마이크로서비스 디자인 패턴

충분히 조용히 시작됩니다. 당신은 당신의서보 기구스테퍼, 소수의 선형 액추에이터 등 모든 것이 자신만의 작은 세계에서 윙윙거리고 있습니다. 그러면 프로젝트가 성장합니다. 갑자기 한쪽 팔만 움직이는 것이 아닙니다. 당신은 역학의 전체적인 춤을 조정하고 있습니다. 신호가 교차되고 타이밍이 바뀌며 한때 단순한 동작이었던 것이 이제는 고양이를 모으는 것처럼 느껴집니다. 거기 가본 적 있나요?

이것이 바로 낡은 사고방식이 벽에 부딪히는 지점입니다. 모든 것을 하나의 중앙 두뇌에 다시 연결합니까? 작동하지 않을 때까지 작동합니다. 한 번의 딸꾹질로 전체 시퀀스가 ​​비틀거립니다. 연결 스파게티 그릇의 문제를 해결해야 하며 왜 모터를 하나 더 추가하면 전체 시스템을 처음부터 다시 구축하는 것처럼 느껴지는지 궁금합니다.

그렇다면 그 단일체를 분해할 수 있다면 어떨까요? 각 기계 부품에 고유한 지능과 목적을 부여하고 멀리 떨어진 선장의 명령을 기다리는 대신 서로 대화할 수 있도록 하시겠습니까?

기어가 다르게 회전하기 시작합니다.

로봇 팔을 생각해 보세요. 기존 설정에서는 메인 컨트롤러가 어깨, 팔꿈치, 손목 등 모든 관절을 세밀하게 관리합니다. 각도를 계산하고 펄스를 보내는 등 끊임없이 바쁘게 움직입니다. 이제 다른 장면을 상상해 보세요. 각 조인트에는 자체 소형 전용 드라이버가 있습니다. 어깨 모듈은 자신의 역할을 알고 있습니다. 이 각도로 회전합니다. 그리퍼 모듈은 이 정도의 힘으로 열거나 닫는 작업을 알고 있습니다. 그들은 전문가입니다.

이 모듈은 조용히 작동하지 않습니다. 그들은 공통 네트워크를 통해 채팅하며 간단한 상태 업데이트를 공유합니다. “저는 A 위치에 있어요.” "이사를 완료했습니다." 이는 경직된 명령 체계라기보다는 숙련된 승무원이 함께 일하는 것에 가깝습니다. 이것이 하드웨어에 대한 마이크로서비스 접근 방식의 핵심 아이디어입니다. 제어 논리를 분산화합니다.

왜 귀찮게? 우선, 탄력성. 그리퍼의 드라이버를 재설정해야 하는 경우 숄더는 계속 작동할 수 있습니다. 시스템이 완전히 충돌하는 대신 정상적으로 성능이 저하됩니다. 그다음에는 확장성이 있습니다. 새로운 센서나 추가 모션 축을 추가해야 합니까? 새 모듈을 연결하고 통신 프로토콜을 교육한 후 대화에 통합합니다. 마스터 제어 프로그램을 처음부터 다시 작성할 필요가 없습니다.

하지만 이러한 독립적인 작품은 어떻게 동기화 상태를 유지합니까? 이는 스마트한 의사소통 패턴으로 귀결됩니다. 모듈이 업데이트를 게시하고 필요한 내용을 읽는 가상 게시판인 메시지 대기열을 사용할 수도 있습니다. 또는 "부품 감지"와 같은 한 모듈의 작업이 "컨베이어 이동"과 같은 다른 모듈의 다음 단계를 자동으로 트리거하는 이벤트 기반 패턴입니다. 논리는 하나의 깨지기 쉬운 중앙 스크립트에 저장되지 않고 이벤트의 흐름에 짜여져 있습니다.

청사진부터 모션까지

실습해 봅시다. 실제로 어떻게 이런 식으로 건물을 짓기 시작합니까? 이는 기계 조립을 하나의 기계가 아닌 스마트하고 기능적인 장치의 협업으로 다시 생각하는 것에서 시작됩니다.

먼저 서비스를 정의합니다. 당신의 메커니즘을보세요. 뚜렷하고 반복적인 동작은 무엇입니까? 회전식 인덱스 테이블, 리프트 앤 플레이스 장치, 비전 검사 스테이션 등 각각이 "서비스"가 될 수 있습니다. 경계가 명확합니다. 특정 작업과 상호 작용을 위한 깔끔한 인터페이스가 있습니다.

