud框架技术

Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的云应用开发工具，是一套分布式服务治理的框架，专注于各类服务之间的通讯、熔断、监控等，可以做到一键启动和部署相关服务，如服务注册中心、配置中心、消息总线、负载均衡、数据监控。

在微服务架构下，平台要求每一个微服务应用都是能够独立部署、水平扩展、独立访问的服务单元。利用Spring Cloud可以作为这些微服务的调度者，将所有的服务都有机管理起来，满足各类应用。

3 智慧景区设计架构及功能

3.1 平台设计思路

基于微服务，智慧景区的设计框架需满足功能可灵活扩展、性能可弹性伸缩、系统可快速迭代发布的要求。在平台整体设计层面，将景区所需的硬件设备作为最底层。在此基础上，构建云上的Docker集群，为应用层提供服务能力。再将景区所需的业务需求分拆为一个个独立的应用服务，根据实际访问需求，发布部署在Docker集群里，为展示层提供应用能力，以供服务调用。平台技术架构如图1所示。

3.2 平台整体架构

智慧景区平台通过实现面向游客的互动功能，满足景区日常运营所需的安全监测、内容发布、客服呼叫等需求，再通过与第三方系统接口提供符合政府监管部门要求的运营数据，达到景区运营的智能化。系统整体框架如图2所示。

总体架构可以分为四层，分别为：

⑴ 基础设施层

提供所需的硬件资源，包括运营配套设备和信息传输网络。运营配套设备主要是公共环境的智能化设备，如票务闸机、停车道闸等。信息传输网络是将所有的设备数据进行传输至云端数据库，实现云、地联动传输，达到数据在各系统间的互联互通互享。

⑵ 能力支撑层

构建在云平台上的运行环境，提供一套供各服务间注册、访问、调度、发布的基础软件架构，允许各类服务能够开发性的对外独立运行，并可平滑扩展升级。在数据层面，根据业务不同，可分为用户数据、订单数据、运维数据、停车数据、视频数据、票务数据等。

⑶ 业务服务层

细化拆分游客服务和运营管理的业务需求，达到最细小颗粒度的独立服务程度。每个服务只关注一个业务功能，服务间能够松散耦合。其中，核心服务有：预定管理、游客互动管理、内容栏目、客服协同、安全服务、运维服务、停车诱导、运营监测调度、票务信息等。

⑷ 业务展现层

主要是利用HTML5技术，实现景区的官网、官微的统一接入发布访问，支持多终端接入访问，包括PC电脑端、移动手机端和移动PAD端等。

3.3 平台主要功能

智慧景区信息化平台提供的主要功能有以下。

⑴ 能力开放

提供开放化服务接口，将基础设施配套系统的运营数据，提供给政府监管部门（交通、卫生、旅游等）的管理平台，实现景区运营的实时监管以及实时数据的互联互通;对接外部第三方应用系统接口，如与OTA分销平台等，实现景区互联网整合营销。

⑵ 营销管理

根据游客游玩体验需要，提供门票、住宿、会务、导游等预定服务，实现景区整体营销功能，并针对销售数据进行统计分析，供管理方决策。

⑶ 互动展示

围绕游客在景区游玩视角，提供三维虚拟现实体验，实现景区手绘地图导览功能，集地图、文字语音、特色线路、实时客流于一体。

⑷ 运营管理

提供景区官网、官微的日常运营信息的发布管理;可以实现游客服务协同处置，多渠道的接受游客的各种咨询、投诉、自助服务;满足景区日常运维需求。

4 结束语

随着旅游业的快速发展，智慧景区建设必将迎来新的高潮。目前容器技術和微服务架构的发展趋势已经形成，通过这些技术的应用，能够对智慧景区平台的“集中部署，资源集约，移动互联，服务驱动，快速响应”进行更深层次的理解，更好的帮助企业降低成本，甩掉基础设施运维包袱。这些技术已经在上海市松江区广富林文化遗址景区的信息化建设中得到了应用。从服务的视角出发，对智慧景区平台在功能设计和使用模式两方面进行更优设计，使系统能更好的适应互联网时代用户的服务诉求。

参考文献（References）：

[1] 李林.智慧城市建设思路与规划[M].东南大学出版社，2012.

[2] 钟华.企业IT架构转型之道—阿里巴巴中台战略思想与架构x实践[M].机械工业出版社，2017.

[3] 姚国章，赵婷.利用云计算技术推进智慧旅游发展研究[J].电子政务，2013.4：79-86

[4] 杨立勋，殷书炉.人工智能方法在旅游预测中的应用及评析[J].x旅游学刊，2008.9：17-22

[5] 树岸，彭鑫，赵文耘.基于容器技术的云计算资源自适应管理方法[J].计算机科学，2017.44（7）：120-127

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