CN117009137A - 一种制造运营管理平台的实施方法及系统 - Google Patents
一种制造运营管理平台的实施方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117009137A CN117009137A CN202310658641.5A CN202310658641A CN117009137A CN 117009137 A CN117009137 A CN 117009137A CN 202310658641 A CN202310658641 A CN 202310658641A CN 117009137 A CN117009137 A CN 117009137A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- service
- micro
- management platform
- operation management
- manufacturing operation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000013475 authorization Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 138
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 18
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 241000700189 Hystrix <Rodentia> Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/1001—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for accessing one among a plurality of replicated servers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operation
- G06F11/1402—Saving, restoring, recovering or retrying
- G06F11/1446—Point-in-time backing up or restoration of persistent data
- G06F11/1448—Management of the data involved in backup or backup restore
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/27—Replication, distribution or synchronisation of data between databases or within a distributed database system; Distributed database system architectures therefor
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/46—Multiprogramming arrangements
- G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
- G06F9/5005—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request
- G06F9/5027—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request the resource being a machine, e.g. CPUs, Servers, Terminals
- G06F9/505—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request the resource being a machine, e.g. CPUs, Servers, Terminals considering the load
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/1095—Replication or mirroring of data, e.g. scheduling or transport for data synchronisation between network nodes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/51—Discovery or management thereof, e.g. service location protocol [SLP] or web services
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制造运营管理平台的实施方法及系统，包括以下步骤：将制造运营管理平台通过服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证以及管理端集成框架的基础设施构建微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，得到微服务制造运营管理平台；针对高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份问题进行微服务制造运营管理平台的部署；对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展，得到拓展后的微服务制造运营管理平台。本发明用于解决现有技术在对制造运营管理平台进行实施时存在的维护难、扩展能力受限、部署不灵活、单点故障以及源代码无法保护等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及制造运营管理技术领域，具体涉及一种制造运营管理平台的实施方法及系统。
