لماذا نستخدم كافكا في الخدمات المصغرة

هل سبق لك أن حاولت التحكم في مجموعة كبيرة من المحركات المؤازرة بحيث تتزامن مثل الأوركسترا السيمفونية؟

لقد عملت ذات مرة في مشروع خط إنتاج آلي، حيث كانت العشرات من الأذرع الروبوتية تعمل في نفس الوقت، واستمرت بيانات الاستشعار في التدفق. في البداية، استخدمت قائمة انتظار رسائل عادية، لكنني وجدت أنه عندما ارتفعت كمية البيانات في رابط معين فجأة، بدأ النظام بأكمله في "التوقف"، تمامًا مثل التقاطع خلال ساعة الذروة، حيث كانت جميع السيارات مزدحمة، ولم يكن أمام الذراع الروبوتية سوى الانتظار.

في هذا الوقت سوف تتساءل: هل هناك طريقة لجعل البيانات مثل تدفق حركة المرور على الطريق السريع، حتى لو كان قسم معين مزدحمًا، فإن الممرات الأخرى لا تزال خالية؟

لاحقًا خطرت ببالي فكرة استخدام كافكا لمعالجة الخدمات الصغيرة. ببساطة، إنه مثل نظام الحزام الناقل الذي لا يتعرض للانسداد أبدًا. يمكن لكل خدمة من خدماتك الصغيرة - مثل البرنامج المسؤول عن تحليل بيانات موضع جهاز التوجيه، أو خدمة أخرى تسجل ترددات الاهتزازات الميكانيكية - أن تأخذ بشكل مستقل حزم البيانات التي تحتاجها من هذا الحزام الناقل وتتعامل مع شؤونها الخاصة دون التدخل في بعضها البعض.

أعط مثالا. لنفترض أن لديك ثلاث خدمات صغيرة: A تتلقى إشارات الاستشعار، وB تحسب مسارات الحركة، وC تسجل سجلات التشغيل. في البنية التقليدية، ينتظر B حتى A ينهي المعالجة قبل أن يتمكن من العمل، ويتعين على C أن ينتظر B. ولكن بعد استخدام Kafka، يضع A البيانات الأصلية على "حزام النقل"، ويمكن لـ B وC الوصول إليها في نفس الوقت والعمل بشكل مستقل. حتى لو كان C أبطأ مؤقتًا، فلن يبطئ A وB.

لماذا هذا مهم بشكل خاص للمشاريع الميكانيكية؟ لأن الأنظمة الميكانيكية غالبًا ما تكون في الوقت الفعلي ومتزامنة للغاية. تقوم المحركات المؤازرة لكل وصلة من الروبوت ببيانات التغذية الراجعة ذات المحاور الستة على مستوى المللي ثانية. إذا حدث تأخير في سلسلة معالجة البيانات، فستفقد الحركة بأكملها التنسيق. يضمن تصميم "السجل المستمر" الخاص بكافكا أنه حتى في حالة إعادة تشغيل الخدمة، فلن يتم فقدان البيانات أثناء فترة التوقف - تمامًا مثل التسجيل المستمر لسجل التشغيل لكل جهاز، والذي يمكن تشغيله في أي وقت.

سألني أحدهم: "يبدو الأمر جيدًا، لكن هل سيكون الأمر معقدًا؟" في الواقع، المفتاح ليس مدى عمق التكنولوجيا نفسها، ولكن ما إذا كانت تتوافق مع السيناريو الخاص بك. إذا كنت تتحكم فقط في اثنين أو ثلاثة من الماكينات لإجراء تأرجحات بسيطة، فقد لا يكون ذلك مفيدًا؛ ولكن إذا كنت تواجه مجموعة كاملة من معدات التشغيل الآلي لورشة العمل مع مئات من مصادر البيانات، فيمكن أن تساعدك هذه البنية على تجنب متاعب العمل الإضافي في وقت متأخر من الليل لاستكشاف المشكلات وإصلاحها.

عند اختيار نموذج، عادةً ما أنظر إلى ثلاث نقاط: الأولى هي ما إذا كان معدل النقل يمكن أن يتطابق مع ذروة بياناتك - مثل سيناريو العاصفة عندما تقوم جميع أجهزة الاستشعار بالإبلاغ في نفس الوقت؛ والثاني هو ما إذا كان التأخير ضمن نطاق التسامح للنظام الميكانيكي الخاص بك؛ والثالث هو تكلفة التشغيل والصيانة. لقد وجد كافكا نقطة توازن جيدة في هذه الأبعاد.

وبطبيعة الحال، ليس هناك رصاصة فضية. ويتطلب منك أن يكون لديك خطة واضحة لتدفق البيانات، مثل كيفية تقسيم المواضيع (الموضوع) وكيفية تصميم الأقسام (التقسيم). إنه مثل التخطيط لمسار الحزام الناقل لمصنع جديد: ما هي البيانات التي يجب أن تذهب في الخط السريع والتي يمكن دمجها للنقل، تحتاج إلى التفكير في الأمر مقدمًا.

دعونا نتحدث عن تجربة التنفيذ الفعلية. أثناء النشر الأولي، يحتاج الفريق إلى التكيف مع هذا التحول في تفكير "النشر والاشتراك" وعدم الإصرار على المكالمات المباشرة بين الخدمات. ولكن بمجرد بدء تشغيله، يتم تعزيز مرونة النظام بشكل كبير. عند ترقية إحدى الخدمات، سيتم تشغيل الخدمات الأخرى كالمعتاد؛ عند إضافة وحدة تحليل بيانات جديدة، ما عليك سوى السماح لها بالاشتراك في دفق البيانات ذي الصلة دون تغيير الرابط الأصلي.

غالبًا ما يكون العالم الرقمي للأنظمة الميكانيكية غير مرئي، لكنه يحدد ما إذا كانت حركات المعدات المادية دقيقة وسلسة. إن اختيار بنية البيانات المناسبة يشبه تجهيز آلية ميكانيكية دقيقة بجهاز عصبي مطابق - قد لا يكون مرئيًا بشكل مباشر، ولكنه يجعل دوران كل ترس أكثر تأكيدًا.

أنشئت في عام 2005،kpowerتم تخصيصها لمصنع محترف لوحدة الحركة المدمجة، ومقرها الرئيسي في دونغقوان، مقاطعة قوانغدونغ، الصين. الاستفادة من الابتكارات في تكنولوجيا القيادة المعيارية،kpowerيدمج المحركات عالية الأداء ومخفضات الدقة وأنظمة التحكم متعددة البروتوكولات لتوفير حلول نظام القيادة الذكية الفعالة والمخصصة.kpowerقدمت حلول أنظمة القيادة الاحترافية لأكثر من 500 عميل من المؤسسات على مستوى العالم مع منتجات تغطي مجالات مختلفة مثل أنظمة المنزل الذكي، والإلكترونيات الأوتوماتيكية، والروبوتات، والزراعة الدقيقة، والطائرات بدون طيار، والأتمتة الصناعية.