WO2019080335A1 - 一种电力交易功能进行微服务改造的方法 - Google Patents

一种电力交易功能进行微服务改造的方法

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王春艳
袁明珠
王蕾
汪涛
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赵显�
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习培玉
张倩
刘冬
董武军
吕文涛
万舒路
王伟
袁晓鹏
吕俊良
张琳
常新
吴雨健
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Beijing Kedong Electric Power Control System Co Ltd
NARI Group Corp
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Definitions

  • the present invention relates to the field of power trading technologies, and in particular, to a method for performing microservice modification of a power trading function.
  • the national unified power market trading platform can realize market functions such as power generation rights trading and direct trading of power users, and has the parallel operation capability of multi-variety and multi-cycle transactions, which has important practical significance for improving the level of power trading operations and promoting optimal allocation of power resources.
  • the members of the nation's power trading market continue to grow, and the requirements for the concurrent performance of the system continue to increase.
  • the national unified power market trading platform used today has a large project size, and the requirements, design, development, testing, and deployment processes are fixed.
  • the new functions need to be modified and improved on the original project.
  • the system resource occupancy rate is too high, and the entire application needs Horizontal expansion, development and maintenance are very inconvenient. Therefore, the micro-service transformation of the power trading function is required to adapt to the requirements of the business development for system application.
  • the present invention provides a method for performing microservice modification of a power trading function.
  • the present invention achieves decoupling of solutions or complex systems by decomposing functions into multiple independent services.
  • a method for power service transformation to perform micro service transformation characterized in that
  • the method includes the following steps:
  • each split microservice will register a node information with the service registry
  • the external network user enters the external network transaction cloud through the PC terminal or the mobile phone terminal, obtains the actual network address that needs the service from the service registration center, sends a request to the requested service, and performs related business operations; the intranet user passes the PC.
  • the terminal enters the intranet transaction cloud, and also obtains the actual network address that needs the service from the service registration center, sends the request to the requested service, and performs related business operations.
  • the external network transaction cloud includes a separate micro service of "bidding declaration” and "transaction result inquiry”;
  • the intranet transaction cloud includes “transaction sequence creation”, “publication release”, “bidding declaration”, “transaction opening”, “declaration data check”, “combination clearing”, “safety check” and “result release” alone. Microservices.
  • step (3) when performing related business operations in each micro service, the read-write separation operation of the database is as follows:
  • ORACLE persistence layer commercial database and REDIS memory database
  • the REDIS master-slave replication mechanism is used to solve the problem, as follows:
  • the data file is sent to the slave SLAVE through the REDIS SYNC mechanism, and SLAVE performs the same operation to ensure data consistency;
  • MASTER will start a background process, save the data snapshot to the data file, and the MASTER will record all the commands to modify the data and cache it in the data file;
  • the MASTER sends the data file to SLAVE.
  • the SLAVE side saves the data file to the hard disk, and then loads it into the memory. Then the MASTER will modify all the data and send it to the SLAVE side. .
  • REDEN SENTINEL function in order to avoid the failure of MASTER and SLAVE, the REDEN SENTINEL function is used, specifically:
  • the REDIS SENTINEL upgrades a SLAVE to the primary server and configures other SLAVEs to use the new MASTER; when the application connects to the REDIS server, REDIS SENTINEL will advertise the new MASTER address and port;
  • SLAVE fails, it will automatically reconnect after returning to normal. After receiving the SLAVE connection, MASTER will send its complete data file to SLAVE. If MASTER receives multiple synchronization requests from SLAVE, MASTER only A process will be started in the background to save the data file, and then send it to all SLAVE to ensure that SLAVE is normal.
  • the power trading function microservices transformation transforms each function into a single service.
  • Each service only does a single thing, and each service is isolated and independent of each other.
  • the main benefits are as follows:
  • the microservice architecture enables complexity to be controlled by decomposing a monolithic application into multiple services. In order to achieve the same function, the application is decomposed into multiple manageable branches or services. Through the micro-service architecture model, complex functions are presented in a modular way, making a single service easier to develop and maintain.
  • Flexibility is based on a microservice architecture model that allows each service to scale independently. Under the micro-service architecture, technology selection is more flexible. In this mode, each team can make its own judgment according to the needs of its own services and the development of the industry, and choose the appropriate technology stack.