背景技术
在现有技术中制造运营管理平台在实施时，主要包括：平台技术架构搭建、平台部署方案以及平台二次开发扩展。
其中，平台技术架构搭建为单体应用架构模式，使用SpringBoot、SpringMVC、Mybatis架构搭建系统，通俗地讲，“单体应用(monolith application)”就是将应用程序的所有功能都打包成一个独立的单元，可以是JAR、EXE、BIN或其它归档格式，完整的部署了一个项目，项目所有功能都在单个项目中做了实现。平台部署方案为使用一台服务器打包成单一可执行jar包或者war包，执行包即可完成部署。平台二次开发扩展为把产品源代码提供给客户，让客户对产品能进行二次开发。
上述实施方案存在以下的缺点：
在平台技术架构搭建方面，单体应用架构只适用于单个团队维护的业务功能简单(性能要求不高，单个服务器也能负载)的系统；若针对复杂性高的系统，由于业务很复杂、代码功能耦合在一起，从而导致代码维护难、扩展能力受限以及伸缩性差；
在平台部署方案方面，部署不灵活、构建时间长，任何小修改必须重新构建整个项目，并且还存在单点故障问题，一旦某个功能出现问题，所有功能都无法使用；
在平台二次开发扩展方面，产品源代码无法得到保护，产品无法进行升级。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种制造运营管理平台的实施方法及系统，用于解决现有技术在对制造运营管理平台进行实施时存在的维护难、扩展能力受限、部署不灵活、单点故障以及源代码无法保护等技术问题，从而达到控制复杂性、加速迭代速度、提升效率和容错性以及无需开放源代码即可完成二次开发拓展的目的。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种制造运营管理平台的实施方法，包括以下步骤：
将制造运营管理平台通过服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证以及管理端集成框架的基础设施构建微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，得到微服务制造运营管理平台；
针对高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署；
对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展，得到拓展后的微服务制造运营管理平台。
作为本发明优选的实施方式，在通过服务注册中心、服务发现基础设施构建微服务技术架构时，包括：
使用Nacos实现服务注册中心、服务发现，构建以服务为中心的现代应用架构的服务基础设施；
其中，所述服务基础设施支持DNS与RPC服务发现，提供原生SDK和OpenAPI服务注册方式和DNS、HTTP、API服务发现方式。
作为本发明优选的实施方式，在通过负载均衡基础设施构建微服务技术架构时，包括：
在服务调用者和服务提供者之间设置一个独立的Load Balancer，所述服务调用者在调用服务时，向所述Load Balancer发起请求，所述Load Balancer再根据一定的策略将请求路由到指定的服务，以保证服务调用者的最优请求。
作为本发明优选的实施方式，在通过负载均衡基础设施构建微服务技术架构时，包括：
服务提供者将自身的地址发送到所述服务注册中心，同时定时发送心跳给所述服务注册中心，所述服务注册中心按心跳情况判断是否将此节点从注册表中摘除；
服务调用者调用服务时，先从所述服务注册中心拉取服务注册信息，然后根据一定的策略去调用服务节点。
作为本发明优选的实施方式，在根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行包括：
将所述制造运营管理平台的网关、授权、服务监控、系统管理、文件管理、消息中心、任务调度、主数据、人员管理、计划管理、排程管理、仓储管理、生产管理、质量管理、设备管理进行模块拆分，并为每个拆分的模块创建不同且独立运行的服务。
作为本发明优选的实施方式，在针对高可用、集群、负载均衡问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
在多台服务器上部署应用服务、数据库服务以及中间件服务，并且每个所述应用服务、所述数据库服务以及所述中间件服务都具有独立性；
其中，在部署应用服务时，包括：将产品所有子应用进行拆分后，采用CI/CD持续集成、持续部署、滚动式部署方案部署在不同服务器上。
作为本发明优选的实施方式，在针对容灾问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
针对本地或同城容灾，在同一地方准备两个应用、数据库系统，一个为日常生产运行，另一个为灾难备份中心，负责在灾难发生后的应用系统运行；
针对异地容灾，采用异步镜像。
作为本发明优选的实施方式，在针对备份问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
对整个操作系统进行完整的备份；
对数据库进行全量备份、增量备份以及差异备份；
将主数据库和备用数据库进行数据的实时同步；
其中，数据库备份类型包括：冷备、热备以及温备，所述冷备的备份操作在用户不能访问数据的时候进行，无法读取或修改数据；所述热备为动态备份，在读取或修改数据的过程中进行，可读取和修改数据；所述温备在读取数据时进行，无法修改数据。
作为本发明优选的实施方式，在对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展时，包括：
对IMOM平台报表看板、工艺路线设置、集成平台、系统设置、平台接口管理、数据字典以及LOV工具进行可配置性扩展；
模块化设计可动态插拔组件，所述可动态插拔组件包括系统管理、用户管理、主数据、计划排程、MES、WMS、EAM、QMS、标签条码、报表管理、大屏看板、设计器、集成平台、任务调度中心、消息中心；
制定开放的开发标准，所述开发标准包括代码开发规范、代码版本管理规范、代码部署流程规范以及数据库安全管理规范。
一种制造运营管理平台的实施系统，包括：
构建单元：用于将制造运营管理平台通过服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证以及管理端集成框架的基础设施构建微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，得到微服务制造运营管理平台；
部署单元：用于针对高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署；
拓展单元：用于对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展，得到拓展后的微服务制造运营管理平台。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用微服务架构模块可以让每个服务独立运行、可灵活扩展，其技术选型是去中心化的。在这种模式下，每个微服务团队有充分自由根据自身服务的需求和行业发展状况选择适合的技术栈，可实现服务注册、发现和负载均衡。将原来的单体式应用拆解成多个服务运行在不同进程中，从而可以只针对相应的服务进行修改，部署对应的服务进程，控制复杂性。业务模块化松耦合的结构，可以加速迭代速度。
(2)独立部署，提升效率：将复杂的业务逻辑根据功能剥离开来，让它们具备独立的进程，每个服务也就可以独立的编译打包部署。
(3)错误隔离：每个服务都具有独立性，提高系统的容错性，不会因为单一服务发生延迟，导致所有应用资源(线程、队列等)被耗尽，造成雪崩效应。
(4)本发明解决系统的高可用、集群、负载均衡、容灾、备份等问题，支持多基地分布式部署满足客户多基地部署需求，保证产品的稳定性、可靠性、提高系统的容错性。
(5)本发明支持可配置性扩展、模块化设计可插拔组件功能、制定开放的开发标准，产品源代码不需要开放给客户就能支持二次开发扩展。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1-是本发明实施例的集中式LB方案示意图；
图2-是本发明实施例的进程内LB方案示意图；
图3-是本发明实施例的IMOM平台服务器部署方案示意图；
图4-是本发明实施例的IMOM平台报表看板界面图；
图5-是本发明实施例的工艺路线设置界面图；
图6-是本发明实施例的第一集成平台界面图；
图7-是本发明实施例的第二集成平台界面图；
图8-是本发明实施例的系统设置界面图；
图9-是本发明实施例的平台接口管理界面图；
图10-是本发明实施例的数据字典界面图；
图11-是本发明实施例的LOV工具界面图；
图12-是本发明实施例的制造运营管理平台的实施方法步骤图；
图13-是本发明实施例的平台技术架构示意图；
图14-是本发明实施例的平台部署方案示意图；
图15-是本发明实施例的平台二次开发扩展示意图。
具体实施方式
本发明所提供的制造运营管理平台的实施方法，如图12所示，包括以下步骤：
步骤S1：将制造运营管理平台通过服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证以及管理端集成框架的基础设施构建微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，得到微服务制造运营管理平台；
步骤S2：针对高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份问题进行微服务制造运营管理平台的部署；
步骤S3：对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展，得到拓展后的微服务制造运营管理平台。
具体地，本发明基于微服务架构模式，使得每个服务独立，可灵活扩展。和现有的单体架构不同，微服务架构是由一系列职责单一的细粒度服务构成的分布式网状结构，其技术选型是去中心化的。在这种模式下，每个微服务团队有充分自由根据自身服务的需求和行业发展状况选择适合的技术栈，可实现服务注册、发现和负载均衡，如图13所示。
本发明实现微服务架构最基础的技术包括：服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证、管理端集成框架等基础设施，并通过上述基础设施构建成本发明的微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，从而实现本发明的微服务架构设计理念。
在上述步骤S1中，在通过服务注册中心、服务发现基础设施构建微服务技术架构时，包括：
使用Nacos实现服务注册中心、服务发现，构建以服务为中心的现代应用架构的服务基础设施；
其中，服务基础设施支持DNS与RPC服务发现，提供原生SDK和OpenAPI服务注册方式和DNS、HTTP、API服务发现方式。
具体地，服务注册中心、服务发现：微服务架构是由一系列职责单一的细粒度服务构成的分布式网状结构，服务之间通过轻量机制进行通信，因此存在服务注册发现问题。本发明采用了以下技术手段解决服务注册发现问题：服务提供方要将自己的服务地址注册到某个地方(服务注册中心，Service Registry Center)，服务的调用方可以从服务注册中心找到需要调用的服务的地址(服务发现，Service Discovery)。
进一步地，本发明使用Nacos实现服务注册中心和服务发现，从而能够更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台，并构建出以服务为中心的现代应用架构的服务基础设施，该现代应用架构的服务基础设施支持DNS与RPC服务发现，也提供原生SDK、OpenAPI等多种服务注册方式和DNS、HTTP与API等多种服务发现方式。
在上述步骤S1中，在通过负载均衡基础设施构建微服务技术架构时，包括：
在服务调用者和服务提供者之间设置一个独立的Load Balancer，服务调用者在调用服务时，向Load Balancer发起请求，LoadBalancer再根据一定的策略将请求路由到指定的服务，以保证服务调用者的最优请求。
在上述步骤S1中，在通过负载均衡基础设施构建微服务技术架构时，包括：
服务提供者将自身的地址发送到服务注册中心，同时定时发送心跳给服务注册中心，服务注册中心按心跳情况判断是否将此节点从注册表中摘除；
服务调用者调用服务时，先从服务注册中心拉取服务注册信息，然后根据一定的策略去调用服务节点。
在上述步骤S1中，在根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行包括：
将制造运营管理平台的网关、授权、服务监控、系统管理、文件管理、消息中心、任务调度、主数据、人员管理、计划管理、排程管理、仓储管理、生产管理、质量管理、设备管理进行模块拆分，并为每个拆分的模块创建不同且独立运行的服务。
具体地，在本发明中，负载均衡为LoadBalancer，简称LB。微服务架构一般以集群方式提供服务，因此存在负载均衡的问题，本发明采用了以下两种技术手段解决负载均衡的问题：
第一种技术手段为集中式LB方案，如图1所示，在服务调用者和服务提供者之间设置一个独立的Load Balancer，Load Balancer通常使用专门的硬件设备如F5，或者基于软件如LVS、HAproxy等实现。服务调用者调用服务时，向Load Balancer发起请求，LoadBalancer再根据一定的策略(比如轮询、随机、最小响应时间、最小并发数等)将请求路由到指定的服务，以保证服务调用者的最优请求。
第二种技术手段为进程内LB方案，图2所示，针对集中式LB的不足，进程内LB方案将LB的功能以库的形式集成到服务调用者进程中，该方案也被称为软负载或者客户端负载方案。其原理如下：
服务提供者将自身的地址发送到服务注册中心，同时定时发送心跳给服务注册中心，服务注册中心按心跳情况判断是否将此节点从注册表中摘除。服务调用者调用服务时，先从服务注册中心拉取服务注册信息，然后根据一定的策略去调用服务节点。这种情况下，即使服务注册中心宕机，服务调用方也可以根据内存中已经拉到的服务地址将请求路由到正确的服务上去，客户端之前的负载均衡使用Ribbon技术实现。
本发明在制造运营管理平台实施时，采用微服务技术架构具有以下优点：
(1)控制项目复杂度：将原来的单体式应用拆解成多个服务运行在不同进程中，从而可以只针对相应的服务进行修改，部署对应的服务进程，控制复杂性。应用拆解方案：按照系统功能先进行业务模块拆分，例如将系统的网关、授权、服务监控、系统管理、文件管理、消息中心、任务调度、主数据、人员管理、计划管理、排程管理、仓储管理、生产管理、质量管理、设备管理等模块拆分为各个独立运行的服务，这样每个业务模块都是独立运行在不同的进程中。从而通过微服务架构模块化设计让每个服务都只干自己专一的事情，减少业务功能的穿插复杂度，提升单服务专业能力，在某个业务模块更新时只需要对单个业务模块进行更新修改不需要整套系统升级。
(2)业务模块化，加速迭代速度：基于模块化设计，让整个系统由各个业务模块组成，使系统达到松耦合的结构，每个业务模块都能拆分开给多个开发团队同时进行开发，并且让每个开发团队都可以根据自身情况去选择更适合的技术与工具，进行更有效更灵活的开发。比如A模块使用的数据库是mysql而B模块使用PostgreSQL，或者A模块需要使用的技术组件版本1.0而B模块需要使用版本2.0，在模块化后能够根据各自模块的需求使用不同的组件及版本。
(3)独立部署，提升效率：将原本单一应用复杂的业务逻辑依据业务模块化将功能剥离开来，让它们每个模块都具备独立的进程，即微服务也就是很多个单一的服务组成一套完整的系统，每个服务模块也就可以独立的编译打包部署，在打包部署时由于只需要重新打包部署有代码更新的某个服务，从而大大地提高编译、打包、部署的速度；
(4)错误隔离：每个服务都具有独立性，提高系统的容错性，不会因为单一服务发生延迟，导致所有应用资源(线程、队列等)被耗尽，造成雪崩效应。
本发明在构建微服务技术架构时，技术架构组件包括：SpringCloud、SpringBoot、GateWay、OAuth2、JWT、Ribbon、Sentinel、Hystrix、Feign、Seata、Nacos、SpringBootAdmin、SkyWalking、agent、ELK、Nginx、Keepalived、Redis、RabbitMQ、Kafka、RocketMQ、MySql、Oracle、MySqlserver、XXL-JOB、MinIO、Jenkins、GitLab。
在上述步骤S2中，在针对高可用、集群、负载均衡问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
在多台服务器上部署应用服务、数据库服务以及中间件服务，并且每个应用服务、数据库服务以及中间件服务都具有独立性；
其中，在部署应用服务时，包括：将产品所有子应用进行拆分后，采用CI/CD持续集成、持续部署、滚动式部署方案部署在不同服务器上。
在上述步骤S2中，在针对容灾问题进行微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
针对本地或同城容灾，在同一地方准备两个应用、数据库系统，一个为日常生产运行，另一个为灾难备份中心，负责在灾难发生后的应用系统运行；
针对异地容灾，采用异步镜像。
在上述步骤S2中，在针对备份问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
对整个操作系统进行完整的备份；
对数据库进行全量备份、增量备份以及差异备份；
将主数据库和备用数据库进行数据的实时同步；
其中，数据库备份类型包括：冷备、热备以及温备，冷备的备份操作在用户不能访问数据的时候进行，无法读取或修改数据；热备为动态备份，在读取或修改数据的过程中进行，可读取和修改数据；温备在读取数据时进行，无法修改数据。
具体地，本发明所提供的平台部署方案用于解决高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份等问题，如图14所示。
