用于微服务集群的多业务隔离方法及系统与流程

1.本发明涉及数据共享技术领域，尤其涉及一种用于微服务集群的多业务隔离方法及系统。


背景技术：

2.在传统城轨云项目中，通常会集成多个业务系统，每个业务系统自身都有一套部署方式和数据存储方式，即每个业务系统会有多台自己的服务器，在部署服务和数据库时，需对各个业务系统中的服务器资源和端口进行统一规划，该操作在微服务数量多，且需要集群大量部署的时候，将会变得非常繁琐且容易出错。
3.多业务系统各自维护一套数据库，在需要与其他业务系统进行数据交互时，需要两个或者多个业务系统对数据获取方式、接口类型、数据格式和发送频率等进行协商，而协商和接口调试需花费大量时间。由于每个业务系统业务部署在不同服务器，没有统一的访问方式，通常是运维人员对各业务系统的服务ip端口进行记录，在需要访问或者出故障时再，对业务相关服务地址进行查找，导致数据交互效率较低，安全性得不到保障。
4.因此，现在亟需一种用于微服务集群的多业务隔离方法及系统来解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于微服务集群的多业务隔离方法及系统。
6.本发明提供一种用于微服务集群的多业务隔离方法，包括：
7.基于微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间；
8.将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中；
9.基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方。
10.根据本发明提供的一种用于微服务集群的多业务隔离方法，在所述将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中之后，所述方法还包括：
11.基于不同的命名空间，将所述共享数据对应的微服务应用程序进行容器化部署，得到容器集群；
12.所述基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方，包括：
13.基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中的容器集群中获取到目标容器组件，并将所述目标容器组件发送到所述数据消费方。
14.根据本发明提供的一种用于微服务集群的多业务隔离方法，所述基于不同的命名
空间，将所述共享数据对应的微服务应用程序进行容器化部署，得到容器集群，包括：
15.根据各个业务系统对应的命名空间，通过kubernetes平台，构建多个kubernetes集群；
16.通过所述共享数据，确定对应的微服务应用程序；
17.基于所述命名空间，将所述微服务应用程序部署到对应的kubernetes集群中，得到容器集群。
18.根据本发明提供的一种用于微服务集群的多业务隔离方法，所述数据库包括redis数据库、es数据库和hbase数据库；
19.所述将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中，包括：
20.获取已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据；
21.基于所述共享数据的主题类型，按照预设存储规则，将所述共享数据存储至对应的数据库中。
22.根据本发明提供的一种用于微服务集群的多业务隔离方法，在所述基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方之前，所述方法还包括：
23.基于各个业务系统的微服务功能，确定微服务功能对应的功能模块；
24.根据所述功能模块在各自业务系统中对应的接口信息，构建业务功能与接口信息之间的映射关系；
25.根据所述映射关系，配置预设代理网关的转发规则；
26.所述基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方，包括：
27.通过所述预设代理网关，获取数据消费方发送的数据订阅请求，所述数据订阅请求至少包括业务系统名称和业务功能信息；
28.基于所述预设代理网关中已配置的映射关系，根据所述业务系统名称和所述业务功能信息，确定目标功能模块对应的目标接口信息；
29.根据所述目标接口信息，通过所述数据库获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方，其中，所述目标共享数据包括实时数据和历史数据。
30.根据本发明提供的一种用于微服务集群的多业务隔离方法，所述根据所述映射关系，配置预设代理网关的转发规则，包括：
31.将所述接口信息中业务系统的ip地址信息与业务功能类型之间的映射关系作为配置参数，为kong网关服务器配置对应的转发规则。
32.本发明还提供一种用于微服务集群的多业务隔离系统，包括：
33.微服务中心注册模块，用于基于微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间；
34.业务数据隔离模块，用于将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中；
35.网关业务隔离模块，用于基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方
36.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述用于微服务集群的多业务隔离方法。
37.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述用于微服务集群的多业务隔离方法。
38.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述用于微服务集群的多业务隔离方法。
39.本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离方法及系统，通过微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间，并将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至统一的数据库中，当预设代理网关获取到作为数据消费方的业务系统发布的数据订阅请求时，从数据库中获取到目标共享数据，并将目标共享数据发送到数据消费方，在提高数据交互效率的同时，通过预设代理网关，也降低了各个业务系统的真实服务端口被暴露所带来的安全隐患，提高了各业务系统的安全性。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离方法的流程示意图；
42.图2为本发明提供的基于微服务注册中心的业务隔离示意图；
43.图3为本发明提供的基于容器化部署的业务隔离示意图；
44.图4为本发明提供的基于采集平台的业务系统隔离的示意图；
45.图5为本发明提供的基于kong网关服务器的业务隔离示意图；
46.图6为本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离系统的结构示意图；
47.图7为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.当城轨云项目中涉及到多个业务系统协同时，通常会存在访问地址不规律，各自使用不同的注册中心，每个业务系统都有自己的服务器，占用资源大，运维成本高，业务系统没有统一的数据存储，以及系统间数据对接不方便等一系列问题。
50.通常各业务系统都是以服务器ip地址加端口作为访问地址，对数据使用者(即作为数据消费方的业务系统)来说地址没有规律，不好记，且又暴露了业务系统的服务真实端口，带来了安全隐患。并且，各个业务系统各自维护一套数据库，在需要与其他业务系统进
行数据交互时，需要两个或者多个业务系统，对数据获取方式、接口类型、数据格式和发送频率等做协商，而协商和接口调试需花费大量时间。
51.本发明采用统一网关，通过配置的方式，将业务系统的真实地址通过服务名代理，既容易区分系统模块，又不暴露真实端口。在微服务注册中心方面，基于统一注册中心，通过命名空间隔离各业务系统，无需各业务系统自行部署注册中心。在部署方面通过对k8s(kubernetes)做命名空间隔离，将所有业务系统的应用部署在容器中，大大降低了运维成本，也节省了服务器资源。在业务数据方面，使用一个数据中心，统一了各业务间数据接口差异，大大降低了数据对接成本。
52.图1为本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离方法的流程示意图，如图1所示，本发明提供了一种用于微服务集群的多业务隔离方法，包括：
53.步骤101，基于微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间。
54.在本发明中，通过nacos进行租户粒度的配置隔离。具体地，在不同的命名空间(namespace)下，可以存在相同的group或data id的配置，命名空间的常用场景之一是不同环境中配置的区分隔离，图2为本发明提供的基于微服务注册中心的业务隔离示意图，如图2所示，可对不同业务系统分配不同的命名空间，使得在同一个业务系统下，可以通过服务名调用其他微服务接口，而不同业务系统的微服务接口不能相互调用，做到注册中心的业务隔离。例如，针对列车自动监控系统(automatic train supervision，简称ats)的微服务注册的相关配置可参考表1：
55.表1
[0056][0057]
步骤102，将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中。
[0058]
在步骤102中，针对城轨云项目的应用服务，与通用paas(platform as a service，简称paas)服务之间做适配层，用于屏蔽不同通用paas暴露接口的差异性。本发明将数据以主题为单位，各个业务系统在统一的采集平台(如天枢平台)中创建主题，将需要共享的数据上报到采集平台，并通过kafka将数据保存至对应的数据库中。
[0059]
步骤103，基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方。
[0060]
在本发明中，在多业务系统中，通过对每个业务系统进行配置，以业务+模块的方式，利用预设代理网络，对应用程序接口(application programming interface，简称api)进行分类，例如，ats系统的采集模块的ip地址在127.0.0.1:8081，本发明可通过kong网关服务器配置/ats/collect，只需根据数据订阅请求中的业务类型和功能信息，利用预设代理网关中配置的映射关系，将数据消费方请求转发到业务系统真实ip地址中。
[0061]
本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离，通过微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间，并将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至统一的数据库中，当预设代理网关获
取到作为数据消费方的业务系统发布的数据订阅请求时，从数据库中获取到目标共享数据，并将目标共享数据发送到数据消费方，在提高数据交互效率的同时，通过预设代理网关，也降低了各个业务系统的真实服务端口被暴露所带来的安全隐患，提高了各业务系统的安全性。
[0062]
在上述实施例的基础上，在所述将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中之后，所述方法还包括：
[0063]
基于不同的命名空间，将所述共享数据对应的微服务应用程序进行容器化部署，得到容器集群；
[0064]
所述基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方，包括：
