• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    基于微服务架构的地质灾害监测预警预报系统设计

    杨强根 王晓蕊 马维峰 罗欣

    杨强根, 王晓蕊, 马维峰, 罗欣, 2021. 基于微服务架构的地质灾害监测预警预报系统设计. 地球科学, 46(4): 1505-1517. doi: 10.3799/dqkx.2020.128
    引用本文: 杨强根, 王晓蕊, 马维峰, 罗欣, 2021. 基于微服务架构的地质灾害监测预警预报系统设计. 地球科学, 46(4): 1505-1517. doi: 10.3799/dqkx.2020.128
    Yang Qianggen, Wang Xiaorui, Ma Weifeng, Luo Xin, 2021. Design of Geo-Hazard Early Warning and Forecast System Based on Micro-Service Architecture. Earth Science, 46(4): 1505-1517. doi: 10.3799/dqkx.2020.128
    Citation: Yang Qianggen, Wang Xiaorui, Ma Weifeng, Luo Xin, 2021. Design of Geo-Hazard Early Warning and Forecast System Based on Micro-Service Architecture. Earth Science, 46(4): 1505-1517. doi: 10.3799/dqkx.2020.128

    基于微服务架构的地质灾害监测预警预报系统设计

    doi: 10.3799/dqkx.2020.128
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目 2012AA12A308

    国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目 2008AA121100

    国家自然科学基金项目 2013023123

    国家自然科学基金项目 41402293

    详细信息
      作者简介:

      杨强根(1973-), 男, 副教授, 博士, 从事GIS以及网络信息技术应用研究.ORCID: 0000-0001-9215-8128.E-mail: yangqg@cug.edu.cn

    • 中图分类号: P694

    Design of Geo-Hazard Early Warning and Forecast System Based on Micro-Service Architecture

    • 摘要: 如何构建一个性能可动态扩展、数据和信息可以共享、具有动态服务扩展能力的地质灾害监测预警预报系统是需要研究的一个课题.引入领域模型将系统拆分为许多业务功能单一的、以独立的进程运行在OpenShift容器云平台的容器中的微服务,设计并构建了基于微服务架构的地质灾害预警预报系统.OpenShift为快速部署微服务,动态扩展系统的服务能力提供了技术支撑,其负载分区策略很好地为大流量、高并发的重点业务提供了流量隔离和保障.研究成果对进一步构建基于混合云的大型综合性地质灾害预警预报与应急指挥平台提供技术支持,具有一定的现实意义和实用价值.

       

    • 图  1  系统微服务树

      Fig.  1.  Diagram of micro-service tree

      图  2  基础地理信息子系统微服务构成

      Fig.  2.  Micro-service of basic geography information subsystem

      图  3  灾害数据管理子系统微服务构成

      Fig.  3.  Micro-service of geo-hazard data management subsystem

      图  4  地质灾害预警分析计算流程

      Fig.  4.  Computing flow of geo-hazard early warning analysis

      图  5  灾害预警分析子系统微服务构成

      Fig.  5.  Micro-service of geo-hazard early warning analysis subsystem

      图  6  系统总体架构

      Fig.  6.  System architecture

      图  7  客户端通过API网关访问业务服务

      Fig.  7.  Clients access business micro-service by calling API gateway

      图  8  REST服务统一资源标识符规范

      Fig.  8.  URI of REST API

      图  9  聚合器微服务设计模式

      Fig.  9.  Design model of aggregation micro-service

      图  10  聚合器微服务设计模式

      Fig.  10.  Design model of aggregation micro-service

      图  11  数据共享微服务设计模式

      Fig.  11.  Design model of data sharing micro-service

      图  12  异步消息微服务设计模式

      Fig.  12.  Design model of asynchronous messages micro-service

      图  13  OpenShift负载分区策略

      Fig.  13.  OpenShift Router shading

      图  14  基于OpenShift的地质灾害预警预报系统部署

      Fig.  14.  Deployment of geo-hazard early warning and forecasting system

      图  15  地质灾害预警预报系统运行效果

      Fig.  15.  Geo-hazard early warning and forecasting system monitor view

      表  1  域名与IP映射

      Table  1.   Mapping between DNS and IP

      域名 负载均衡VIP RouterIP
      api.geohazard.gov 10.16.0.1 192.168.0.1
      mon.geohazard.gov 10.16.0.2 192.168.0.2
      192.168.0.3
      map.geohazard.gov 10.16.0.4 192.168.0.4
      下载: 导出CSV
    • Evans, E., 2016. Domain-Driven Design. Posts & Telecomm Press Co.Ltd., Beijing(in Chinese).
      Guan, H., Qin, X.L., Rao, Y.S., et al., 2020. Domain Model of Web-Based Dynamic Geometry Software and Its Applications. Journal of Computer Applications, 40(4): 1127-1132(in Chinese with English abstract).
      Hu, Z.R., 2012. Research of Geological Hazards of Warning System Based on WebGIS. Geomatics & Spatial Information Technology, 35(11): 56-59(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DBCH201211016.htm
      Jiang, C., Qu, B.J., Dong, Q., et al., 2014. Construction of Geological Disasters Warning System Based on GIS in Zibo City. Land and Resources in Shandong Province, 30(3): 89-91(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-SDDI201403022.htm
      Liu, G., 2018. Dealer Management System Based on Micro Service Architecture. Journal of Computer Applications, 38(S2): 243-249(in Chinese with English abstract).
      Luo, Q.K., Ni, C.Z., 2019. Application of Workflow Technology Based on Micro-Service in Cloud Management Platform. Computer Technology and Development, 29(9): 122-127(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-WJFZ201909024.htm
      Niu, M., Cui, L.Q., Zhang, J., 2016. Micro Service Design. Posts & Telecomm Press Co. Ltd., Beijing(in Chinese).
      Su, B.Y., Xu, Q., Huang, J., et al., 2018. Design and Implementation of Monitoring and Warning System for Geological Disasters Based on Dynamic Data-Driven Technology. Journal of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition), 45(5): 615-625(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/329356846_Design_and_implementation_of_monitoring_and_warning_system_for_geological_disasters_based_on_dynamic_data-driven_technology
      Tao, C., 2019. Railway Bidding and Purchasing Management System Based on Micro-Service Architecture. Railway Computer Application, 28(2): 49-52, 55(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-TLJS201902014.htm
      Wang, X.R., Yang, Q.G., Chen, F.M., et al., 2015. Storage Model Design and Implementation of High Resolution and Hyperspectral Remote Sensing Image Based on NoSQL. Earth Science, 40(8): 1420-1426(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DQKX201508023.htm
      Xu, Y.Q., He, C.W., Yan, K., 2017. Implementation of Electronic Album Based on REST Service. Journal of Wuhan Institute of Chemical Technology, 39(1): 78-82(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-WHHG201701014.htm
      Zhang, G.P., Xie, Z., Luo, X.G., et al., 2013. The Service-Oriented Function Libraries of Geological Hazard Warning. Journal of Catastrophology, 28(4): 45-49(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-ZHXU201304009.htm
      Zhang, H.C., Zhu, H.S., Sun, L.M., et al., 2012. DISP: Distributed Information Sharing Platform for IOT. Computer Science, 39(12): 1-5(in Chinese with English abstract). http://www.oalib.com/paper/1658546
      Zhao, J.G., 2017. Java Micro Service Practice. Publishing House of Electronics Industry, Beijing(in Chinese).
      Zhou, H.L., Zeng, C.S., Chang, H.H., 2019. Domain-Driven Enterprise Mid-Plane Design Research. Modern Information Technology, 3(20): 79-81(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-XDXK201920026.htm
      埃文斯, 2016. 领域驱动设计. 北京: 人民邮电出版社.
      管皓, 秦小林, 饶永生, 等, 2020. 基于Web的动态几何软件领域模型及其应用. 计算机应用, 40(4): 1127-1132. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJY202004033.htm
      胡志瑞, 2012. 基于WebGIS的地质灾害预警预报系统研究. 测绘与空间地理信息, 35(11): 56-59. doi: 10.3969/j.issn.1672-5867.2012.11.015
      姜川, 曲宝杰, 董强, 等, 2014. 基于GIS的淄博市地质灾害预警预报系统建设. 山东国土资源, 30(3): 89-91. doi: 10.3969/j.issn.1672-6979.2014.03.021
      刘罡, 2018. 基于微服务架构的汽车经销商管理系统. 计算机应用, 38(S2): 243-249. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJY2018S2052.htm
      罗钦凯, 倪成章, 2019. 基于微服务的工作流技术在云管平台的应用. 计算机技术与发展, 29(9): 122-127. doi: 10.3969/j.issn.1673-629X.2019.09.024
      纽曼, 崔力强, 张骏, 2016. 微服务设计. 北京: 人民邮电出版社.
      苏白燕, 许强, 黄健, 等, 2018. 基于动态数据驱动的地质灾害监测预警系统设计与实现. 成都理工大学学报(自然科学版), 45(5): 615-625. doi: 10.3969/j.issn.1671-9727.2018.05.11
      陶承, 2019. 基于微服务架构的铁路招标采购管理系统研究及设计. 铁路计算机应用, 28(2): 49-52, 55. doi: 10.3969/j.issn.1005-8451.2019.02.012
      王晓蕊, 杨强根, 陈凤敏, 等, 2015. 基于NoSQL的高分高光谱遥感影像存储模型设计与实现. 地球科学, 40(8): 1420-1426. doi: 10.3799/dqkx.2015.128
      徐雅琴, 何成万, 严柯, 2017. 基于REST服务的电子相册的实现. 武汉工程大学学报, 39(1): 78-82. doi: 10.3969/j.issn.1674-2869.2017.01.014
      张广平, 谢忠, 罗显刚, 等, 2013. 面向服务的地质灾害预警预报功能库. 灾害学, 28(4): 45-49. doi: 10.3969/j.issn.1000-811X.2013.04.009
      张慧超, 朱红松, 孙利民, 等, 2012. DISP: 物联网开放式数据服务系统. 计算机科学, 39(12): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1002-137X.2012.12.001
      赵计刚, 2017. Java微服务实战. 北京: 电子工业出版社.
      周红林, 曾春生, 常欢欢, 2019. 基于领域驱动的企业中台设计研究. 现代信息科技, 2019, 3(20): 79-81.
    • 加载中
    图(15) / 表(1)
    计量
    • 文章访问数:  1407
    • HTML全文浏览量:  717
    • PDF下载量:  53
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2019-11-01
    • 刊出日期:  2021-04-15

    目录

      /

      返回文章
      返回