서버 시스템이 아키텍처 업그레이드를 충족하는 경우: "모놀리스"에서 마이크로서비스로의 원활한 여정

공장의 로봇 팔이 갑자기 느리게 반응하고, 생산 라인의 서보가 약간의 오류를 보이기 시작하는 이런 순간을 겪어본 적이 있습니까? 전체 시스템은 파손된 오래된 기계와 같습니다. 모든 부분은 당연히 괜찮은데 실행이 점점 더 어려워지나요?

이는 하드웨어 문제가 아닌 경우가 많습니다. 디지털 제어의 세계에서는 비대해진 모놀리식 애플리케이션으로 인해 모든 것이 천천히 느려지고 있습니다. 모션 제어, 데이터 분석, 장치 통신 등 모든 기능을 하나의 거대한 프로그램에 담았습니다. 처음에는 편리했지만 수요가 늘어나면서 어수선하게 가득한 창고처럼 되었습니다. 도구를 찾으려면 열 가지를 더 옮겨야 하고, 도구를 찾으려면 다른 열 가지를 옮겨야 합니다. 기능을 업데이트하려는 경우 관련 없는 세 곳이 실수로 중단될 수 있습니다.

"움직일 수 없어" 그 순간

이것을 생각해 보세요. 서보 모터에 새로운 정밀 교정을 추가해야 합니다. 모놀리식 아키텍처에서 이것은 더 이상 단순한 모듈 추가가 아니라 몸 전체에 영향을 미치는 작업입니다. 테스트 시간이 길어지고 배포 위험이 급격히 증가합니다. 더욱 문제가 되는 점은 특정 서보 제어 모듈이 더 높은 빈도의 실시간 응답을 요구할 때 이를 분리할 수 없다는 것입니다. 전체 프로그램이 리소스 할당을 재조정해야 합니다.

"우리는 단지 기계가 더 정확하게 움직이기를 바랄 뿐입니다. 왜 그렇게 어려운가요?" 이런 답답함이 낯설지 않습니다.

마이크로서비스: 레고처럼 제어 로직을 재구성하세요

그래서 사람들은 보다 유연한 솔루션을 찾기 시작했습니다. 마이크로서비스 아키텍처의 기본 아이디어는 간단합니다. 거대한 창고를 여러 개의 독립적인 작은 도구 상자로 분할하는 것입니다. 각 도구 상자는 명확한 작업을 담당합니다. 한 서비스는 서보 모터의 모션 궤적 계산을 처리하는 데 전념하고, 다른 서비스는 조향 기어의 각도 피드백에 중점을 두고, 세 번째 서비스는 기계 구성 요소의 조정된 일정을 담당합니다.

이들은 명확한 업무 분담을 갖춘 전문 팀처럼 가벼운 통신 프로토콜을 통해 연결됩니다. 다른 부분에 영향을 주지 않고 독립적으로 서비스를 업그레이드할 수 있습니다. 실시간 요구 사항이 높은 모듈에 더 많은 컴퓨팅 리소스를 할당할 수 있습니다. 가동 중지 시간 없이 기능을 교체하거나 확장할 수도 있습니다.

하지만 여기에 문제가 있습니다. 이 아키텍처는 듣기에는 아름답지만 실제 산업 환경에서 구현하면 함정으로 가득 차 있습니다. 서비스는 어떻게 안정적으로 통신합니까? 데이터 일관성을 보장하는 방법은 무엇입니까? 네트워크 통신으로 인해 시스템의 실시간 성능이 저하되나요?

kpower해결책: 단순한 청사진이 아닌 포장도로

이것이 바로kpower해결하기 위해 많은 노력을 기울이는 문제. 우리는 많은 팀이 혁신의 초기 단계에서 몇 가지 주요 지점에 갇혀 있음을 발견했습니다.

서비스 경계는 어디에 그려지나요? 각 모터 제어를 독립적인 서비스로 분할해야 합니까, 아니면 동일한 로봇 팔의 모든 액추에이터를 하나의 서비스로 취급해야 합니까? 표준적인 답변은 없지만 몇 가지 입증된 패턴이 있습니다. 예를 들어, 고주파수 실시간 제어 로직을 하드웨어에 가까운 경량 서비스에 배치하고 데이터 분석, 기록 기록 및 기타 지연에 민감하지 않은 기능을 백엔드 서비스에 배치합니다.

