浅析基于微服务架构的电力云服务平台设计

邓丽娟 甘杉 马赟 孙刚

【摘要】    信息通信技术支持下，智能电网创新速度加快，电力云平台建设成为重要工程，在业务集成、数据共享领域具备显著作用。但是业务功能持续增加，系统规模化发展，为电力云建设带来新挑战。本文研究中，按照微服务架构，优化电力云服务平台设计，保障电力云服务水平。

【关键词】    微服务架构    电力云服务平台    设计

应用云计算技术、人工智能技术，可以认识到计算机技术便利性，深度研究和开发新型计算机技术。电力企业注重研究计算机技术，有效作用于电力业务中。通过应用现代信息技术，能够缩短消费者和电力企业距离，促进电力产业深化改革。通过应用新技术，会影响电力服务平台，注重优化原有服务平台，实现融合支撑、快速接入等功能。微服务架构，利用虚拟化技术的分解功能，实现多个服务器联合执行。通过分析可知，微服务器前景广阔，因此有利于建立电力云服务平台。

一、微服务架构设计理念

微服务架构，是在信息技术支持下，建立分散大系统，处于独立运行状态，自治力度强。传统架构服务，包含数据层、业务层、表现层。系统运行过程中，业务层可以实现编译、运维，遵循物理部署角度，处于独立运行状态。在传统架构中，开发者依赖于系统工具。设计人员可以提供便捷服务。用电量持续增加，传统架构运行时间长，与应用需求差异大，因此淘汰影响大。在微服务架构中，应用全新开发理念，建立电力服务平台，可以简化服务，不会影响现有电力业务。在优化服务平台中，技术人员注重改进系统。

二、电力云服务发展问题

第一，电力云服务发展过程中，网络资源浪费比较多。在电力系统中，应用云计算技术。数据处理中心，主要应用云计算技术，注重数据分析、计算。通过带宽数据，表示企业数据中心应用多种公共网络资源。第二，重复建设。我国云计算技术处于起步晚，为了提升经济效益，云计算、云服务开发商，一味地追求经济效益，不注重社会效益。引入云服务技术时，尽管能够处理企业问题，但是不能处理核心技术。云计算技术研发过度，会暴露企业短板，还会出现公共资源消耗问题。第三，电力能源消耗量大。云计算数据中心，会过度消耗能量，估算耗电量为1000亿千瓦时。云服务系统能效低，服务器空载消耗量超过85%。云服务平台优化设计时，应当深入分析电力能源、公共能源消耗，采用先进技术环节云服务、云计算难度。

三、电力云平台需求与优化措施

3.1云平台需求定位

電力云平台，涉及到云服务中心、平台服务、基础设施服务等。技术设施服务、平台服务层联合。云服务中心总体结构，如图1所示。电力云平台云服务，通过集成云服务、平台服务、基础设施服务，提供 IT服务清单。电力云平台价值，表现在以下几点：第一IT资源服务，加强资源供应能力，实现集约化管理。第二，转变手工部署方式，朝着自动化方向发展，缩短业务上线时间。第三，恢复故障应用，实现在线伸缩资源，不断提升业务系统运行质量。第四，注重微应用、SaaS应用，加强API支撑能力，为新型应用形态提供支持。

3.2云平台架构改进策略

当前，电力云平台问题较多：服务组件界面风格不同，服务操作入口多，标准不一致。服务组件，实现方式、调用方式、集成方式，存在明显差异。组件应用，必须高效处理监控、配置、部署问题。

在具体应用中，转变传统理念，优化云平台架构，加大复杂业务电力支持，并且转变为多个微服务。上述微服务的粒度小、耦合度低、可用率高。针对新增电力应用，需要基于微服务设计角度，分析业务逻辑设计问题。第一，建立服务通信机制：微服务是一种独立运行平台，形成统一通信机制，加强微服务交互。建立通信机制，注重以下问题分析：定义服务标识：为服务API，定义描述标识，确保兼容性，服务版本、运行状态等问题。第二，服务并发控制：客户端针对一次请求，需要应对若干个服务实例，提供优质设计服务，提出科学的并发策略，确保实例管理效果。处理失效：服务调用，极易产生内部错误、调用超时、网络错误等问题，导致调用阻塞、资源无法释放等。对于该类问题，必须采用科学措施。同步请求与响应模式：出现一次请求后，阻塞客户端进程执行，收到服务器应答消息。基于序列化、反序列化机制，确保远程调用实现同步请求、响应模式。异步消息通信模式：客户端发出一次请求，落实各项业务逻辑，无需服务器响应。服务器响应后，客户端通过回调方式处理。服务执行结果缓存：执行结果缓存，能够提升系统性能，尤其是重复调用服务，基于缓存获取计算结果，缓存服务效果佳。第三，服务注册、发现机制：电力云平台中，服务注册、发现机制，可以为服务提供定位功能。为了确保电力应用服务可靠性，电力云台提供服务注册、发现中心。服务注册，包括自注册、被注册类型。其中，自注册，属于服务实例主动注册、服务注册、发现中心的过程。利用心跳机制，保证注册信息有效性。被注册，属于服务注册、发现中心服务，能够发现服务实例。通过服务实例，确保信息部署合理性，同时订阅服务实例事件，准确定位服务。相关服务可知，服务调用者、分发层服务场景。服务调用者，由服务请求方按照既定规则、策略，从服务实例中发送请求。分发层服务，属于服务请求方、分发层相关问题，利用分层查询服务注册、发现中心，落实分发路由策略，确保服务实力定位准确性。第四，服务可持续交付：在电力云平台中，微服务遵循标准流程，注重各项服务交付。电力应用按照微服务架构理念开发、部署与运维，具备可持续性。按照版本、运行状态，微服务运行态，能够对应多个实例。电力云平台，集中管理实例，确保运行环境可靠性，以服务实例提供稳定服务。遵循标准化流程，执行服务可持续交付，保障微服务架构。

四、基于微服务器架构的电力云平台设计

基于微服务，建立电力云平台。开发电力微服务应用，持续交付组件，确保部署、验证服务。同时，发布至电力云平台中，注册到服务注册中心。服务请求者，通过平台服务网关组件，请求平台微服务。服务网关通过标准化策略，实现拦截、定位请求。电力云中，注重管理模块运行监控，将其作为平台微服务。

4.1持续交付组件

电力云平台运行，可持续交付组件，将平台承载电力，应用到微服务自动化、可持续中，同时灵活部署到运行环境中，微服务属于可编程配置，扩展效果强，能够提升维护便利性。微服务持续交付流程，如图2所示。

4.2服务注册中心

在微服务架构中，服务注册中心为核心组件。电力云平台的服务实例，遵循运行环境进行变化，落实默认规则、动态变化等措施。针对电力云平台，交付组件运行多服务，实现外部应用访问，提供优质的微服务实例。平台服务注册，详细记录实例调用方法、通信协议，同时提供访问信息。服务注册中心，追踪实例运行状态，监测运行动态信息。遵循健康状态、网络环境，加大优化调整力度。客户端在访问服务注册中心时，如果为具体服务，则向分发层提交请求。由分发层查询服务注册中心，利用策略方法，准确定位服务实例。分发层，遵循请求负载、活动状态服务实例，应用调度策略。微服务联合合作，能够有效定位和服务场景。

4.3服务网关

电力云平台中，服务网关作为统一入口，封装平台服务信息。功能涉及到电力云平台服务，按照标准要求，提供给外部调用。通过拦截、处理请求，优化规模化匹配。提供请求分发路由，注重安全防护，落实转换协议措施，确保负载均衡。基于执行结果，提供缓存机制，支持缓存结果数据。

服务网关为重要组成，能够提供外部访问途径，并且为内部数据传输提供出口，维护信息安全性。注重外部信息拦截、预处理息。服务管网，可以为内部提供协议转换，做好安全防护。关注传统SOA架构改造，技术人员密切关注服务接口，选择适宜的服务语言，加强系统与服务剥离能力。应用部分业务开发量少，成熟度提升，能够获得较高的收益效益，因此無需进行优化改造。

五、系统测试

针对系统平台实施测试，确保系统运行分析合理性，深入研究系统功能、性能问题，满足标准要求。建设测试环境，遵循测试内容，优化测试操作。

5.1系统响应时间

按照系统平台中的不同操作，实行模拟测试。结果如表1所示，各项指标满足要求。

5.2负荷率测试

按照不同节点性能、网络负荷率。应用计算机性能测试、网络测试系统应用下，加强监视效果。正常运行状态下，中央处理器负荷率不足25%，单网负荷率不足15%。受到安全事故影响，中央处理器负荷率不足35%，单网负荷率不足24%。

六、结束语

综上所述，在本文研究分析中，电力云平台架构缺陷多，深入分析微服务架构设计理念与优势，优化电力云架构，讨论电力云平台关键组件。电力云平台中，优化设计微服务架构，处理电力云平台标准、结构等问题，以此优化平台各服务指标，实现维护与升级发展。

参  考  文  献

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