基于微服务的电力运维云平台研究与应用

基于微服务的电力运维云平台研究与应用

周沉香

中石化重庆页岩气有限公司，山东 东营 257000

摘要：随着我国电网改革政策的不断推进和落实，各地区电力系统结构趋向于复杂化发展，对于电力运维功能的要求也逐渐增加。在这样的发展背景下，技术人员应融合应用信息技术、大数据技术以及物联网技术等现代化科技打造智能化运维管理与服务平台，这样才能够满足客户对于电力运维服务的需求。本文将介绍传统电力运维平台应用现状，提出微服务为核心的智能化运维云平台，分析其整体架构、系统设计方案以及关键技术，以供参考。

关键词：微服务；电力运维平台；云平台；整体架构；系统功能

引言

智能化电力云平台的构建与应用能够满足客户复杂的服务需求，同时还能够实现智能化电力数据监测、电能质量分析、危险事件预警、用电数据统计、运行环境维护等多种功能，再加上微服务功能的开发，更加能够扩大云平台的应用范围，实现多终端数据访问，为多主体提供便利。

1 基于微服务的电力运维运平台概述

1.1 基本架构

在物联网技术的支持下，人们结合电力运维管理工作的需求构建了云平台，通过云平台实现与海量电力设备及终端的连接，这样就能够提升平台收集电力数据的效率，实现电力数据的动态监控与采集上传，另外还支持多终端访问，通过云平台指令的发送实现远程设备管理，满足运维服务的需求。云平台不仅具备通信连接与数据交互的能力，同时还能够完成数据信息的管理以及设备边缘计算等功能。为了发挥电力运维云平台的各项服务功能，技术人员在系统设计时将复杂的系统拆分为多个小型服务单元，使得每个服务单元都具备独立运行的能力。在功能实现过程中，以上每个小型服务单元均采取不同的变成语言进行编写，利用差异化的数据库进行技术存储，且每个服务单元均可通过全自动部署机制发挥作用，这样的服务就是本文将要重点讨论的微服务。从架构本质上来看，微服务也属于传统单体架构的范畴，但其在单体架构的基础上增加了服务层，独立成为一个抽象的模块概念，组合成为一个组件[1]。

1.2 单体服务应用现状

经过应用总结可知，单体架构在运维系统开发中体现出操作简单、集中管理等明显优势，但其在长期运维服务过程中也体现出较为明显的缺陷。首先，虽然单体服务开发过程比较简单，但整体开发效率并不高，其内部业务难以分离，在代码维护方面存在较大的问题，服务功能稳定性较差，一旦出现小BUG就容易导致整个系统的崩溃。其次，单体服务自身的扩展性非常弱，当系统服务功能增加时很容易出现宕机情况，难以增加系统部署，局部构建较为困难。

1.3 微服务应用优势

微服务的开发与应用能够有效改善传统单体服务的弊端，其具有Docker的封装、隔离运行环境优势，因此能够根据需求进行镜像复制，在系统复用方面体现出明显的便捷性。由于微服务只提供API，因此调用者并不能够看到内部机制，开发者就只需要针对接口进行编程，这样就能够避免技术人员直接修改源代码而导致耦合问题发生。从编程操作来看，多人团队中的个人将负责一个微服务，其通过定义API的方法利用Mock 模拟接口实现功能调试，有效提高开发工作的效率。由于微服务符合独立编译和部署的要求，因此能够实现持续集成与部署的功能。由于微服务通过API实现通信互动，因此微服务能够构建基础的分布式应用，体现出良好的动态扩展性、兼容性与可用性。

1.4 微服务存在问题

尽管微服务具备明显的开发应用优势，但其在实际应用中同样还存在一些难以解决的问题。与单体服务的内部通信相比，微服务利用API通信将花费更多的时间，存在系统执行效率低的问题。其次，每个微服务都是一个独立的结构，经过拆分后将的达到更加复杂的架构。在分布式功能实现的过程中，微服务架构目前缺乏服务注册、服务发现配置中心等基础设施，另外在功能实现中也存在监控复杂、数据失真等问题[2]。

2 电力运维云平台的维服务应用

2.1 微服务拆分

为了更好地满足智能化电力运维云平台的功能诉求，技术人员需遵循“高内 聚低耦合”的基本原则进行微服务的拆分，这样才能够在满足功能需求的同时减少不同微服务之间的耦合问题。常见的拆分方法包括功能基础拆分与业务功能拆分两种，前者通常包括数据库、缓存与文件服务功能，考虑到以上功能与业务关联不大，具备独立运行的潜力，因此更加适合进行微服务拆分操作。业务功能类型的拆分则需要从电力运维云平台的业务功能方面入手，常见的微服务拆分模块包括用户管理、设备管理、设备接入与通信功能管理、统计收费服务等，以上服务均涉及系统业务，可以按照功能实现微服务拆分[3]。

2.2 微服务重构

技术人员在云平台开发初期需根据运维业务与功能需求进行微服务的拆分处理，而进入平台的后期运行阶段后则需要考虑实际工作情况进行微服务的重构和调整。比如，微服务中的Billing服务原本用于统计电力流量数据并生成用户账单，经过一段时间的运行之后，技术人员需要将设备数据占用的磁盘空间数据也纳入账单中，此时就需要考虑磁盘费用统计功能的服务类型与位置。在原本的微服务构架中，统计账单存储于Billing 中，但是系统的设备数据却在Devices服务中，如果随意进行服务功能的开发就会导致Devices和Billing的耦合。为了解决这样的问题，技术人员在功能开发中使用了Jobs任务调用服务，专门完成定时任务，比如用电量的统计、磁盘占用率统计、账单统计等。这样一来，系统中的Devices就只需要进行数据的管理，而Billing只负责充值和账单查询，进而有效解决两者的耦合问题

[4]。

2.3 微服务组合

考虑到微服务的API大多数时候只能够支持系统内部微服务调用，并不满足终端用户的调用需求，因此在微服务拆分后还会出现微服务组合的场合。终端用户的随意调用会增加系统的安全风险，此时API网关的应用就能够实现多个内部微服务的组合。API 网关能够封装各微服务的API，进而形成更高层级的API，对于终端用户来说其只能够看到网关，不能够看到内部微服务的API，这样不仅能够满足终端用户的操作需求，同时还能够保障系统数据的安全。另外，API网关在电力运维云平台中的应用能够实现多个服务功能的组合，比如用户管理、设备服务、数据转发等，组合之后再通过API网关连接用户终端[5]。

除此之外，一旦电力运维管理平台出现新的功能需求也可以利用API网关实现多项微服务的组合，并快速授权给平台终端用户，提高电力运维服务的效率和水平。

3 结束语

综上所述，微服务是在信息技术、数据技术等现代化技术支持下的微小服务单体，其在电力运维云平台中的应用能够降低终端操作的复杂性，满足多种运维服务的需求。因此技术人员应掌握微服务拆分与重构的技术要点，根据实际运维管理需求进行系统开发，提高电力运维云平台的服务水平。

参考文献：

[1]蔡清龙,帅金泉,石启杰,冯琪.基于微服务的电力运维云平台研究与应用[J].电气应用,2021,40(08):43-47.

[2]叶青,应丹红,赵爱芳.变电运维综合化管理平台[J].农村电气化,2021,(08):5-7.

[3]张志军,胡长悦,刘杰,潘明杰,徐昊天.基于大数据的中低压配网运维平台的研究[J].中国新通信,2021,23(02):53-54.

[4]郑炎.电力调度自动化网络运维平台的设计与应用[J].电气传动自动化,2020,42(06):37-39.

[5]庞宏源.智能电力运维管理云平台[J].山西电子技术,2020,(02):62-64.