运营商网络中包含许多设备,存在于核心网、传输网、数据网、接入网等各种网络中,如何有效地管理复杂的电信设备,一直以来都是运营商的需求痛点。西安市某运营商过去采用单体架构系统来实现设备管理,随着业务的发展、新类型设备的引进以及新的管理制度的建立,系统也需要不断地修改,基于单体架构的系统在开发和后期维护上出现了低效的特点。微服务具有易扩展、易伸缩、高可用等性质,能将使用传统架构的系统拆分成一系列独立的子系统,这些子系统可以单独地开发、部署、测试,相互之间实现解耦,有利于后期的维护和扩展。针对西安市某运营商设备管理的现状,本课题依靠微服务体系以及其它互联网相关技术,以实际需求为背景,设计并实现了基于微服务的运营商设备管理系统。本文首先面向运营商的背景实现了初步的分析,将设备管理与微服务的研究现状进行了归纳,得到了本课题的研究目标。然后依照课题方向,完成了系统中相关技术的详细介绍,同时根据运营商人员的实际要求,结合用例图对系统的需求进行了分析。接着本文详细设计了项目的软件架构,按照微服务划分准则将其划分成了多个服务,为使用该系统的运营商人员提供设备采购、信息检索、运行维护、统计分析、设备报废等功能。本文还设计了一套针对系统的服务治理方案,依靠Spring Cloud作为微服务环境,引入了Eureka、Hystrix等组件,并且采用了Redis、Elasticsearch、Rabbit MQ等一系列中间件来提高系统的整体性能。接着研究了系统中相对关键的技术方案,主要包括:针对系统缓存与数据库之间的数据一致性问题,设计并实现了基于消息队列重试机制的数据同步方案;针对服务间数据传输安全的问题,设计并实现了可以防御中间人攻击的混合加密传输方案;针对数据库查询慢的弊端,采用经过改进的布谷鸟过滤器减轻了其压力;针对项目中数据库的单点故障问题,设计并实现了基于数据源定时检测的高可用方案;针对系统日志文件分散的问题,设计并实现了依靠消息队列的日志处理服务方案。然后本文对系统中的所有服务进行了实现,同时在Docker容器中完成了整个项目的部署工作,最后实现了系统的功能与非功能测试,测试的结果充分表明了微服务的可行性。目前系统已稳定运行一年时间,能够有效地满足运营商对于电信设备实现信息化管理的需求。