本发明在针对高可用、集群、负载均衡问题采用的高可用实施方案为：对应用、数据库、中间件等服务器采用集群方式部署，也就是在多台服务器上部署应用、数据库、中间件等服务从而有效地提升系统的稳定性、并发能力、执行效率。将原来的单体式应用拆解成多个服务运行在不同进程中，从而可以只针对相应的服务进行修改，部署对应的服务进程，控制复杂性，每个服务都具有独立性，提高系统的容错性，不会因为单一服务发生延迟，导致所有应用资源(线程、队列等)被耗尽，造成雪崩效应。
应用服务部署：支持多基地分布式部署，以saas平台模式部署微服务制造运营管理平台到客户服务器，采取高可用集群方案保证产品的稳定性、可靠性，产品所有子应用均可拆分独立部署在不同服务器上，提高系统的容错性，部署方案采用CI/CD持续集成、持续部署、滚动式部署方案，如图3所示。
本发明在针对容灾问题采用的容灾方案为：
(1)本地或同城容灾：在同一地方准备两个应用、数据库系统，一个为日常生产运行，另一个为灾难备份中心，负责在灾难发生后的应用系统运行。同城灾难备份的数据中心与灾难备份中心的距离比较近，通信线路质量较好，比较容易实现数据的同步、复制，保证高度的数据完整性和数据零丢失。同城灾难备份一般用于防范火灾、建筑物破坏、供电故障、计算机系统故障及人为破坏引起的灾难。
(2)异地容灾：异地容灾主备中心之间的距离较远，因此一般采用异步镜像，会有少量的数据丢失。异地灾难备份不仅可以防范火灾、建筑物破坏等可能遇到的风险隐患，还能够防范战争、地震、火灾等风险。由于同城灾难备份和异地灾难备份各有所长，为达到最理想的防灾效果，数据中心应考虑采用同城和异地各建立一个灾难备份中心的方式解决。
具体地，对整个操作系统进行完整的备份，如利用超融合平台对操作系统级做实时的备份，以保证操作系统级备份的完整一致性，并且能够实现快速切换备份使用。
对数据库进行全量备份：备份完整的数据库，全量数据就是数据库中所有的数据(或某一个库的全部数据)，利用完整的备份文件对整个数据库进行恢复，推荐备份方式为每周一次完整备份。
对数据库进行增量备份：增量数据就是指上一次全量备份数据之后到下一次全量备份数据之前数据库所更新的数据，需要最近一次全量备份和最后一次增量备份就能进行恢复，推荐备份方式为每天一次增量备份。
对数据库进行差异备份：备份自上一次备份后的全部改动和新文件，备份速度较快、恢复速度较快，对磁盘空间有要求，能够更快且简单的恢复，需要最近一次全量备份和最后一次差异备份就能快速恢复，推荐几小时备份一次。
将主备数据库进行数据的实时同步：从主数据库进行数据的实时同步，保证数据的一致性、完整性，在主数据库宕机后启动备用数据库。
数据库备份类型：
(1)冷备：停库、停服务；备份操作在用户不能访问数据的时候进行，因此无法读取或修改数据，这些脱机备份会阻止执行任何使用数据的行为，该类型的备份不会干扰正常运行的系统的性能；
(2)热备：不停库、不停服务，也会(锁表)阻止用户的写入，动态备份在读取或修改数据的过程中进行，使用热备份时，系统仍可供读取和修改数据的操作访问；
(3)温备：不停库、不停服务，会(锁表)阻止用户的写入，备份在读取数据时进行，但在多数情况下，在进行备份时不能修改数据本身；这种中途备份类型的优点是不必完全锁定最终用户，但其不足之处在于无法在进行备份时修改数据集。
在上述步骤S3中，在对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展时，包括：
对IMOM平台报表看板、工艺路线设置、集成平台、系统设置、平台接口管理、数据字典以及LOV工具进行可配置性扩展；
模块化设计可动态插拔组件，可动态插拔组件包括系统管理、用户管理、主数据、计划排程、MES、WMS、EAM、QMS、标签条码、报表管理、大屏看板、设计器、集成平台、任务调度中心、消息中心；
制定开放的开发标准，开发标准包括代码开发规范、代码版本管理规范、代码部署流程规范以及数据库安全管理规范。
具体地，对IMOM平台报表看板进行可配置性扩展，如图4所示。
具体地，对工艺路线设置进行可配置性扩展，如图5所示。
具体地，对集成平台进行可配置性扩展，如图6和7所示。
具体地，对系统设置进行可配置性扩展，如图8所示。
具体地，对平台接口管理进行可配置性扩展，如图9所示。
具体地，对数据字典进行可配置性扩展，如图10所示。
具体地，对LOV工具进行可配置性扩展，如图11所示。
具体地，在本发明中，微服务制造运营管理平台中设计的系统管理、用户管理、主数据、计划排程、MES、WMS、EAM、QMS、标签条码、报表管理、大屏看板、设计器、集成平台、任务调度中心、消息中心均为可动态插拔组件，根据不同客户需求部署对应的组件模块即可使用。
开发标准：由于产品源代码不开放但也要满足客户的二次开发扩展需求，因此在本发明中，产品制定了自己开放的开发标准，例如代码开发规范、代码版本管理规范、代码部署流程规范、数据库安全管理规范等，以及平台开放技术组件引用方式使用开发文档说明、接口的接口开发文档使用Swagger文档展示。开发人员在项目上创建自己新的服务，项目开发人员只需要关注根据客户自定义开发的服务即可，在定制服务上可调用平台提供的所有标准接口进行二次开发以及功能扩展，如图15所示。
本发明所提供的制造运营管理平台的实施系统，包括：构建单元、部署单元以及拓展单元。
构建单元用于将制造运营管理平台通过服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证以及管理端集成框架的基础设施构建微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，得到微服务制造运营管理平台。
部署单元用于针对高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份问题进行微服务制造运营管理平台的部署。
拓展单元用于对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展，得到拓展后的微服务制造运营管理平台。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
