Когда ваш серверный проект начинает приходить в негодность, возможно, пришло время обновить архитектуру.

Помните эту отладку? Роботизированную руку внезапно заклинило, сервопривод реагировал быстро и медленно, и вся производственная линия, казалось, танцевала нескоординированно. Вы проверили питание, энкодер и даже перекалибровали параметры, но проблема то появлялась, то исчезала как в прятки. Позже выяснилось, что проблема была не в самом «железе», а в стоящей за ним большой «монолитной» системе управления — все функции были втиснуты в огромную программу. Если одно звено выйдет из строя, вся система задохнется.

Знакома ли эта сцена? В области сервоприводов и точного машиностроения такая дилемма «один волос влияет на все тело» слишком распространена. SOA и микросервисы, о которых мы говорили сегодня, звучат как концепции в мире программного обеспечения, но на самом деле они представляют собой то же самое, что и ядро ​​настройки совместной логики многоосной машины.

Что такое SOA и микросервисы?

Вы можете думать о SOA (сервисно-ориентированной архитектуре) как о разделении труда на большом заводе. Каждый отдел (служба) имеет четкие обязанности, например отдел управления двигателем, отдел планирования движения и отдел сбора данных. Они взаимодействуют друг с другом посредством стандартных процессов (например, корпоративных сервисных шин). Преимущество состоит в том, что обязанности ясны, но процесс общения по-прежнему остается относительно формальным. Иногда приходится заполнять документы и проходить согласование, а скорость ответа ограничивается промежуточными звеньями.

А как насчет микросервисов? Больше похоже на гибкую команду специальных команд. Каждый участник (служба) чрезвычайно независим — у них не только разделены обязанности, но и имеется собственное оборудование и права принятия решений. Модуль управления двигателем может сам решать, как реагировать на инструкции, модуль сбора данных можно расширять независимо, и они напрямую взаимодействуют друг с другом с помощью облегченных методов (например, прямых вызовов API). Без послойной передачи движения, естественно, происходят намного быстрее.

Почему это связано с сервоприводом на вашем столе?

Представьте, что вы отлаживаете многосоставной манипулятор. Традиционная монолитная архитектура подобна записи управления, расчета пути и распределения крутящего момента всех соединений в одну гигантскую программу. Изменить немного логику? Возможно, вам придется перекомпилировать и протестировать всю систему, что рискованно и требует много времени.

А как насчет перехода на идеи микросервисов? Вы можете сделать управление вращением запястья, управление телескопией локтя и расчет нагрузки на плечо в независимые услуги. Вам нужно больше отзывчивости вашего запястья? Обновите только эту службу, а все остальное продолжит работать в обычном режиме. Требует ли определенный сустав больше вычислительных ресурсов? Просто расширьте возможности только этой службы, не затрагивая все тело.

мощностьВ некоторых сложных схемах управления движением для справки используется принцип «разделяй и властвуй». Вместо того, чтобы напрямую продавать архитектуру программного обеспечения, мы интегрируем эту высокомодульную и независимую идею сотрудничества в проектирование оборудования и логику встроенного ПО. Это позволяет каждому сервоприводу работать в тесном контакте, сохраняя при этом пространство для независимой регулировки.

На какие сигналы следует обратить внимание при выборе?

Если ваша система часто подвергается локальным изменениям, которые вызывают глобальные колебания, или если определенное обновление функции всегда должно ждать «основного обновления версии», возможно, архитектура напоминает вам: пришло время сделать вывод.

Но это также зависит от конкретного сценария. Не все проекты необходимо разбивать на микросервисы. Если устройство имеет исключительно одну функцию и простое взаимодействие, компактное целое может быть более надежным. В конце концов, чем больше сервисов взаимодействуют друг с другом, тем сложнее становятся сеть и интерфейсы. Это похоже на прецизионное механическое проектирование: дело не в том, что чем более разделены детали, тем лучше, а в том, чтобы найти баланс между связью и независимостью.

Иногда проще начать с четкого разделения сервисов в стиле SOA, а затем постепенно перейти к более независимым микросервисам. Ведь модификация работающей системы подобна замене деталей на высокоскоростной производственной линии — она должна быть ритмичной и буферизованной.

Давайте поговорим о чём-то реальном

Архитектурная корректировка звучит абстрактно, но ее применение на практике означает меньшее количество неожиданных простоев, более быстрые локальные итерации и более простое устранение неполадок. Это делает систему похожей на тщательно спроектированную механическую коробку передач: каждая шестерня может точно зацепляться, ее можно разбирать и обслуживать отдельно.

существоватьмощностьСреди случаев, с которыми я столкнулся, те проекты, которые имеют умеренно модульную логику управления, часто кажутся гораздо более расслабленными, когда сталкиваются с изменениями процессов или расширением функций. Поскольку изменения изолируются локально, нагрузка на тестирование и проверку снижается, а система в целом становится более устойчивой.

Хорошая техническая архитектура, как и хороший механический дизайн, должна быть не железной клеткой, связывающей руки и ноги, а скелетом, позволяющим плавно течь творчеству. Когда каждая часть сможет выполнять свои обязанности на своем месте, жизнеспособность всей системы, естественно, будет другой.

Основанная в 2005 году,мощностьбыла посвящена профессиональному производителю компактных приводов со штаб-квартирой в Дунгуане, провинция Гуандун, Китай. Используя инновации в модульной технологии привода, Kpower объединяет высокопроизводительные двигатели, прецизионные редукторы и многопротокольные системы управления, чтобы предоставить эффективные и индивидуальные решения для интеллектуальных систем привода. Kpower предоставила профессиональные решения в области приводных систем более чем 500 корпоративным клиентам по всему миру, предлагая продукты, охватывающие различные области, такие как системы «умный дом», автоматическая электроника, робототехника, точное земледелие, дроны и промышленная автоматизация.