Разработка распределенной системы обмена уведомлениями на основе микросервисной архитектуры

Актуальность темы обуславливается необходимостью автоматизировать рутинные действия по рассылке рассылка email и sms-уведомлений пользователям [1]. На данный момент каждый сервис самостоятельно отправляет уведомления, что приводит к задержкам в работе пользователя и усложняет обслуживание рассылок администраторам, так как настраивать контент уведомлений приходится отдельно для каждого сервиса. В работе [2] разработана концепция распределённой системы для отправки уведомлений на основе микро-сервисной архитектуры распределенной системы. Предложена общая схема работы распределённой системы. Обоснован выбор иехнологий и средств реализации разработки.

Цель работы состоит в разработке распределённой системы для отправки уведомлений на языке Golang. Задачи решаемые в ходе выполнения работы: разработка алгоритмов работы программ, реализация разработки, анализ эффективности разработки. Предметом исследования является разработка распределённой системы отправки уведомлений на языке Go.

В системе необходимо реализовать сле- дующие микросервисы: scheduler, builder, email-sender, sms-sender [2].

В процессе проектирования микросервисов необходимо разработать модели работы их программной части [3]. Можно использовать высокоуровневое моделирование как в работе [4] и построить гибридную модель модулей подсистемы [5]. Однако, для получения модели сложной подсистемы [6] с точностью до действия удобнее воспользоваться низкоуровневыми методами моделирования. Для составления блок-схем, отражающих работу разрабатываемых алгоритмов, использованы инструменты для создания диаграмм и блок-схем (Microsoft Visio).

Как было сказано выше, scheduler – это основная точка входа в систему и маршрутизатор сообщений по очередям других микросервисов. Он консолидирует всю информацию о уведомлениях, решает какому микросервису дать обработку уведомления в определённом состоянии и записывает информацию о обработке уведомлений в базу данных.

На рисунке 1 представлена блок схема алгоритма работы микросервиса scheduler.

Рис. 1. Блок-схема работы микросервиса scheduler

Микросервис builder предназначен для сборки уведомления из готовых шаблонов, путём замены специальных маркеров на передаваемые данные. Шаблоны email отличаются от версии для sms наличием HTML-верстки, тогда как для sms используется обычный текст, соответственно для разных типов уведомлений используются разные файлы шаблонов, было принято добавлять в конце имени sms шаблона суффикс sms.

Передаваемые параметры сериализуются в тип данных Json, если при десериализация параметров произойдёт ошибка, микросервис вернёт уведомление обратно в очередь scheduler с состоянием “fail”.

При успешной сборке шаблона, он будет передан в очередь scheduler с состоянием “builded”.

Микросервис email-sender предназначен для отправки собранного уведомления электронной почты в smtp-шлюз. В роли шлюза можно использовать SMTP-сервер, бесплатно предоставляемый компанией Яндекс, зарекомендовавший себя как ста- бильный и довольно производительный сервер отправки электронной почты. Микросервис производит соединение с smtp-сервером в зашифрованном TLS-режиме и отправляет в него подготовленное уведомление

Каждое действие микросервиса записывается в лог файл, при ошибках уведомление возвращается в очередь schedulerqueue в состоянии “fail”, при успехе в состоянии “success”.

Микросервис sms-sender предназначен для отправки собранного sms уведомления в http-шлюз. В роли шлюза использован российский сервис отправки смс сообщений SMSRU.

Каждое действие микросервиса записывается в лог файл, при ошибках уведомление возвращается в очередь schedulerqueue в состоянии “fail”, при успешной обработке в состоянии “success”.

При реализации алгоритмов использован компилятор языка go 1.15 с официального сайта проекта Для создания микросервисов системы, реализован способ конфигурирования запускаемых приложений. Для этого разработан пакет с именем config, в котором реализованы функции конфигурирования микросервисов. Для определения и хранения конфигурационных определены переменными окружения, которые хранятся в env-файле. В корне приложения файл с именем «.env» содержит все необходимые параметры: параметры подключения к базе данных, параметры для соединения с брокером rabbitMq, имена очередей, необходимых для работы микросервису, параметры соединения с smtp-сервером, параметры соединения с сервисом отправки sms. На серверах предприятия данный файл наполняется автоматически из хра- нилищ в соответствии с запускаемым окружением.

После реализации исходного кода описанных сервисов выполнена разработка автоматических тестов. Язык Go содержит в себе встроенный пакет и набор утилит для автоматических тестов. Чтобы разработать тест функций программы, необходимо создать файл с именем тестируемого пакета и суффиксом «_test». Код этих файлов не используется при сборке приложения, тесты запускаются по команде go test. Исходный код автоматических тестов позволил выполнить проверку работоспособности приложения.

В работе реализована разработка микросервисов, составляющих распределённую систему отправки уведомлений. Проведён анализ эффективности внедрения результата работы на примере предприятия. Система решает задачи по отправке рассылок уведомлений в виде электронной почты и смс сообщений на предприятии и минимизируют сбои в работе сервисов компании, использующих рассылку уведомлений. Система показала высокую эффективность готова к внедрению на предприятиях различного профиля в качестве средства автоматизации рассылки уведомлений пользователям.