  • Microservices have separate running processes, so each microservice can also be deployed independently. This way, when a microservice changes, there is no need to compile and deploy the entire application, making publishing more efficient. UI teams can use AB testing to quickly deploy changes.
  • the microservice architecture model makes continuous deployment possible.
  • the training period of newcomers is very long, and it takes a lot of time to understand the local development environment.
  • the micro-service architecture model allows each service to be extended independently. The development and operation personnel do not need to spend too much time to familiarize themselves with the local environment, but only need to know the status of the module they are in.
  • Figure 1 is a schematic diagram of the system microservice transformation process.
  • Figure 2 is a schematic diagram of the system database read and write separation process.
  • the invention aims to achieve high cost of development and maintenance through the current situation of the national unified power trading platform. Carry out the transformation of the function of micro-services of the national unified power trading platform, reduce maintenance costs, improve development efficiency, and reduce management difficulty.
  • the "bidding declaration” and “transaction result query” in the external network transaction cloud, the "transaction sequence creation”, “publication release”, “bidding declaration”, “transaction opening bid”, and “declaration” in the intranet transaction cloud Data Checking, "Clearing Clearance”, “Safety Checking”, and “Results Release” are all separate microservices.
  • the microservice here is an autonomous service that is fully responsible for the business capability. The full responsibility here is the complete responsibility for the view layer, control layer, business logic, and data storage. Autonomous services have less impact on other parts when they are modified, and they do not affect the functions of other services during operation. Services are deployed in a distributed manner in server clusters to address the impact of high concurrency.
  • each specific function inside the module is a service deployed separately.
  • the service will be in the service registry. Register a node information.
  • the user queries the service registry to obtain the actual network address of the service and sends the request to the service).
  • the external network user enters the external network transaction cloud through the PC terminal or the mobile phone terminal, obtains the actual network address that needs the service from the service registration center, and sends a request to the requested service;
  • the intranet user enters the intranet transaction cloud through the PC end.
  • obtain the actual network address that needs the service send the request to the requested service, and perform related business operations.
  • Related business operations are performed in each micro service, and data read and write synchronization is referred to "2, database read and write separation".
  • the simple separation of read and write is to separate the operations of reading and writing the database to different database servers, which can effectively alleviate the pressure on the database and reduce the IO pressure.
  • the main database provides write operations and provides read operations from the database. In fact, in many systems, the main operations are read operations. When the primary database is written, the data is synchronized to the secondary database to ensure database integrity.
  • the ORACLE persistent layer commercial database and the REDIS in-memory database are used for reading and writing data in the present invention.
  • the ORACLE database When the user writes data according to the business needs, it is directly written into the ORACLE database to ensure strong consistency of the data; the ORACLE database is successfully written, and then written into the REDIS memory database; when the user reads the data, from the REDIS memory Read in the database.
  • the REDIS master-slave replication mechanism is used to solve the problem.
  • the data file is sent to SLAVE via the REDIS SYNC mechanism, and SLAVE performs the same operation to ensure data consistency.
  • a SLAVE process is started, it sends a SYNC COMMAND to the MASTER requesting a synchronous connection. Whether it is the first connection or reconnection, MASTER will start a background process, save the data snapshot to the data file, and the MASTER will record all the commands to modify the data and cache it in the data file. After the background process completes the cache operation, the MASTER sends the data file to SLAVE.
  • the SLAVE side saves the data file to the hard disk, and then loads it into the memory. Then the MASTER will modify all the data and send it to the SLAVE side. .
  • REDIS's SENTINEL function is used. If the MASTER fails, the REDIS SENTINEL can upgrade a SLAVE to the primary server and configure other SLAVEs to use the new MASTER. When the application connects to the REDIS server, REDIS SENTINEL will advertise the new MASTER address and port. If SLAVE fails, it will automatically reconnect after returning to normal. After receiving the SLAVE connection, MASTER will send its complete data file to SLAVE.
  • MASTER receives multiple synchronization requests from SLAVE, MASTER only A process will be started in the background to save the data file, and then send it to all SLAVE to ensure that SLAVE is normal. Ensure data read and write synchronization, improve database performance, and respond to the current market needs for high concurrency.

