動作中のマイクロサービス PDF

プロジェクトが順調に進んでいると、すぐに停止します

あなたはその瞬間を知っています。すべてが接続され、コードはクリーンになり、ベンチ上のプロトタイプがついに動き始めます。ちょっとしたサーボアームはプログラムどおりに左、次に右に正確にスイープします。ちょっとした勝利のような気がします。次に、それをスケールアップします。モーター、センサー、可動部品をさらに追加します。突然、滑らかな動きが途切れます。コマンドが遅れる。単独で完全に動作していたものが、システム内で予期せぬ動作をするようになりました。ハム音がグラインド音になります。

単一のコンポーネントに障害が発生することはほとんどありません。多くの場合、それは会話、または会話の欠如に関するものです。複雑な機械システムでは、各部品がサーボ、より大きなストーリー内での役割とタイミングを理解する必要があります。通信回線が混乱すると、ストーリー全体が破綻してしまいます。

このように考えてみてください。あなたは何十人もの俳優 (モーターとコントローラー) を使って劇を監督しているのです。一人の舞台監督が個々の指示を叫ぶのを全員が待たなければならない場合、劇の速度は最高に遅くなります。しかし、各俳優が自分の役を熟知しており、特定のシーンを開始するための合図だけが必要な場合はどうなるでしょうか?パフォーマンスがシームレスになります。

ここで、Microservices in Action の背後にある哲学が視点を変えます。これは単なる技術マニュアルではありません。それは、ハードウェア プロジェクトの舞台裏でのコミュニケーションを再構築することです。

モノリスからハーモニーへ

従来の制御システムは、多忙を極める単一のステージ マネージャー、つまりすべての思考を行う中央ユニットに似ていることがあります。コマンドの解析、各コマンドの軌道の計算など、1 つの重いプログラムがすべてを管理します。サーボ、センサーのフィードバックを確認します。需要が増大すると、対応しきれなくなります。

代わりに、専門の専門家からなるチームがいたらどうなるでしょうか? 1 つの小さな専用モジュールはサーボ クラスターとのみ通信し、その言語である PWM を話し、パルスを完璧にフィードバックします。もう 1 つはセンサー データのみを処理し、クリーニングとフォーマットを行います。もう 1 つは安全限界を管理します。彼らは皆、集中力のある専門家ですが、共通のシンプルなプロトコルをお互いに話します。

それが核となるアイデアです。大きくて扱いにくい制御ロジックを、独立した単一目的の「マイクロサービス」に分解します。それぞれが機械エコシステム内で 1 つの明確な仕事を担当します。

「でも、それだと配線が複雑になるだけじゃないですか？」公正な質問です。複雑さは消えません。それは変身します。複雑で相互依存したロジックから、明確で明確な接続へと移行します。それは、結び目のある毛糸玉と、きちんとラベルが貼られた配電盤の違いです。トラブルシューティングは「この 10,000 行のプログラムのどこが壊れましたか?」から変更されました。 「モーション サービスは正しいデータを取得していますが、アクチュエーター サービスが応答していません。その 1 つのリンクを確認してみましょう。」

分離されたシステムの具体的な感触

では、この考え方をサーボやモーション コントロールのプロジェクトに適用すると、実際に何が得られるのでしょうか?

まず、回復力があります。センサー フィルタリング モジュールに問題が発生して再起動した場合でも、モーター制御モジュールは多くの場合、最後の正常な命令で実行を継続し、激しいジャークや失速を防ぐことができます。システムは完全にクラッシュするのではなく、正常に機能低下します。

次に、反復のペースがあります。サーボの動きを滑らかにするためのより良いアルゴリズムを見つけましたか?その 1 つの「モーション プロファイル」サービスを書き換えてテストするだけです。システムの残りの部分 (UI、安全ウォッチドッグ、通信ゲートウェイ) は、変更したり再テストしたりする必要はありません。エンジンに手を触れずに車のサスペンションをアップグレードするようなものです。

最後に、自然に感じられる方法でスケーリングします。セルに 2 つ目のロボット アームを追加する必要がありますか?最初からやり直す必要はありません。十分にテストされた「arm-manager」サービスを複製し、ネットワークに接続します。各アームのコアロジックが含まれており、実証されています。

キロパワーの「Microservices in Action」リソースでは、これらのパターンを抽象的なソフトウェア理論としてではなく、物理システムのレンズを通して掘り下げています。タイミングや現実世界のレイテンシについて、ミリ秒の遅延がピックアンドプレース機でのキャッチミスを意味する場合に、これらのサービスをどのように構築するかについて説明します。

この物語は、1 つの正しい方法を処方するものではありません。それは、別のツールキットを提供することです。一部のプロジェクトはシンプルであり、単一のエレガントなスクリプトとして常に最適です。しかし、物事が複雑になって混乱し始めたとき、マイクロサービス指向のアプローチが強力な味方になります。

それは、潜在的なフラストレーションの物語、つまり物事が止まりかけている物語を、調和の物語に変えます。各サーボ、各ドライバー、各スマート コンポーネントが自信を持って独立してその役割を果たし、その結果、正確なだけでなく、ある種の信頼性と復元力のある優雅さで動作するシステムが実現します。

次回プロトタイプがハミングするとき、交響曲がより複雑になっても、それを歌い続ける方法がより明確にわかるようになります。

2005年に設立され、キロパワーは、中国広東省東莞に本社を置く、コンパクトモーションユニットの専門メーカーです。モジュラードライブテクノロジーのイノベーションを活用し、キロパワー高性能モーター、高精度減速機、マルチプロトコル制御システムを統合し、効率的でカスタマイズされたスマート ドライブ システム ソリューションを提供します。 Kpower は、スマート ホーム システム、自動エレクトロニクス、ロボティクス、精密農業、ドローン、産業オートメーションなどのさまざまな分野をカバーする製品で、世界中の 500 を超える企業クライアントにプロフェッショナルなドライブ システム ソリューションを提供してきました。