将制造运营管理平台通过服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证以及管理端集成框架的基础设施构建微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，得到微服务制造运营管理平台；
针对高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署；
对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展，得到拓展后的微服务制造运营管理平台。
2.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在通过服务注册中心、服务发现基础设施构建微服务技术架构时，包括：
使用Nacos实现服务注册中心、服务发现，构建以服务为中心的现代应用架构的服务基础设施；
其中，所述服务基础设施支持DNS与RPC服务发现，提供原生SDK和OpenAPI服务注册方式和DNS、HTTP、API服务发现方式。
3.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在通过负载均衡基础设施构建微服务技术架构时，包括：
在服务调用者和服务提供者之间设置一个独立的LoadBalancer，所述服务调用者在调用服务时，向所述LoadBalancer发起请求，所述LoadBalancer再根据一定的策略将请求路由到指定的服务，以保证服务调用者的最优请求。
4.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在通过负载均衡基础设施构建微服务技术架构时，包括：
服务提供者将自身的地址发送到所述服务注册中心，同时定时发送心跳给所述服务注册中心，所述服务注册中心按心跳情况判断是否将此节点从注册表中摘除；
服务调用者调用服务时，先从所述服务注册中心拉取服务注册信息，然后根据一定的策略去调用服务节点。
5.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行包括：
将所述制造运营管理平台的网关、授权、服务监控、系统管理、文件管理、消息中心、任务调度、主数据、人员管理、计划管理、排程管理、仓储管理、生产管理、质量管理、设备管理进行模块拆分，并为每个拆分的模块创建不同且独立运行的服务。
6.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在针对高可用、集群、负载均衡问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
在多台服务器上部署应用服务、数据库服务以及中间件服务，并且每个所述应用服务、所述数据库服务以及所述中间件服务都具有独立性；
其中，在部署应用服务时，包括：将产品所有子应用进行拆分后，采用CI/CD持续集成、持续部署、滚动式部署方案部署在不同服务器上。
7.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在针对容灾问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
针对本地或同城容灾，在同一地方准备两个应用、数据库系统，一个为日常生产运行，另一个为灾难备份中心，负责在灾难发生后的应用系统运行；
针对异地容灾，采用异步镜像。
8.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在针对备份问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署时，包括：
对整个操作系统进行完整的备份；
对数据库进行全量备份、增量备份以及差异备份；
将主数据库和备用数据库进行数据的实时同步；
其中，数据库备份类型包括：冷备、热备以及温备，所述冷备的备份操作在用户不能访问数据的时候进行，无法读取或修改数据；所述热备为动态备份，在读取或修改数据的过程中进行，可读取和修改数据；所述温备在读取数据时进行，无法修改数据。
9.根据权利要求1所述的制造运营管理平台的实施方法，其特征在于，在对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展时，包括：
对IMOM平台报表看板、工艺路线设置、集成平台、系统设置、平台接口管理、数据字典以及LOV工具进行可配置性扩展；
模块化设计可动态插拔组件，所述可动态插拔组件包括系统管理、用户管理、主数据、计划排程、MES、WMS、EAM、QMS、标签条码、报表管理、大屏看板、设计器、集成平台、任务调度中心、消息中心；
制定开放的开发标准，所述开发标准包括代码开发规范、代码版本管理规范、代码部署流程规范以及数据库安全管理规范。
10.一种制造运营管理平台的实施系统，其特征在于，包括：
构建单元：用于将制造运营管理平台通过服务注册中心、服务发现、负载均衡、服务网关、授权认证以及管理端集成框架的基础设施构建微服务技术架构，再根据产品业务功能进行模块拆分，为每个模块创建不同服务并独立运行，得到微服务制造运营管理平台；
部署单元：用于针对高可用、集群、负载均衡、容灾以及备份问题进行所述微服务制造运营管理平台的部署；
拓展单元：用于对部署完成的微服务制造运营管理平台进行二次性开发拓展，得到拓展后的微服务制造运营管理平台。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310658641.5A CN117009137B (zh) | 2023-06-06 | 一种制造运营管理平台的实施方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310658641.5A CN117009137B (zh) | 2023-06-06 | 一种制造运营管理平台的实施方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117009137A true CN117009137A (zh) | 2023-11-07 |