[0065]
基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中的容器集群中获取到目标容器组件，并将所述目标容器组件发送到所述数据消费方。
[0066]
在本发明中，可通过kubernetes进行命名空间隔离，将所有业务系统应用相关的数据部署在容器中，图3为本发明提供的基于容器化部署的业务隔离示意图，可参考图3所示，在ats业务系统和列车自动控制(automatic train control，简称atc)所对应的命名空间中，将各个对应的微服务应用(如服务器servers、消息队列mq等)进行容器化部署，从而基于不同的命名空间，将共享数据对应的微服务应用程序，以容器化部署的方式实现业务隔离，大大降低了运维成本，也节省了服务器资源。
[0067]
在上述实施例的基础上，所述基于不同的命名空间，将所述共享数据对应的微服务应用程序进行容器化部署，得到容器集群，包括：
[0068]
根据各个业务系统对应的命名空间，通过kubernetes平台，构建多个kubernetes集群；
[0069]
通过所述共享数据，确定对应的微服务应用程序；
[0070]
基于所述命名空间，将所述微服务应用程序部署到对应的kubernetes集群中，得到容器集群。
[0071]
在本发明中，kubernetes通过命名空间提供的组织机制，用于给kubernetes集群中的任何对象组进行分类、筛选和管理。图每一个添加到kubernetes集群的工作负载必须放在一个命名空间中，其中，命名空间对应集群的创建配置，可参考表2：
[0072]
表2
[0073][0074]
将业务系统中的微服务与命名空间对应的集群进行绑定的配置，可参考表3：
[0075]
表3
[0076][0077]
kubernetes作为一种开源的容器编排引擎，用于管理运行应用程序的容器，能够自动进行服务负载均衡，方便自动部署和回滚，能够检查应用的运行状态，进行自我修复。本发明通过容器化及容器编排技术，使得业务系统更易于使用且功能更强大、可扩展，同时能够合理使用硬件资源。
[0078]
在上述实施例的基础上，所述数据库包括redis数据库、es数据库和hbase数据库；
[0079]
所述将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中，包括：
[0080]
获取已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据；
[0081]
基于所述共享数据的主题类型，按照预设存储规则，将所述共享数据存储至对应的数据库中。
[0082]
在本发明中，在城轨的云项目应用服务与通用paas服务之间设置适配层，用于屏蔽不同通用paas暴露接口的差异性。其中，上传至数据库的数据以主题为单位，业务系统在采集平台中创建对应的主题(如ats系统数据主题)，将需要共享数据上报到采集平台，采集平台按照预设存储要求，将数据保存至不同的数据库中，如redis数据库、es数据库和hbase数据库。需要说明的是，在本发明中，若数据在redis进行缓存，需要设置一个缓存时长，当缓存数据超过该时长之后(例如30s)，舍弃该数据。在本发明中，所有业务系统的数据均通过统一的采集平台进行数据存储，提供统一的数据上报和消费接口，当某个业务系统需要使用其他业务系统的数据时，通过向采集平台中相应主题进行订阅，待主题拥有者(即该主题对应的业务系统)审批后，可通过接口获取实时数据，如想获取历史数据，也可通过历史数据接口，从采集平台中相应的数据库进行查询。图4为本发明提供的基于采集平台的业务系统隔离的示意图，可参考图4所示，当atc系统订阅ats主题对应的数据时，由采集平台将订阅信息发送到数据发布方(即ats系统)，在数据发布方完成审批之后，将数据发布到采集
平台，由采集平台提供统一的消费接口。对于一些主题数据，数据发布方可通过数据上报的方式，将相关数据通过采集平台的数据上报接口存储至对应的数据库中，当其他业务系统需要订阅这些数据时，可通过采集平台的数据消费接口获取。本发明针对业务数据方面的隔离，使用采集平台做数据中心，统一了各业务系统间数据接口差异，大大降低了数据对接成本。
[0083]
在上述实施例的基础上，在所述基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方之前，所述方法还包括：
[0084]
基于各个业务系统的微服务功能，确定微服务功能对应的功能模块；
[0085]
根据所述功能模块在各自业务系统中对应的接口信息，构建业务功能与接口信息之间的映射关系；
[0086]
根据所述映射关系，配置预设代理网关的转发规则；
[0087]
所述基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方，包括：
[0088]
通过所述预设代理网关，获取数据消费方发送的数据订阅请求，所述数据订阅请求至少包括业务系统名称和业务功能信息；
[0089]
基于所述预设代理网关中已配置的映射关系，根据所述业务系统名称和所述业务功能信息，确定目标功能模块对应的目标接口信息；
[0090]
根据所述目标接口信息，通过所述数据库获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方，其中，所述目标共享数据包括实时数据和历史数据。
[0091]
在本发明中，可通过kong用于做api数据网关，即预设代理网关，每个对业务系统api的请求将先被预设代理网关命中，然后这个请求将会被代理转发到最终的api接口。在请求(requests)和响应(responses)之间，预设代理网关将会执行已经事先安装和配置好的任何插件，授权对应的api访问操作。预设代理网关作为每个api请求的入口点(endpoint)。在多业务系统中，通过对每个业务系统进行配置，以业务+模块的方式，对api进行分类，比如，ats系统的采集模块在127.0.0.1:8081，可在预设代理网关中配置/ats/collect，将请求转发到业务系统真实ip中。本发明构建统一的网关，通过配置的方式，将真实地址通过服务名代理，既容易区分系统模块，又不暴露真实端口。
[0092]
在上述实施例的基础上，所述根据所述映射关系，配置预设代理网关的转发规则，包括：
[0093]
将所述接口信息中业务系统的ip地址信息与业务功能类型之间的映射关系作为配置参数，为kong网关服务器配置对应的转发规则。
[0094]
在本发明中，采用kong网关服务器配置对应的转发规则，使得配置得到预设代理网关中已预先安装和配置有接口信息中业务系统的ip地址信息与业务功能类型之间的映射关系。图5为本发明提供的基于kong网关服务器的业务隔离示意图，如图5所示，基于kong实现了api网关业务隔离，能提供易于使用的restful api来操作和配置api管理系统，可水平扩展多个kong服务器，通过前置的负载均衡配置，将请求均匀地分发到各个server，来应对大批量的网络请求，在不暴露真实端口的同时，还提高了业务请求处理量。
[0095]
下面对本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离系统进行描述，下文描述的用
于微服务集群的多业务隔离系统与上文描述的用于微服务集群的多业务隔离方法可相互对应参照。
[0096]
图6为本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离系统的结构示意图，如图6所示，本发明提供了一种用于微服务集群的多业务隔离系统，包括微服务中心注册模块601、业务数据隔离模块602和网关业务隔离模块603，其中，微服务中心注册模块601用于基于微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间；业务数据隔离模块602用于将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中；网关业务隔离模块603用于基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方。
[0097]
本发明提供的用于微服务集群的多业务隔离系统，通过微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间，并将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至统一的数据库中，当预设代理网关获取到作为数据消费方的业务系统发布的数据订阅请求时，从数据库中获取到目标共享数据，并将目标共享数据发送到数据消费方，在提高数据交互效率的同时，通过预设代理网关，也降低了各个业务系统的真实服务端口被暴露所带来的安全隐患，提高了各业务系统的安全性。
[0098]
在上述实施例的基础上，所述系统还包括容器化部署模块，用于基于不同的命名空间，将所述共享数据对应的微服务应用程序进行容器化部署，得到容器集群；
[0099]
所述网关业务隔离模块具体用于：
[0100]
基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中的容器集群中获取到目标容器组件，并将所述目标容器组件发送到所述数据消费方。
[0101]
本发明提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
[0102]
图7为本发明提供的电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)701、通信接口(communications interface)702、存储器(memory)703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信。处理器701可以调用存储器703中的逻辑指令，以执行用于微服务集群的多业务隔离方法，该方法包括：基于微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间；将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中；基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方。
[0103]
此外，上述的存储器703中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种
可以存储程序代码的介质。
[0104]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的用于微服务集群的多业务隔离方法，该方法包括：基于微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间；将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中；基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方。
[0105]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的用于微服务集群的多业务隔离方法，该方法包括：基于微服务注册中心，根据各个业务系统的微服务功能，为各个业务系统分配对应的命名空间；将已完成命名空间分配的业务系统上传的共享数据，按照预设存储规则保存至数据库中；基于预设代理网关，根据数据消费方发布的数据订阅请求，从所述数据库中获取到目标共享数据，并将所述目标共享数据发送到所述数据消费方。
[0106]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0107]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0108]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。