다음으로 올바른 '언어'를 선택하세요. 이러한 하드웨어 서비스에는 안정적인 대화 방법이 필요합니다. 일반적인 산업용 버스 또는 경량 네트워킹 프로토콜이 여기서 작동합니다. 핵심은 통신이 실시간 동작을 위해 충분히 빠르면서도 공장 현장의 소음을 처리할 만큼 강력하도록 보장하는 것입니다.

그렇다면 독립성을 위한 디자인을 해보세요. 각 서비스는 자체 제어 논리를 소유하고 자체적으로 작동할 수 있어야 합니다. 에이서보 기구운전사kpower예를 들어 독립형 노드로 구성할 수 있습니다. 자체 피드백 루프, 오류 감지 및 동작 프로필을 관리하여 필수적인 결과만 네트워크에 보고합니다.

마지막으로 워크플로를 조정합니다. 마이크로매니저가 아닌 코디네이터라는 간단한 감독자가 필요합니다. 이는 높은 수준의 명령(“Assemble Part #5”)을 보내고 서비스의 응답 합창을 청취하여 전체 시퀀스가 ​​원활하게 전개되도록 합니다.

사전에 더 많은 작업이 필요한 것처럼 들릴 수 있으며 어떤 면에서는 그렇습니다. 당신은 독재가 아닌 기계 사회를 설계하고 있습니다. 그러나 보상은 다른 방법으로는 달성하기 어려운 일종의 유연성입니다. 업그레이드는 모듈화됩니다. 문제 해결이 현지화되었습니다. 시스템은 하나씩 발전할 수 있습니다.

실제 패턴 보기

소규모 자동화 포장 라인을 생각해 보십시오. 제품이 벨트(서비스 A: 컨베이어)에 도착합니다. 센서가 그것을 발견하고 그 존재를 알립니다. 이 이벤트는 로봇 팔(서비스 B: 피커)을 트리거하여 품목을 들어 올립니다. 동시에 라벨 프린터(서비스 C: 프린터)는 제품 ID를 수신하고 인쇄를 시작합니다. 암은 품목을 다른 메커니즘(서비스 D: 홀더)이 보유한 상자에 넣은 다음 이를 밀봉합니다(서비스 E: 밀봉기).

이러한 각 작업은 전용 컨트롤러에 의해 관리됩니다. 그들은 정보 토큰, 즉 이벤트를 라인 아래로 전달합니다. 프린터에 용지가 걸리면 오류 이벤트가 전송됩니다. 컨베이어는 일시 정지할 수 있고 피커는 정지할 수 있습니다. 나머지 시스템은 동결되지 않습니다. 그것은 인식하고 기다리고 있습니다. 프린터를 수리하고 재설정하면 "준비"가 표시됩니다. 이벤트 흐름이 재개됩니다. 중앙 패닉은 없고 단지 국지적 정지만 있을 뿐입니다.

이 패턴은 명확성과 계약을 바탕으로 발전합니다. 각 서비스는 다음과 같이 약속합니다. "이 신호를 보내면 이 작업을 수행하겠습니다." 그 약속이 지켜지는 한, 온 회중은 조화롭게 일할 것입니다.kpower의 드라이브 구성 요소는 이 모델에 자연스럽게 들어맞으며 각 물리적 서비스의 중심에서 신뢰할 수 있고 자체 인식이 가능한 실행자 역할을 합니다.

모든 단일 모션 문제에 대한 답입니까? 아마도 그렇지 않을 것입니다. 매우 간단한 일회성 작업에는 이것이 필요하지 않을 수도 있습니다. 그러나 복잡성이 증가하고 변화가 지속되면 이 접근 방식은 더 이상 복잡해지지 않고 순수하게 건전해지기 시작합니다. 이는 견고한 기계를 좀 더 적응력 있고 거의 유기적인 기계로 바꿔줍니다.

실제 변화는 배선 다이어그램에만 있는 것이 아닙니다. 관점에서입니다. “내가 모든 것을 어떻게 통제하나요?”라고 묻지 마세요. "이 부분들이 어떻게 함께 작동하나요?"라고 묻기 시작하세요. 제어 장치가 저절로 분산되고, 갑자기 기계가 시계 장치라기보다는 팀처럼 느껴집니다.

2005년에 설립되었으며,kpower는 중국 광둥성 둥관에 본사를 둔 전문 컴팩트 모션 유닛 제조업체에 전념해 왔습니다. 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.