軟件系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

14/14系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)xxx智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)作者:創(chuàng)建日期:2022-10更新日期:版本:1.0文檔控制序號(hào)變更內(nèi)容責(zé)任人日期1初稿2022-06-02文檔分發(fā)序號(hào)接收人員角色郵件地址目錄1引言 41.1編寫(xiě)目的 41.2參考資料 42系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 42.1需求規(guī)定 42.2系統(tǒng)總體架構(gòu) 52.2.1系統(tǒng)架構(gòu)圖 52.3系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù) 62.3.1后端開(kāi)發(fā)技術(shù) 62.3.3前端開(kāi)發(fā)技術(shù) 62.3.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 72.4接口設(shè)計(jì) 72.4.1、接口設(shè)計(jì)規(guī)范 72.4.2、接口安全設(shè)計(jì) 92.4.3、冪等性設(shè)計(jì) 93數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 104安全解決方案 105部署方案 116.1硬件規(guī)格與型號(hào)建議 116.2軟件 116.3服務(wù)器虛擬化 126.4部署步驟 126.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)部署 126.4.2應(yīng)用部署 136.5構(gòu)建部署流程圖 136、API響應(yīng)碼 141引言1.1編寫(xiě)目的本概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)根據(jù)《智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)》編寫(xiě)，描述了系統(tǒng)的總體概要設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)測(cè)試人員提供測(cè)試依據(jù)。本文檔的預(yù)期讀者為：項(xiàng)目經(jīng)理、系統(tǒng)分析員、測(cè)試經(jīng)理、項(xiàng)目組長(zhǎng)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員。1.2參考資料《智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)》。2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1需求規(guī)定本系統(tǒng)的主要的輸入輸出項(xiàng)目、處理的功能性能要求參照《智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)》。2.2系統(tǒng)總體架構(gòu)2.2.1系統(tǒng)架構(gòu)圖圖2–系統(tǒng)架構(gòu)圖整個(gè)微服務(wù)架構(gòu)分為四層，分別為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、網(wǎng)關(guān)、訪問(wèn)層。1、數(shù)據(jù)層主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)、緩存、分布式文件存儲(chǔ)，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)中的所有的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、附件、圖片、音頻、視頻等；2、服務(wù)層是整個(gè)微服務(wù)架構(gòu)的核心層，所有的業(yè)務(wù)邏輯都在這一層實(shí)現(xiàn)，同時(shí)采用服務(wù)治理、統(tǒng)一配置、熔斷降級(jí)、消息隊(duì)列等技術(shù)對(duì)這些服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理；3、網(wǎng)關(guān)作為整個(gè)系統(tǒng)的唯一入口，所有外界對(duì)系統(tǒng)的訪問(wèn)都必須經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)，因此同時(shí)也提供身份鑒權(quán)、權(quán)限驗(yàn)證、負(fù)載均衡等功能；4、訪問(wèn)層主要是各種客戶(hù)端，包括PC端、移動(dòng)端、各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等，通過(guò)http/https協(xié)議經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)的調(diào)用。2.3系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)2.3.1后端開(kāi)發(fā)技術(shù)1、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：Java2、開(kāi)發(fā)平臺(tái)：SprintCloudAlibaba3、服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)：Nacos4、服務(wù)網(wǎng)關(guān)：Gateway5、消息隊(duì)列：RabbitMQ6、服務(wù)通訊：Http/gRPC7、分布式追蹤與監(jiān)控：Skywalking8、統(tǒng)一配置管理：Nacos9、分布式日志系統(tǒng)：ELK10、服務(wù)認(rèn)證鑒權(quán)：JWT2.3.3前端開(kāi)發(fā)技術(shù)前端主要是基于Vue進(jìn)行開(kāi)發(fā)，同時(shí)也涉及三方組件庫(kù)，包括dvajs、Less、bizcharts、G6、L7、AntDesignUI等。2.3.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)1、主數(shù)據(jù)庫(kù)：MySQL；2、中間數(shù)據(jù)庫(kù)：SQLServer；3、分布式緩存：Redis；4、實(shí)時(shí)搜索與數(shù)據(jù)分析：Elasticsearch；5、ORM技術(shù)：MyBatis。2.4接口設(shè)計(jì)2.4.1、接口設(shè)計(jì)規(guī)范由于本平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所有服務(wù)間的相互訪問(wèn)都是采用API接口實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)格遵守以下設(shè)計(jì)規(guī)范：1、路由命名規(guī)范動(dòng)作前綴例如獲取數(shù)據(jù)getgetUserList新增數(shù)據(jù)addaddUser修改數(shù)據(jù)updateupdateUser保存數(shù)據(jù)savesaveUser刪除數(shù)據(jù)deletedeleteUser上傳數(shù)據(jù)uploaduploadFile表1–路由命名規(guī)范列表2、請(qǐng)求方式請(qǐng)求方式描述GET獲取數(shù)據(jù)POST新增數(shù)據(jù)PUT更新數(shù)據(jù)DELETE刪除數(shù)據(jù)表2–請(qǐng)求方式列表3、請(qǐng)求參數(shù)（1）Queryurl?后面的參數(shù)，存放請(qǐng)求接口的參數(shù)數(shù)據(jù)。（2）Header請(qǐng)求頭，存放token、requestId、公共參數(shù)、加密字段等。（3）BodyBody體，存放請(qǐng)求接口的參數(shù)數(shù)據(jù)。4、Web端請(qǐng)求參數(shù)說(shuō)明備注accessToken授權(quán)Key字符串表3–Web請(qǐng)求參數(shù)列表調(diào)用方需向服務(wù)方申請(qǐng)appId（應(yīng)用id），然后根據(jù)appId生成accessToken。5、返回參數(shù)參數(shù)類(lèi)型說(shuō)明備注codeInt響應(yīng)碼成功=0

失敗=-1內(nèi)部錯(cuò)誤=2

登錄失敗=1001

無(wú)權(quán)限=1002messageString顯示信息接口響應(yīng)消息dataObject數(shù)據(jù)JSON格式表4–返回參數(shù)含義列表2.4.2、接口安全設(shè)計(jì)1、接口身份驗(yàn)證采用Oauth2.0，只允許經(jīng)過(guò)授權(quán)的合法用戶(hù)調(diào)用系統(tǒng)接口。2、敏感數(shù)據(jù)脫敏處理，對(duì)于敏感的部分?jǐn)?shù)據(jù)用*號(hào)代替；3、對(duì)于敏感數(shù)據(jù)，在傳輸過(guò)程中采用不可逆的加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)安全；4、支持Https協(xié)議進(jìn)行連接及數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)支持第三方CA證書(shū)；5、支持加簽名方式，防止數(shù)據(jù)篡改。客戶(hù)端：請(qǐng)求的數(shù)據(jù)分為兩部分：簽名參數(shù)和業(yè)務(wù)參數(shù)，簽名參數(shù)=SHA256加鹽加密（業(yè)務(wù)參數(shù)）。服務(wù)端：對(duì)SHA256加鹽加密(業(yè)務(wù)參數(shù))進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)是否與簽名參數(shù)相同。2.4.3、冪等性設(shè)計(jì)通常我們無(wú)法保證接口的每一次調(diào)用都是有返回結(jié)果的，要考慮到異常情況，例如出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常。為了避免出現(xiàn)這種情況，應(yīng)采用冪等性設(shè)計(jì)，思路如下：（1）調(diào)用接口前，先獲取一個(gè)Token（全局唯一的令牌）；（2）調(diào)用接口時(shí)，將Token放到Header頭中；（3）解析Header頭，驗(yàn)證是否為有效Token，如果無(wú)效則直接返回失??；（4）完成業(yè)務(wù)邏輯后，將業(yè)務(wù)結(jié)果與Token進(jìn)行關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)，設(shè)置失效時(shí)間；（5）重試時(shí)不要重新獲取Token，用要上次的Token（Token必須設(shè)定有效時(shí)間，并設(shè)置默認(rèn)時(shí)間，例如20分鐘）。3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)詳見(jiàn)《智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》。4安全解決方案本項(xiàng)目運(yùn)行于客戶(hù)企業(yè)內(nèi)部環(huán)境，為有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中存在的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)做好相關(guān)的安全工作：1、邊界配置防火墻，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)遭受DDos，Web惡意攻擊等攻擊，同時(shí)具有漏洞掃描能力、入侵檢測(cè)功能，保障內(nèi)部服務(wù)器與用戶(hù)的接入安全；2、隔離本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，只開(kāi)放相關(guān)業(yè)務(wù)需要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通訊，并可自主規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的業(yè)務(wù)網(wǎng)段；3、支持使用SSL證書(shū)服務(wù)（要求Web訪問(wèn)使用域名或公網(wǎng)IP，私有IP無(wú)法使用SSL證書(shū)服務(wù)），為HTTP網(wǎng)站提供轉(zhuǎn)向HTTPS，加密應(yīng)用層數(shù)據(jù)，保護(hù)數(shù)據(jù)安全;3、使用數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)功能，記錄數(shù)據(jù)庫(kù)操作記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的審計(jì)；4、使用堡壘機(jī)管理運(yùn)維服務(wù)器，限制用戶(hù)只能通過(guò)堡壘機(jī)操作服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的操作維護(hù)審計(jì)和賬號(hào)權(quán)限管理；5、做好服務(wù)器以及用戶(hù)口令管理，禁止使用簡(jiǎn)單口令，弱口令等，并定期更新口令；6、服務(wù)器可視情況關(guān)閉非必要的接口的訪問(wèn)功能。5部署方案平臺(tái)的整個(gè)研發(fā)是基于DevOps體系，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化構(gòu)建，從而提高了運(yùn)維部署效率。本項(xiàng)目采用微服務(wù)架構(gòu)，使用Docker軟件將微服務(wù)進(jìn)行容器化安裝部署。6.1硬件規(guī)格與型號(hào)建議硬件列表功能建議規(guī)格配置理由備注服務(wù)器*3作為虛擬化宿主機(jī),分配虛擬化應(yīng)用服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器DellR740硬盤(pán)*2：2T（RAID5）內(nèi)存：64GCPU：英特爾?至強(qiáng)?銀牌4210R2.4G,10C/20T,9.6GT/s,13.75M緩存,Turbo,HT(100W)DDR4-2400服務(wù)器總資源為4T硬盤(pán)，64G內(nèi)存，以及10核CPU，作為虛擬化服務(wù)器的底層資源池每臺(tái)服務(wù)器虛擬化應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器各1臺(tái)，總計(jì)虛擬化服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器*3數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器*3，只考慮部署平臺(tái)所需環(huán)境路由器作為網(wǎng)絡(luò)邊界路由器連接互聯(lián)網(wǎng)H3CER3260G3千兆企業(yè)級(jí)路由器只考慮部署系統(tǒng)所需環(huán)境交換機(jī)作為服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)的直接設(shè)備H3CS5120V2-28P-SI支持VLAN劃分，隔離其他無(wú)關(guān)網(wǎng)絡(luò)只考慮部署系統(tǒng)所需環(huán)境防火墻防護(hù)內(nèi)外網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)具有傳統(tǒng)防火墻，VPN，入侵防御，Web防護(hù)，防病毒，數(shù)據(jù)防泄露等功能只考慮部署系統(tǒng)所需環(huán)境表5–硬件與型號(hào)建議列表6.2軟件軟件列表版本概述運(yùn)行方式功能MySQL8.0數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)服務(wù)運(yùn)行平臺(tái)所需中間件Redis6.0分布式緩存容器化運(yùn)行平臺(tái)所需中間件RabbitMQ3.8.5消息隊(duì)列容器化運(yùn)行平臺(tái)所需中間件Docker19.03.5容器化工具主機(jī)服務(wù)運(yùn)行運(yùn)行微服務(wù)所需工具Docker-Swarm

1.26.2容器編排工具二進(jìn)制運(yùn)行程序運(yùn)行微服務(wù)所需工具Python3.9.2腳本運(yùn)行語(yǔ)言二進(jìn)制運(yùn)行程序用于運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)備份腳本Nacos2.0.1微服務(wù)中間件容器化運(yùn)行微服務(wù)注冊(cè)中心與配置中心Elasticsearch7.9日志中心容器化運(yùn)行微服務(wù)日志中心Logstash7.9日志采集工具容器化運(yùn)行采集微服務(wù)日志，并發(fā)送到日志中心Kibana7.11日志展示工具容器化運(yùn)行可視化展示系統(tǒng)日志表6–系統(tǒng)部署所需軟件清單6.3服務(wù)器虛擬化虛擬化服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)量CPU內(nèi)存硬盤(pán)備注應(yīng)用服務(wù)器Centos7.935核48G2T承載運(yùn)行平臺(tái)應(yīng)用，3臺(tái)組成集群數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Centos7.935核48G2