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双中台架构下的校园微服务建设

2023-06-07郭丽娜

中国信息技术教育 2023年11期
关键词:智慧校园

郭丽娜

摘要:智慧校园的深入发展,对信息化微服务部署要求越来越高,即要求快速搭建各类轻量级微服务,而原有的信息化基础架构很难满足高效、易用、安全性高的要求。本文基于统一的管理体系进行创新改革,丰富了智慧校园微服务体系,提高了其对教育教学的支撑能力。

关键词:智慧校园;数据平台;数字化校园基础平台

中图分类号:G712  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2023)11-0105-03

引言

《中国教育现代化2035》指出:建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台;要突出改革创新,注重规划实施,坚持以改革促发展,系统谋划教育现代化的制度框架,充分运用新机制、新模式、新技术激发教育发展活力。《高等学校数字校园建设规范(试行)》中明确了高等学校数字校园建设的总体要求,提出要围绕立德树人的根本任务,结合业务需求,充分利用信息技术特别是智能技术,实现高等学校在信息化条件下校园环境的数字化改造等,并在基础设施方面指出应当选择主流和相对成熟的技术路线和设备进行基础设施建设,应对学校标准规范、建设方案、技术平台等进行总体规划设计。

“十三五”期间,笔者所在学校建设了数据交换平台、统一身份认证系统、移动服务门户、重点业务系统,初步实现了数据治理和校园部分微服务建设。“十四五”期间,大数据、人工智能技术的发展,要求学校首先要对信息化基础设施进行改革,进一步开展数据治理,促进数据的交叉融合,丰富智慧微服务体系,让数据价值得到发挥,提高其对教育教学的支撑能力。但新形势下高等教育信息化建设面临巨大的不确定性及风险,要想完成立德树人的根本任务,学校需要全面规划,基于统一的管理体系开展创新改革,为师生提供全方位、主动式、精准化、个性化的信息化服务。

双中台架构

数字化校园基础平台(简称“基础平台”)是高校信息化的底层建筑,是对业务系统提供资源、网络、数据交换和信息安全的基础设施。一个完善的“基础平台”可以为高校的教学、人事、科研和财务等业务系统提供开放、协同的运行环境,建立规范且灵活的数字化服务体系,为高校的日常管理提供有力支撑。[1]

除底层服务器和网络资源外,基础平台主要分成数据和业务两大类。数据平台包含数据采集、数据交换、数据标准管理、数据服务接口管理等。业务平台包括统一身份认证、统一门户、办事大厅、一表通、消息推送等。随着智慧校园的发展,借助互联网思维“大中台、小前台”的战略,在高校信息化建设过程中为了解决系统零散、资源浪費等问题,越来越多的高校开始进行“中台”的建设,中台是一种新型的IT架构,目的是实现复用,减少重复投入,提升效率。笔者所在学校从数据层和业务层两方面分别开始了数据中台和业务中台的建设,采用双中台的架构体系,两个中台相互关联。业务中台是将业务数据化,记录所有业务活动的数据。数据中台是将数据业务化,链接所有数据,其本质上是从数据中发现价值,反过来赋能业务。高校智慧校园中台的建设突破了传统业务系统中心化的建设和业务应用模块高耦合的情况,通过解耦、开放、共享的平台化构建业务中台和数据中台。[2]

1.数据中台

目前,笔者所在学校数据平台各部分独立部署,安装了Oracle数据库,搭配了Oracle RAC避免数据库服务器异常情况发生;数据集成依靠Oracle ODI工具,配置数据源,采集业务系统数据,按领域将数据整合与预处理,建成各类主题数据库,并实现了核心数据的共享,同时,独立部署了数据质量监控平台,定义数据信息标准,定义数据模型,分析数据的有效性、完整性、准确性、规范性。但目前学校的数据平台建设处于较落后的水平,大部分数据同步采用数据视图共享的方式,数据共享效率较低,平台不能实现数据接口灵活生成,对外共享与加密还不够完善。

近年来,数据中台的理念被广泛采用,其实这是为更灵活地支撑业务应用的建设提供一种规范的数据处理架构,本质上就是建设一个综合性的通用平台,可以完成数据采集、处理、存储、共享与服务、监控等工作,达到数据的高效率和高质量使用,对前台业务需求提供快速响应。数据中台的部署不仅可以满足传统数据交换的需求,还为学校各类业务系统提供统一的数据服务,解决学校数据接口建设耗时长、人工处理烦琐、数据同步时间过长、故障处理不及时等问题。

2.业务中台

业务中台是提供统一微服务的平台,以流程引擎为核心,主要目标是实现业务能力的复用,解决业务能力重复建设的难题。业务中台的建设首先需要重构业务模型,基于分布式微服务技术体系完成微服务建设。除流程引擎外,业务中台还包括消息推送、表单系统、授权管理等支撑组件,业务中台支持校园融合门户各类微服务的快速构建,让数据价值得到体现。

目前,笔者所在学校已经建设了统一身份认证平台和服务门户,为全校师生提供各类流程访问的统一入口。部署了流程平台和表单工具,实现了快速建设学校各项审批工作。部署了消息推送系统,为用户待办实现提供提醒并对异常数据实现提醒。但PC门户、移动门户、服务大厅等平台独立部署,用户权限需要独立授权,技术人员需要在系统角色授权方面投入大部分人力。此外,由于各类业务系统的独立部署,数据孤岛的问题还很严重,跨业务系统的微服务很难创建,不能提供基于API接口级的业务服务能力。

3.双平台架构

笔者所在学校结合实际情况,组建了学校数据中台和业务中台架构,数据平台解决数据收集、数据清洗、数据转换、数据共享、数据质量监控的问题,为业务中台提供统一标准的数据。业务中台支持快速创建轻量级的服务,不同身份的用户通过统一身份认证登录学校融合服务门户,根据权限访问PC端、移动端以及第三方应用,服务产生的数据反哺数据中台,再通过数据中台进行数据共享,供各类信息化服务建设。具体架构方案如上页图所示。

微服务搭建

双平台架构可以很好地解决流程时间要求紧、管理多变、缺少传统信息管理系统无法收集数据等问题。以学生出校请假服务为例,业务中台要基于学校的流程引擎为中心,通过可视化流程编辑和表单编辑工具快速建立轻量级的服务流程应用。数据中台提供业务中台学生基础数据和教师基础数据等所需业务数据,学生和教师经过统一身份认证后,登录融合服务门户访问进行申请和审批,审批后的数据需返回给数据中台,数据中台借助数据分析工具通过融合服务门户中的数据分析应用统计展示在前台页面,同时也可数据共享给所需要的业务系统,业务中台和数据中台互相作用,達到一个数据流的循环。

业务中台和数据中台的搭建,可以实现轻量级微服务的快速搭建,微服务的创建要涵盖教育教学的各个方面,一般是按照业务逻辑功能创建分类,合理的服务划分是智慧校园建设的重要体现,服务粒度过细会导致服务数量过多交互关系复杂,导致难以维护,后期集成效率比较低。服务粒度过粗会无法满足师生对某个细分服务的使用需求,缺乏灵活性。[3]微服务的设计要根据学校实际业务需求多因素考虑,包括现行管理方式、数据质量情况、师生易用性、管理工作量等。但要遵循单一性与完整性的原则,单个微服务中不应该存在多个相互无关的逻辑,并且相关的逻辑都应包含在同一服务内。高校微服务建设进行初步划分可以分成七类,具体如上表所示。

总结与展望

智慧校园的建设与发展,离不开信息化工作的开展与应用。高校的信息化发展需要从教师、学生等多角度出发,并在改进学习工作理念和思维方式的基础上,开创信息化建设新局面,促进高校智慧校园的高校化应用与创新化发展。[4]双平台架构使得高校信息化服务建立在一个统一的管理体系上,方便数据信息的交换共享,促进信息系统的整合及业务流程的再造,通过学校标准规范的制约达到规范管理的目的,提高教育教学效率,逐步实现立德树人的目标。

参考文献:

[1]祝恒节.基于数据融通的高校数字化校园基础平台建设路径研究[J].网络安全和信息化,2022(09):61-63.

[2]朱广福,杨溯然.高校智慧校园“双中台”的建设思路[J].信息与电脑:理论版,2020,32(02):249-250+253.

[3]成天龙,许维胜.基于微服务架构的一体化教务系统研究[J].中国教育信息化,2019(05):73-77.

[4]王为.智慧校园建设及其对高校信息化的挑战[J].电子元器件与信息技术,2022(10):75-78.

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