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Abstract

一种电力交易功能进行微服务改造的方法。所述方法包括如下步骤：（1）将外网交易云中的功能拆分为多个单独的微服务，将内网交易云中的功能拆分为多个单独的微服务；（2）在服务部署启动时，每个单独的微服务都在服务注册中心注册一个节点信息；（3）外网用户和内网用户通过PC端或者手机端分别进入外网交易云和内网交易云，通过从服务注册中心，获取需要服务的实际网络地址，发送请求到所请求的服务，进行相关业务操作。电力交易功能微服务改造，将每个功能拆分为单个的服务。每个服务只做单一的事情，每个服务相互隔离且互不影响。

Description

一种电力交易功能进行微服务改造的方法 技术领域
本发明涉及电力交易技术领域，尤其涉及一种电力交易功能进行微服务改造的方法。
背景技术
全国统一电力市场交易平台能够实现发电权交易和电力用户直接交易等市场功能，具备多品种多周期交易并行的运营能力，对于提高电力交易运营水平、促进电力资源优化配置具有重要的现实意义。
当前，全国的电力交易市场成员不断增长，对系统的并发性能等要求不断提高。但是，现今使用的全国统一电力市场交易平台，项目体积庞大，需求、设计、开发、测试、部署流程固定，新功能需要在原项目上做修改和完善，系统的资源占用率过高，整个应用需要水平扩展，开发和维护都非常的不方便。因此需要对电力交易功能进行微服务化改造，以适应业务发展对系统应用的要求。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提供了一种电力交易功能进行微服务改造的方法。本发明通过将功能分解成多个独立的服务，以实现对解决方案或者复杂系统的解耦。
为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案：
一种电力交易功能进行微服务改造的方法，其特征在于，
所述方法包括如下步骤：
(1)将外网交易云中的功能拆分为多个单独的微服务，将内网交易云中的功能拆分为多个单独的微服务：将需要拆分的功能代码，摘取出来，创建新的服务项目，服务到注册中心注册当前服务的服务节点，通过服务节点信息和其他服务进行交互；
(2)在服务部署启动时，每个拆分的微服务都会到服务注册中心注册一个节点信息；
(3)外网用户通过PC端或者手机端进入外网交易云，通过从服务注册中心，获取需要服务的实际网络地址，发送请求到所请求的服务，进行相关业务操作； 内网用户通过PC端进入内网交易云，同样从服务注册中心，获取需要服务的实际网络地址，发送请求到所请求的服务，进行相关业务操作。
进一步地，在步骤(1)中，外网交易云中包括“竞价申报”和“交易结果查询”单独的微服务；
内网交易云中包括“交易序列创建”“公报发布”、“竞价申报”、“交易开标”、“申报数据校核”、“撮合出清”、“安全校核”和“结果发布”单独的微服务。
进一步地，步骤(3)中，在各个微服务中进行相关业务操作时，数据库的读写分离操作如下：
数据的读写分离采用的是ORACLE持久层商用数据库和REDIS内存数据库；
当用户根据业务需要写数据时，直接写入到ORACLE数据库中，保证数据的强一致性；写入ORACLE数据库成功，然后再写入到REDIS内存数据库中；当用户读取数据时，从REDIS内存数据库中进行读取。
进一步地，当REDIS出现故障导致宕机时，采用REDIS主从复制机制来解决，具体如下：
当往主服务MASTER端写入数据时，通过REDIS SYNC机制将数据文件发送至从服务SLAVE，SLAVE也会执行相同的操作确保数据一致；
当启动一个SLAVE进程后，它会向MASTER发送一个SYNC COMMAND，请求同步连接；
无论是第一次连接还是重新连接，MASTER都会启动一个后台进程，将数据快照保存到数据文件中，同时MASTER会记录所有修改数据的命令并缓存在数据文件中；
后台进程完成缓存操作后，MASTER就发送数据文件给SLAVE，SLAVE端将数据文件保存到硬盘上，然后将其在加载到内存中，接着MASTER就会所有修改数据的操作，将其发送给SLAVE端。
进一步地，在使用REDIS主从复制中，为了避免MASTER和SLAVE出现宕机故障，使用REDIS的SENTINEL功能，具体为：
若MASTER出现故障导致宕机，REDIS SENTINEL将一个SLAVE升级为主服务器，并对其他SLAVE进行配置，让它们使用新的MASTER；当应用程序连接REDIS服务器时，REDIS SENTINEL会告之新的MASTER地址和端口；
若SLAVE出现故障导致宕机，恢复正常后会自动重新连接，MASTER收到SLAVE的连接后，将其完整的数据文件发送给SLAVE，如果MASTER同时收到多个SLAVE发来的同步请求，MASTER只会在后台启动一个进程保存数据文件，然后将其发送给所有的SLAVE，确保SLAVE正常。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
电力交易功能微服务改造，将每个功能拆分为单个的服务。每个服务只做单一的事情，每个服务相互隔离且互不影响。其主要效益如下：
1复杂度可控
微服务架构通过分解单体式应用为多个服务的方法，让复杂性能够可控。为了实现同一功能，应用被分解为多个可管理的分支或服务，通过微服务架构模式，让复杂的功能，通过模块化的方式呈现出来，让单个服务更容易开发和维护。
2灵活可扩展
灵活性是基于微服务架构模式，使得每个服务独立扩展。微服务架构下，技术选型是比较灵活的。在这种模式下，每个团队都可以根据自身服务的需求和行业发展状况做出自己的判断，选择适合的技术栈。
3独立部署
微服务具备独立的运行进程，所以每个微服务也可以独立部署。这样，当某个微服务发生变更时无需编译、部署整个应用，让发布更高效。UI团队可以采用AB测试，快速的部署变化。微服务架构模式使得持续化部署成为可能。
4开发针对性强
在单块架构系统下，新人的培养周期很长，需要花费大量时间了解本地开发环境。而微服务架构模式使得每个服务独立扩展，开发运维人员也不需要再花费过多的时间去熟悉本地环境，而只需要了解自己所处的模块状况即可。
5降低TCO
在单块架构系统中，使用的是技术分层，譬如控制层、逻辑层、数据层等。但随着市场需求的不断变化，用户需求逐渐个性化，开发周期越来越短，产品的生命周期也开始变短，单块架构系统开始面临挑战。无论是开发还是维护成本太高。
相较而言，微服务架构模式下，当某一组件发生故障时，不会出现单块架构系统的进程内扩散等弊端，故障会被隔离在单个服务中，降低开发维护成本，提高开发效率。
附图说明
图1是系统微服务改造流程示意图。
图2是系统数据库读写分离流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的具体实施方案作详细的阐述。这些具体实施方式仅供叙述而并非用来限定本发明的范围或实施原则，本发明的保护范围仍以权利要求为准，包括在此基础上所作出的显而易见的变化或变动等。
本发明旨在通过全国统一电力交易平台当前的状况，开发维护的成本高。进行全国统一电力交易平台功能微服务化的改造，降低维护成本，提高开发效率，降低管理难度。
为了达到上述目的，本发明的技术解决方案如下：
1，微服务改造
如附图一所示：外网交易云中“竞价申报”和“交易结果查询”，内网交易云中“交易序列创建”“公报发布”、“竞价申报”、“交易开标”、“申报数据校核”、“撮合出清”、“安全校核”、“结果发布”都是单独的微服务。这里的微服务是一种对业务能力完全负责的自治服务，这里的完全负责是对视图层、控制层、业务逻辑、数据存储的完全负责。自治服务在修改时对其他部分造成的影响比较小，在运营时也不会对其他服务的功能造成影响。服务以分布式的方式部署在服务器集群中，用以解决高并发的影响。
如附图1所示：在现有全国统一电力交易平台，以交易模块为例(模块内部每个具体的功能都是单独部署的的一个服务。在服务部署启动时，服务会在服务注册中心注册一个节点信息。用户通过查询服务注册中心，获取服务的实际网络地址，并将请求发送至该服务)。外网用户通过PC端或者手机端进入外网交易云，通过从服务注册中心，获取需要服务的实际网络地址，发送请求到所请求的服务，进行；内网用户通过PC端进入内网交易云，同样从服务注册中心，获取需要服务的实际网络地址，发送请求到所请求的服务，进行相关业务操作。在各个微服务中进行相关业务操作，数据的读写同步参看“2，数据库的读写分离”。
2，数据库的读写分离
读写分离简单的说是把对数据库读和写的操作分开对应不同的数据库服务器，这样能有效地减轻数据库压力，也能减轻IO压力。主数据库提供写操作，从 数据库提供读操作，其实在很多系统中，主要是读的操作。当主数据库进行写操作时，数据要同步到从的数据库，这样才能有效保证数据库完整性。
如附图2所示：本发明中数据的读写分离采用的是ORACLE持久层商用数据库和REDIS内存数据库。当用户根据业务需要写数据时，直接写入到ORACLE数据库中，保证数据的强一致性；写入ORACLE数据库成功，然后再写入到REDIS内存数据库中；当用户读取数据时，从REDIS内存数据库中进行读取。
同时，为了避免一个REDIS出现宕机的情况，采用REDIS主从复制机制来解决。当往MASTER端写入数据时，通过REDIS SYNC机制将数据文件发送至SLAVE，SLAVE也会执行相同的操作确保数据一致。当启动一个SLAVE进程后，它会向MASTER发送一个SYNC COMMAND，请求同步连接。无论是第一次连接还是重新连接，MASTER都会启动一个后台进程，将数据快照保存到数据文件中，同时MASTER会记录所有修改数据的命令并缓存在数据文件中。后台进程完成缓存操作后，MASTER就发送数据文件给SLAVE，SLAVE端将数据文件保存到硬盘上，然后将其在加载到内存中，接着MASTER就会所有修改数据的操作，将其发送给SLAVE端。在使用REDIS主从复制中，为了避免MASTER和SLAVE出现宕机故障，使用REDIS的SENTINEL功能。若MASTER出现故障导致宕机，REDIS SENTINEL可以将一个SLAVE升级为主服务器，并对其他SLAVE进行配置，让它们使用新的MASTER。当应用程序连接REDIS服务器时，REDIS SENTINEL会告之新的MASTER地址和端口。若SLAVE出现故障导致宕机，恢复正常后会自动重新连接，MASTER收到SLAVE的连接后，将其完整的数据文件发送给SLAVE，如果MASTER同时收到多个SLAVE发来的同步请求，MASTER只会在后台启动一个进程保存数据文件，然后将其发送给所有的SLAVE，确保SLAVE正常。保证数据的读写同步，提高数据库性能，应对当前市场面对高并发的需要。

