電力體制改革的不斷推進(jìn)促使電力交易用戶規(guī)�？焖僭鲩L(zhǎng),電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)在信息外網(wǎng)承受了更大的市場(chǎng)成員交易集中申報(bào)壓力。在分析目前系統(tǒng)并發(fā)性能瓶頸現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,提出了適應(yīng)海量市場(chǎng)成員高并發(fā)訪問的總體技術(shù)方案,并對(duì)微服務(wù)技術(shù)、數(shù)據(jù)訪問優(yōu)化、負(fù)載均衡、容器技術(shù)和公有云等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。在國(guó)家電網(wǎng)公司電力市場(chǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室搭建內(nèi)外網(wǎng)邏輯強(qiáng)隔離真實(shí)環(huán)境進(jìn)行了并發(fā)交易申報(bào)的壓力測(cè)試,驗(yàn)證了所提技術(shù)方案可極大提升系統(tǒng)并發(fā)訪問能力,并具備良好的可擴(kuò)展性。 

【文章來源】：電網(wǎng)技術(shù). 2020,44(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)架構(gòu)現(xiàn)狀

3396黃龍達(dá)等：電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)高并發(fā)訪問技術(shù)研究Vol.44No.9隔離設(shè)備和集中式關(guān)系庫的訪問壓力，并將數(shù)據(jù)安全異步寫入內(nèi)網(wǎng)關(guān)系庫。客戶端請(qǐng)求入口通過三層負(fù)載均衡策略，即域名系統(tǒng)(domainnamesystem，DNS)輪詢、Linux虛擬服務(wù)器(Linuxvirtualserver，LVS)[13]軟件或F5[14]硬件設(shè)備以及Nginx[15]反向代理軟件實(shí)現(xiàn)web服務(wù)器的橫向擴(kuò)展。此外，微服務(wù)和容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的彈性擴(kuò)展。數(shù)據(jù)層通過引入分布式緩存、消息隊(duì)列和分布式關(guān)系庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高性能訪問、橫向擴(kuò)展及海量并發(fā)請(qǐng)求的串行化，通過隔離設(shè)備異步寫入內(nèi)網(wǎng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。1）客戶端接入層。在DNS服務(wù)器中配置交易系統(tǒng)域名和多IP地址映射、LVS/F5以及Nginx分別實(shí)現(xiàn)LVS/F5、Nginx和web容器的三層負(fù)載均衡。2）應(yīng)用層。應(yīng)用層為純前端頁面設(shè)計(jì)，通過JSON(JavaScriptobjectnotation)[16]完成前端頁面和后端微服務(wù)的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)前后端解耦。3）服務(wù)層。服務(wù)層提供微服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)機(jī)制，對(duì)服務(wù)調(diào)用鏈路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和熔斷保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微服務(wù)的統(tǒng)一管理。此外，容器編排技術(shù)可提升微服務(wù)部署和運(yùn)維效率，實(shí)現(xiàn)微服務(wù)并發(fā)能力彈性伸縮。4）數(shù)據(jù)層。引入數(shù)據(jù)庫分表和讀寫分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫從集中式到分布式部署，提升關(guān)系庫讀寫性能。分布式緩存庫提升I/O訪問效率，同時(shí)突破單機(jī)內(nèi)存容量瓶頸。分布式消息隊(duì)列為海量并發(fā)請(qǐng)求提供串行化功能，為異步入庫提供緩沖。通過平臺(tái)架構(gòu)4個(gè)層面的技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為交易系統(tǒng)應(yīng)對(duì)萬級(jí)以上并發(fā)提供底層技術(shù)支持。1.3數(shù)據(jù)存取模式與流程市場(chǎng)成員登錄交易系統(tǒng)進(jìn)行成員注冊(cè)、合約交易、現(xiàn)貨交易和結(jié)算數(shù)據(jù)申報(bào)。通過優(yōu)

蟊壤?諞歡ㄊ奔淠詿锏?閥值時(shí)，啟動(dòng)熔斷。無論降級(jí)還是熔斷，一旦啟動(dòng)，則會(huì)停止調(diào)用真實(shí)服務(wù)邏輯并快速返回失敗，保證服務(wù)鏈完整。服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)電力交易微服務(wù)基礎(chǔ)通信，服務(wù)調(diào)用鏈路跟蹤和服務(wù)監(jiān)視與熔斷保護(hù)則提高了電力交易微服務(wù)的穩(wěn)定性和可用性。2.2多層負(fù)載均衡申報(bào)發(fā)布要承接用戶高并發(fā)訪問，客戶端請(qǐng)求入口優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的第一步，也是基矗本文設(shè)計(jì)從下到上依次為輕量級(jí)web容器Tomcat[22]、反向代理軟件Nginx以及F5/LVS三層負(fù)載均衡，可實(shí)現(xiàn)并發(fā)能力逐次增強(qiáng)的效果，見圖4。圖4高并發(fā)訪問三層負(fù)載均衡設(shè)計(jì)Fig.4Three-layeredloadbalancingdesignforhighconcurrentaccess1）反向代理Nginx實(shí)現(xiàn)Tomcat容器負(fù)載均衡。Nginx是工作在網(wǎng)絡(luò)第7層的反向代理軟件，支持http協(xié)議、session共享及文件上傳下載等功能。Tomcat可穩(wěn)定支持200個(gè)并發(fā)，Nginx最多支持50000個(gè)并發(fā)。2）LVS或F5實(shí)現(xiàn)Nginx負(fù)載均衡。LVS和F5是工作在網(wǎng)絡(luò)第4層的負(fù)載均衡解決方案，其中LVS是軟件，運(yùn)行在操作系統(tǒng)內(nèi)核態(tài)，可對(duì)TCP請(qǐng)求或更高層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，性能遠(yuