基于云服务架构的集装箱码头统一受理平台的设计及实现

王炳森，尹茂东，王锐

（山东港口科技集团青岛有限公司 山东 青岛 266011）

摘要：本文从架构设计、微服务划分、规范化部署等方面介绍搭建基于云服务架构的集装箱码头统一受理平台的设计思路和实现方式。新的受理平台全面提升系统的扩展性，增加不同受理实体，确保系统适应口岸业务的快速变化，实现集装箱各类业务的受理、计费、开票、统计、费率费目维护等线下系统功能和线上支付功能，达到进口一站式收费目的。本平台已经在青岛前湾港区应用。

关键词：一站式收费；SpringCloud；NGINX集群；货主提箱受理计费

1  引言

集装箱码头统一受理平台是一个复杂的系统，包含多个子系统和模块，需要与多个外部信息系统交互。随着口岸业务流程的不断优化，码头间、查验区间、码头查验区间集装箱不断流转，集装箱流转轨迹需要综合监管和处理，提箱客户对费用一站式收费要求更强烈。本文通过比较分析，在满足系统低耦合、高处理效率、高可维护的条件下，使用基于SpringCloud的微服务架构，采用前后端分离的客户端/服务器（C/S）模式建设新的集装箱码头统一受理平台，以确保系统的可伸缩性和弹性，满足业务发展需要。

2原集装箱码头统一受理平台分析

原集装箱码头统一受理平台采用Web服务的方式建立受理中心与各集装箱码头之间的信息传输通道，减少业务受理窗口数量[1]，但是，随着业务发展，暴露如下不足：

（1）不能同时对多个码头集装箱受理，合并计费。随着港口对外服务质量的不断提升，客户需要同时受理不同码头的集装箱，且需要联合计费，目前受理模式不支持。

（2）无法满足查验区，码头联合计费。查验区作为货物查验的物流节点，参与到受理计费环节，目前受理模式只能单独查验区计费，未实现查验区，码头联合计费。

（3）不同业务实体数据库没有事务机制。由于原集装箱统一受理平台不支持多个码头或查验区同步数据处理，只针对一个实体，系统架构没有事务机制。

3 新集装箱码头统一受理平台建设

3.1 建设目标

建设新的集装箱码头统一受理平台，增加查验区受理实体，实现同时对多个集装箱码头的集装箱进行受理，实现受理实体间信息流转及监管，达到一站式收费的目的。

3.2 新集装箱码头统一受理平台架构

采用先进的GitLab+Jenkins+SpringCloud自动部署架构进行搭建，建立前后端分离的云服务技术框架体系，适合快速迭代的开发模式，各服务和组件都使用集群化搭建，增强系统稳定性。满足各业务系统之间高效实时协同和柔性可扩展，实现对客户基本数据、业务数据及外部数据的统一管理和共享，系统架构图如图1所示。

图 1 系统架构图

3.3 服务划分及部署

业务服务包括系统用户服务、受理服务、多个集装箱码头服务、查验区服务等多个不同的业务微服务。这些微服务被部署在多台业务服务器上，每个微服务都有多个实例，以实现负载均衡和高可用性。

3.4 Seata分布式事务解决方案及部署

采用Seata分布式事务解决方案，该方案使用seata开源分布式事务中间件，整体机制分为两阶段。第一阶段，业务数据和回滚日志记录在同一个本地事务中提交，释放本地锁和连接资源；第二阶段，提交异步化，回滚通过第一阶段的回滚日志进行反向补偿。

它在多台业务服务器上部署了多个实例，以确保数据一致性和事务管理。此外，我们还在中间件服务器上部署了多个Redis实例，以提供数据缓存和高速数据存储。

3.5 ELK日志集群及部署

ELK（Elasticsearch、Logstash和Kibana）日志集群被部署在多台服务器上，其中每个组件都有多个实例，以便对系统的日志进行有效的管理和分析。

3.6 系统整体部署

系统整体部署采用高可用的NGINX集群配置。NGINX集群使用负载均衡来均匀地分发请求到多个Gateway网关集群，这些网关负责进一步分发请求到各个业务服务集群，通过采用集群方式搭建所有服务和中间件，显著提高了系统的稳定性和可用性。

3.6新集装箱码头统一受理平台开发实现

3.6.1 线下开发实现

基于新架构的集装箱码头统一受理平台，重构货主提箱受理计费模块。该模块将多个码头、查验区等业务实体整合在一个窗口中，实现按船、提单号、箱号查询多个码头、查验区等实体的集装箱箱信息、查验作业记录、流转轨迹，实现多个码头集装箱同时受理，一站式计费功能，流转轨迹综合管控。

3.6.2线上开发实现

在集装箱线上服务平台新增缴费模块，该模块通过调用集装箱码头统一受理平台基于云架构的微服务完成一站式计费。客户可以在一个窗口内同时对多个码头和查验区的费用计费，并可以自由选择分码头支付或同时支付，所有台账都进入统一受理平台系统管理，优化了用户体验，提高了系统易用度。

3.6.3 平台运行保障

  新架构集装箱统一受理平台在运维保障有非常大的优势：

（1）自动化运维：使用Jenkins自动化部署工具，快速迭代上线；

（2）监控和警报：集成SpringBootAdmin实时监控服务信息，服务上下线自动发送邮件通知；

（3）版本控制：使用版本控制工具来管理代码和配置，实施持续集成和持续部署（CI/CD）策略，以确保新代码和配置的安全、快速部署；

（4）日志管理：通过ELK实现日志管理，同时可以进行链路追踪，在前端页面完整查看接口日志，降低运维难度。

4新集装箱统一受理平台的应用效果

新架构集装箱统一受理平台实现多个码头集装箱同时受理，一站式计费。查验区作为货物流转的物流节点，参与到受理计费环节。不同业务实体数据库采用事务机制，确保了多个业务实体的数据一致。系统上线以来，系统稳定，满足生产需求。

5结论

搭建开发完成的新统一受理平台，不仅对多个集装箱码头集装箱进行受理、计费，还加入查验区业务实体的计费，满足了口岸业务发展的新需求。

项目的成功实施对集装箱受理流程改造具有典型的示范意义和推广应用价值，对其他集装箱受理平台以及散杂货受理具有重要的参考价值。

下一步，可以继续发挥云架构的优势，深挖数据分析功能，结合大数据、云计算等新一代技术，进一步提高客户服务质量，增强客户服务水平，实现集装箱物流链客户服务智能化，个性化。

参考文献

[1]张磊，毕明彦. 基于资源集中管控的集装箱统一受理平台[J].港口科技; 2019（1）：15-19

作者简介：

1.王炳森[1983-]，性别（男），本科，学士学位，高级工程师，山东港口科技集团青岛有限公司

2.尹茂东[1980-]，性别（男），研究生，硕士学位，工程师，山东港口科技集团青岛有限公司

3.王锐[1990-]，性别（女），本科，学士学位，中级经济师，山东港口集团办公室