MES開發(fā)與應(yīng)用 課件 1.3 工業(yè)管理軟件系統(tǒng)技術(shù)棧介紹-系統(tǒng)架構(gòu)介紹

1.1系統(tǒng)技術(shù)棧介紹深圳市信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院——SMOM技術(shù)棧介紹系統(tǒng)架構(gòu)的演化路線01目

錄系統(tǒng)架構(gòu)常用方案02SMOM系統(tǒng)方案及實(shí)現(xiàn)03SMOM系統(tǒng)部署方案04課程目標(biāo)通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)可以：了解系統(tǒng)架構(gòu)的演化路線；了解常用的系統(tǒng)架構(gòu)方案有哪些；學(xué)習(xí)SMOM系統(tǒng)方案有哪些；學(xué)習(xí)SMOM的幾種部署方案；01系統(tǒng)架構(gòu)的演化路線系統(tǒng)架構(gòu)的演化路線特征：應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)、文件都部署在同一個(gè)服務(wù)器上。描述：公司創(chuàng)業(yè)初期、個(gè)人服務(wù)器、前期的簡(jiǎn)易架構(gòu)會(huì)使用這種把應(yīng)用、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)都放在一個(gè)服務(wù)器，即節(jié)約了服務(wù)器成本，也方便維護(hù)。應(yīng)用程序文件數(shù)據(jù)庫(kù)單體架構(gòu)應(yīng)用服務(wù)器單體架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)的演化路線應(yīng)用程序應(yīng)用服務(wù)器文件文件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分層架構(gòu)特征：應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)、文件都部署分別拆分部署在不同的服務(wù)器上。描述：隨著公司的規(guī)模擴(kuò)展，業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)，單臺(tái)服務(wù)器性能及存儲(chǔ)空間不足，需要將應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離，并發(fā)處理能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間得到了很大改善。分層架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)的演化路線分布式架構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(主)應(yīng)用服務(wù)器1應(yīng)用服務(wù)器2應(yīng)用程序應(yīng)用服務(wù)器3文件服務(wù)器1文件服務(wù)器2文件服務(wù)器3文件數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(從)特征：按服務(wù)職責(zé)分別做分布式負(fù)載均衡，分別為應(yīng)用程序、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)搭建服務(wù)器集群做負(fù)載均衡分擔(dān)服務(wù)器壓力，解決單臺(tái)服務(wù)器處理能力和存儲(chǔ)空間上限的問(wèn)題。描述：使用集群是系統(tǒng)解決高并發(fā)、海量數(shù)據(jù)問(wèn)題的常用手段。通過(guò)向集群中追加資源，使得服務(wù)器的負(fù)載壓力不在成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸。分布式架構(gòu)XX服務(wù)1廣告服務(wù)1用戶服務(wù)1系統(tǒng)架構(gòu)的演化路線微服務(wù)架構(gòu)應(yīng)用程序文件數(shù)據(jù)庫(kù)商品服務(wù)2應(yīng)用程序文件數(shù)據(jù)庫(kù)用戶服務(wù)2應(yīng)用程序文件數(shù)據(jù)庫(kù)廣告服務(wù)2應(yīng)用程序文件數(shù)據(jù)庫(kù)XX服務(wù)2特征：根據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行拆分服務(wù)集群，一些并發(fā)量不多的服務(wù)集群可能合并放在同一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器，并發(fā)量大、響應(yīng)速度要求快的會(huì)拆分到多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器。描述：為了應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，通常使用分而治之的手段將整個(gè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)分成不同的產(chǎn)品線?？v向拆分：將一個(gè)大應(yīng)用拆分為多個(gè)小應(yīng)用。橫向拆分：將復(fù)用的業(yè)務(wù)拆分出來(lái)，獨(dú)立部署為分布式服務(wù)。設(shè)計(jì)服務(wù)接口，規(guī)范服務(wù)依賴關(guān)系。微服務(wù)架構(gòu)商品服務(wù)102系統(tǒng)架構(gòu)常用方案系統(tǒng)架構(gòu)常用方案單體應(yīng)用架構(gòu)（MonolithicArchitecture）：?jiǎn)误w應(yīng)用架構(gòu)是最簡(jiǎn)單的架構(gòu)形式，將整個(gè)應(yīng)用程序作為一個(gè)單一的、緊密耦合的單元進(jìn)行開發(fā)和部署。這種架構(gòu)適用于小型應(yīng)用和初始階段的項(xiàng)目，易于開發(fā)和測(cè)試，但隨著應(yīng)用規(guī)模的增長(zhǎng)，單體應(yīng)用可能變得難以維護(hù)和擴(kuò)展。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開發(fā)速度快、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可用于產(chǎn)品的第一版等有原型驗(yàn)證需求。缺點(diǎn)：性能差、基本沒(méi)有高可用、擴(kuò)展性差，不適合用于大規(guī)模部署、應(yīng)用等生產(chǎn)環(huán)境。數(shù)據(jù)庫(kù)單體架構(gòu)單體架構(gòu)瀏覽器移動(dòng)端桌面端應(yīng)用程序系統(tǒng)架構(gòu)常用方案客戶端-服務(wù)端架構(gòu)（Client-ServerArchitecture）：將應(yīng)用程序劃分為客戶端和服務(wù)器兩個(gè)部分?？蛻舳素?fù)責(zé)用戶界面和交互，服務(wù)器負(fù)責(zé)處理業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這種架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算和資源共享，常見的例子包括Web應(yīng)用程序和移動(dòng)應(yīng)用程序。優(yōu)點(diǎn)：在分布式處理、靈活性和可擴(kuò)展性方面具有優(yōu)勢(shì)，對(duì)于安全性來(lái)說(shuō)也有一定的保障。缺點(diǎn)：存在單點(diǎn)故障、網(wǎng)絡(luò)依賴性和成本等方面的挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)和選擇架構(gòu)時(shí)，需要綜合考慮系統(tǒng)的需求、可用性要求和預(yù)算限制等因素。數(shù)據(jù)庫(kù)客戶端-服務(wù)端架構(gòu)客戶端-服務(wù)端架構(gòu)瀏覽器移動(dòng)端桌面端Web服務(wù)Api服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)常用方案分層架構(gòu)（LayeredArchitecture）：分層架構(gòu)將應(yīng)用程序劃分為多個(gè)層次，每個(gè)層次負(fù)責(zé)不同的功能。常見的層次包括表示層（PresentationLayer）、業(yè)務(wù)邏輯層（BusinessLogicLayer）和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層（DataAccessLayer）。分層架構(gòu)提供了良好的模塊化和可擴(kuò)展性，使得不同層次可以獨(dú)立開發(fā)和測(cè)試。優(yōu)點(diǎn)：模塊化和可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、可重用性、可測(cè)試性。缺點(diǎn)：多層通訊的性能損失、設(shè)計(jì)復(fù)雜性高、部分業(yè)務(wù)存在過(guò)度分層、跨層依賴。數(shù)據(jù)庫(kù)分層架構(gòu)分層架構(gòu)業(yè)務(wù)邏輯層(BLL)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層(DAL)表示層(UI)系統(tǒng)架構(gòu)常用方案微服務(wù)架構(gòu)（MicroservicesArchitecture）：微服務(wù)架構(gòu)將應(yīng)用程序拆分為一組小型、自治的服務(wù)，每個(gè)服務(wù)都專注于特定的業(yè)務(wù)功能。這種架構(gòu)提供了高度的靈活性、可伸縮性和獨(dú)立部署能力，每個(gè)服務(wù)可以獨(dú)立開發(fā)、測(cè)試和部署。微服務(wù)架構(gòu)適用于大型、復(fù)雜的應(yīng)用和團(tuán)隊(duì)。優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)立性和自治性、可伸縮性、彈性和容錯(cuò)性、技術(shù)多樣性、高內(nèi)聚低耦合性缺點(diǎn)：分布式系統(tǒng)復(fù)雜性、網(wǎng)絡(luò)通信開銷、運(yùn)維復(fù)雜性、分布式事務(wù)管理復(fù)雜性、分布式系統(tǒng)的測(cè)試和調(diào)試復(fù)雜微服務(wù)架構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)微服務(wù)架構(gòu)瀏覽器移動(dòng)端桌面端訂單程序數(shù)據(jù)庫(kù)XX程序03SMOM系統(tǒng)方案及實(shí)現(xiàn)SMOM系統(tǒng)方案及實(shí)現(xiàn)SMOM服務(wù)化、高可用的應(yīng)用集群架構(gòu)穩(wěn)定性：服務(wù)自動(dòng)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)健康檢查，自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移可擴(kuò)展性：服務(wù)器可動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，支持公有云/私有云/混合云部署04SMOM系統(tǒng)部署方案集中式部署集中式部署架構(gòu)特點(diǎn)當(dāng)前架構(gòu)采用集中式部署架構(gòu)；優(yōu)點(diǎn)：服務(wù)器資源量少、集中，一套服務(wù)資源可提供多廠使用，服務(wù)器成本低，但也可以每廠獨(dú)立的環(huán)境。數(shù)據(jù)統(tǒng)一歸檔于總部服務(wù)器，數(shù)據(jù)安全性高，IT力量集中。運(yùn)維成本小，只需集團(tuán)有小量運(yùn)維人員即可。

缺點(diǎn)：工廠到集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)要求高，需要專線或者延時(shí)低帶寬（最好少于30毫秒），網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求較高。盡可能實(shí)現(xiàn)雙專線（高低搭配、不同運(yùn)營(yíng)商）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)高可用SMOM系統(tǒng)部署方案SMOM多基地-集中式部署方案分布式部署架構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：各廠有自己服務(wù)器群，避免總部到工廠之間網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)導(dǎo)致停產(chǎn)的問(wèn)題。同時(shí)屬于工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)低，應(yīng)用響應(yīng)快。缺點(diǎn)：架構(gòu)對(duì)于應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)有較高要求，需實(shí)現(xiàn)大量接口進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步，在網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)情況下存在數(shù)據(jù)同步失敗或漏同步的情況（需要運(yùn)維人員進(jìn)行處理），各廠需有一定的運(yùn)維力量。生產(chǎn)環(huán)境架構(gòu)提供高可用、高性能特點(diǎn)。通過(guò)部署多應(yīng)用服務(wù)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)庫(kù)采用RAC提供雙節(jié)點(diǎn)高可用服務(wù)。通過(guò)雙熱模式、多節(jié)點(diǎn)分流模式，提供高性能的服務(wù)，通過(guò)dataguard實(shí)現(xiàn)主庫(kù)同步數(shù)據(jù)到從庫(kù)。相關(guān)的高可用、高性能部署，可根據(jù)實(shí)際情況決定是否使用，數(shù)據(jù)庫(kù)可使用雙機(jī)或者單機(jī)，從庫(kù)是否使用，應(yīng)用節(jié)點(diǎn)可根據(jù)實(shí)情情況進(jìn)行增減。當(dāng)前架構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布部署，適合總部、工廠各自部署服務(wù)器群（新增工廠直接復(fù)制現(xiàn)有拓?fù)洌?，有專線的場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)據(jù)匯總，總部進(jìn)行分析、決策。架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)進(jìn)行熱備及分流，能同時(shí)處理大量并發(fā)請(qǐng)求。SMOM系統(tǒng)部署方案SMOM多基地-分布式部署方案高可用：Oracle可做RAC達(dá)到高可用，主庫(kù)兩節(jié)點(diǎn)間共用相同虛擬IP，主庫(kù)節(jié)點(diǎn)A和和節(jié)點(diǎn)B共用數(shù)據(jù)文件，節(jié)點(diǎn)A正常提供監(jiān)聽服務(wù)，接收到請(qǐng)求時(shí)會(huì)分流到A節(jié)和B節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A下線時(shí)，節(jié)點(diǎn)B提供監(jiān)聽服務(wù)，接收到請(qǐng)求會(huì)在B節(jié)點(diǎn)上處理，以達(dá)到其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時(shí)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)能提供服務(wù)。當(dāng)A節(jié)點(diǎn)恢復(fù)時(shí)，請(qǐng)求會(huì)再分流到A和B節(jié)點(diǎn)上，達(dá)到高可用，高性能的要求主從庫(kù)：通過(guò)DataGuard方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)主從數(shù)據(jù)庫(kù)同步，由從庫(kù)提供報(bào)表及看板類數(shù)據(jù)查詢，減少主庫(kù)IO影響。歸檔庫(kù)：根據(jù)歸檔需求，在父子級(jí)表篩選數(shù)據(jù)創(chuàng)建Shell腳本，調(diào)用導(dǎo)出參數(shù)文件導(dǎo)出參數(shù)文件中配置數(shù)據(jù)導(dǎo)出的表和數(shù)據(jù)條件基于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間，進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)歸檔操作SMOM系統(tǒng)方案及實(shí)現(xiàn)SMOM服務(wù)化、高可用的應(yīng)用集群架構(gòu)DBDBDBDBvip:192.168.1.190ip:192.168.1.192vip:192.168.1.190ip:192.168.1.191RACDataGuard應(yīng)用層儲(chǔ)存層主庫(kù)節(jié)點(diǎn)A主庫(kù)節(jié)點(diǎn)B從庫(kù)歸檔庫(kù)歷史數(shù)據(jù)歸檔思考?思考題內(nèi)容SMOM架構(gòu)是包含了哪些架構(gòu)。SMOM集中式部署有什么優(yōu)缺點(diǎn)。練習(xí)練習(xí)題內(nèi)容，一兩題？1.單體架構(gòu)為什么適合創(chuàng)業(yè)型公司？2.微服務(wù)架構(gòu)可以把多個(gè)服務(wù)集群部署在同一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器嗎？3.數(shù)據(jù)庫(kù)主從庫(kù)通過(guò)什么方式實(shí)現(xiàn)？練習(xí)題答案1.成本低、運(yùn)維簡(jiǎn)單，開發(fā)