| CN117009137B CN117009137B (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107102847A (zh) * | 2016-02-23 | 2017-08-29 | 中国水电工程顾问集团有限公司 | 基于微服务的软件开发方法、装置及系统 |
| CN107911430A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-13 | 上海电机学院 | 一种微服务基础设施装置 |
| CN109788040A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-21 | 北京航天智造科技发展有限公司 | 微服务授权与调度方法和系统 |
| CN109889571A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-06-14 | 深圳市雁联计算系统有限公司 | 一种开发平台系统及开发方法 |
| CN110287249A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 中电科大数据研究院有限公司 | 一种基于微服务架构的服务系统 |
| CN111831269A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-27 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 一种应用开发系统、运行方法、设备及存储介质 |
| CN112000448A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-27 | 北京计算机技术及应用研究所 | 基于微服务架构的应用管理方法 |
| US20210124624A1 (en) * | 2018-07-19 | 2021-04-29 | Namu Tech Co., Ltd. | Method for allocating and managing cluster resource on cloud platform |
| US20220038554A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-03 | Arvind Merwaday | Edge computing local breakout |
| US20220147409A1 (en) * | 2020-11-10 | 2022-05-12 | International Business Machines Corporation | Identification and/or prediction of failures in a microservice architecture for enabling automatically-repairing solutions |
| US11425054B1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-08-23 | Amazon Technologies, Inc. | User-configured multi-location service deployment and scaling |
| CN115242644A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | 天元大数据信用管理有限公司 | 一种微服务开发治理系统 |
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107102847A (zh) * | 2016-02-23 | 2017-08-29 | 中国水电工程顾问集团有限公司 | 基于微服务的软件开发方法、装置及系统 |
| CN107911430A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-13 | 上海电机学院 | 一种微服务基础设施装置 |
| US20210124624A1 (en) * | 2018-07-19 | 2021-04-29 | Namu Tech Co., Ltd. | Method for allocating and managing cluster resource on cloud platform |
| CN109788040A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-21 | 北京航天智造科技发展有限公司 | 微服务授权与调度方法和系统 |
| CN109889571A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-06-14 | 深圳市雁联计算系统有限公司 | 一种开发平台系统及开发方法 |
| CN110287249A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 中电科大数据研究院有限公司 | 一种基于微服务架构的服务系统 |
| CN112000448A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-27 | 北京计算机技术及应用研究所 | 基于微服务架构的应用管理方法 |
| CN111831269A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-27 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 一种应用开发系统、运行方法、设备及存储介质 |