Claims (5)

  1. 一种电力交易功能进行微服务改造的方法，其特征在于，
    所述方法包括如下步骤：
    (1)将外网交易云中的功能拆分为多个单独的微服务，将内网交易云中的功能拆分为多个单独的微服务：将需要拆分的功能代码，摘取出来，创建新的服务项目，服务到注册中心注册当前服务的服务节点，通过服务节点信息和其他服务进行交互；
    (2)在服务部署启动时，每个拆分的微服务都会到服务注册中心注册一个节点信息；
    (3)外网用户通过PC端或者手机端进入外网交易云，通过从服务注册中心，获取需要服务的实际网络地址，发送请求到所请求的服务，进行相关业务操作；内网用户通过PC端进入内网交易云，同样从服务注册中心，获取需要服务的实际网络地址，发送请求到所请求的服务，进行相关业务操作。
  2. 根据权利要求1所述的一种电力交易功能进行微服务改造的方法，其特征在于：
    在步骤(1)中，外网交易云中包括“竞价申报”和“交易结果查询”单独的微服务；
    内网交易云中包括“交易序列创建”“公报发布”、“竞价申报”、“交易开标”、“申报数据校核”、“撮合出清”、“安全校核”和“结果发布”单独的微服务。
  3. 根据权利要求1所述的一种电力交易功能进行微服务改造的方法，其特征在于：
    步骤(3)中，在各个微服务中进行相关业务操作时，数据库的读写分离操作如下：
    数据的读写分离采用的是ORACLE持久层商用数据库和REDIS内存数据库；
    当用户根据业务需要写数据时，直接写入到ORACLE数据库中，保证数据的强一致性；写入ORACLE数据库成功，然后再写入到REDIS内存数据库中；当用户读取数据时，从REDIS内存数据库中进行读取。
  4. 根据权利要求3所述的一种电力交易功能进行微服务改造的方法，其特征在于：
    当REDIS出现故障导致宕机时，采用REDIS主从复制机制来解决，具体如下：
    当往主服务MASTER端写入数据时，通过REDIS SYNC机制将数据文件发送至从服务SLAVE，SLAVE也会执行相同的操作确保数据一致；
    当启动一个SLAVE进程后，它会向MASTER发送一个SYNC COMMAND，请求同步连接；
    无论是第一次连接还是重新连接，MASTER都会启动一个后台进程，将数据快照保存到数据文件中，同时MASTER会记录所有修改数据的命令并缓存在数据文件中；
    后台进程完成缓存操作后，MASTER就发送数据文件给SLAVE，SLAVE端将数据文件保存到硬盘上，然后将其在加载到内存中，接着MASTER就会所有修改数据的操作，将其发送给SLAVE端。
  5. 根据权利要求4所述的一种电力交易功能进行微服务改造的方法，其特征在于：
    在使用REDIS主从复制中，为了避免MASTER和SLAVE出现宕机故障，使用REDIS的SENTINEL功能，具体为：
    若MASTER出现故障导致宕机，REDIS SENTINEL将一个SLAVE升级为主服务器，并对其他SLAVE进行配置，让它们使用新的MASTER；当应用程序连接REDIS服务器时，REDIS SENTINEL会告之新的MASTER地址和端口；
    若SLAVE出现故障导致宕机，恢复正常后会自动重新连接，MASTER收到SLAVE的连接后，将其完整的数据文件发送给SLAVE，如果MASTER同时收到多个SLAVE发来的同步请求，MASTER只会在后台启动一个进程保存数据文件，然后将其发送给所有的SLAVE，确保SLAVE正常。
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