통신 링크를 선택하는 방법은 무엇입니까? 모든 시나리오가 HTTP REST에 적합한 것은 아닙니다. 밀리초 응답이 필요한 서보 제어 명령의 경우 더 가벼운 바이너리 프로토콜이나 공유 메모리 통신을 사용하는 경우가 많습니다.kpower솔루션 라이브러리는 실제 필요에 따라 혼합하고 일치시킬 수 있는 다양한 통신 브리지 모듈을 제공합니다.

테스트 및 배포를 어떻게 단순화할 수 있습니까? 마이크로서비스는 더 많은 배포 단위를 의미합니다. 컨테이너화 및 표준화된 구성 템플릿을 통해 단일 서비스의 온라인 프로세스를 모바일 애플리케이션 설치만큼 쉽게 만듭니다. 점진적인 릴리스 메커니즘이 도입되었습니다. 새 버전은 먼저 소수의 장치에서 실행된 다음 안정적인 것으로 확인된 후 점차적으로 전체 생산 라인으로 승격될 수 있습니다.

한 고객은 자신의 변화를 다음과 같이 공유했습니다. "과거에는 제어 프로그램을 업데이트하는 것이 유지보수를 위해 공장 폐쇄를 계획하는 것과 같았습니다. 이제는 점심 시간에 시각적 인식 서비스를 순차적으로 업그레이드할 수 있으며 생산 라인에서는 변경 사항조차 인식하지 못합니다."

변화의 여정에 있는 풍경

물론 변화는 하루아침에 일어나지 않습니다. 좀 더 조심스러운 모험입니다. 일반적으로 우리는 엣지에서 시작하는 것을 권장합니다. 장치 상태 모니터링이나 알람 로그와 같은 상대적으로 독립적인 기능 모듈을 선택하고 먼저 마이크로서비스로 분할합니다. 이것은 본관 옆에 작은 오두막을 짓는 것과 같습니다. 핵심사업의 안정성을 흔들지 않으면서 경험을 축적할 수 있습니다.

다음으로 몇 가지 흥미로운 변화를 발견하게 될 것입니다. 팀은 작업을 서비스 단위로 나누기 시작했고 개발 리듬은 더욱 예측 가능해졌습니다. 각 서비스에는 단일 책임이 있으므로 코드 기반이 더 명확해지고 유지 관리가 더 쉬워집니다. 무엇보다도 이전에는 상상할 수 없었던 유연성을 얻을 수 있습니다. 새로운 종류의 모터 제어를 시도하고 싶으십니까? 이제 다른 기능에 영향을 미칠 염려 없이 해당 서비스를 독립적으로 개발, 테스트 및 배포할 수 있습니다.

작성자: 구조는 주인공이 아니라 지원입니다.

좋은 기술 아키텍처는 공장의 철골 구조와 같아야 합니다. 모든 것을 강력하게 지원하지만 압도하지는 않습니다. 궁극적으로 관심을 두는 것은 기계의 정확성, 생산의 효율성, 시스템의 안정성입니다. 마이크로서비스는 목적이 아니라 서보 시스템과 기계 장치가 생산 목표를 보다 원활하게 달성할 수 있도록 하는 것입니다.

모놀리식 애플리케이션에서 마이크로서비스로의 마이그레이션에 대해 이야기할 때 우리는 본질적으로 비즈니스 뒤에서 기술을 더 잘 보이지 않게 만드는 방법에 대해 이야기합니다. 조용하고 안정적이며 유연하여 변경해야 할 사항을 기억하고 모든 것이 있다는 것을 깨닫기 전까지는 거의 눈에 띄지 않습니다.

이제 제어 시스템이 가볍게 움직일 때입니까?

2005년에 설립된 Kpower는 중국 광둥성 둥관에 본사를 둔 소형 모션 유닛 전문 제조업체입니다. Kpower는 모듈형 드라이브 기술의 혁신을 활용하여 고성능 모터, 정밀 감속기 및 다중 프로토콜 제어 시스템을 통합하여 효율적이고 맞춤형 스마트 드라이브 시스템 솔루션을 제공합니다. Kpower는 스마트 홈 시스템, 자동 전자 장치, 로봇 공학, 정밀 농업, 드론 및 산업 자동화 등 다양한 분야를 포괄하는 제품을 통해 전 세계 500개 이상의 기업 고객에게 전문 드라이브 시스템 솔루션을 제공해 왔습니다.