| US20220038554A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-03 | Arvind Merwaday | Edge computing local breakout |
| US20220147409A1 (en) * | 2020-11-10 | 2022-05-12 | International Business Machines Corporation | Identification and/or prediction of failures in a microservice architecture for enabling automatically-repairing solutions |
| US11425054B1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-08-23 | Amazon Technologies, Inc. | User-configured multi-location service deployment and scaling |
| CN115242644A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | 天元大数据信用管理有限公司 | 一种微服务开发治理系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| YUYANG WANG等: "HCA Operator: A Hybrid Cloud Auto-scaling Tooling for Microservice Workloads", 《2022 18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILITY, SENSING AND NETWORKING (MSN)》, 29 March 2023 (2023-03-29), pages 885 - 890 * |
| 张勋等: "电信运营商物联网客户运营分析系统的构建及应用", 《电信科学》, 20 May 2019 (2019-05-20), pages 117 - 129 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8375363B2 (en) | Mechanism to change firmware in a high availability single processor system | |
| EP2281240B1 (en) | Maintaining data integrity in data servers across data centers | |
| US7076689B2 (en) | Use of unique XID range among multiple control processors | |
| US20080307258A1 (en) | Distributed Job Manager Recovery | |
| US20040083358A1 (en) | Reboot manager usable to change firmware in a high availability single processor system | |
| US20080250267A1 (en) | Method and system for coordinated multiple cluster failover | |
| CN105630589A (zh) | 分布式流程调度系统及流程调度、执行方法 | |
| CN102088490B (zh) | 数据存储方法、设备和系统 | |
| US6226694B1 (en) | Achieving consistency and synchronization among multiple data stores that cooperate within a single system in the absence of transaction monitoring | |
| US9258363B2 (en) | Data cube high availability | |
| CN111949444A (zh) | 一种基于分布式服务集群的数据备份与恢复系统及方法 | |
| IES20010064A2 (en) | Computer network system | |
| CN105721582A (zh) | 多节点文件备份系统 | |
| US20060282831A1 (en) | Method and hardware node for customized upgrade control | |
| CN115576655B (zh) | 容器数据保护系统、方法、装置、设备及可读存储介质 | |
| CN109995878A (zh) | 资源库共享方法及分布式集群系统 | |
| CN111427608A (zh) | 用于银行核心系统的灰度发布方法 | |
| CN113778461A (zh) | 一种实现应用自动部署的方法和系统 | |
| CN117009137B (zh) | 一种制造运营管理平台的实施方法及系统 | |
| CN117009137A (zh) | 一种制造运营管理平台的实施方法及系统 | |
| JP2010231257A (ja) | 高可用性システム、高可用性システムの対障害対策方法 | |
| CN104503871A (zh) | 一种基于小型机系统全冗余模型的实现方法 | |
| CN114584459A (zh) | 一种实现容器云平台主备高可用的方法 | |
| CN113010531A (zh) | 一种基于有向无环图的区块链baas系统任务调度框架 | |
| CN110825353A (zh) | 一种新型企业级pos技术架构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |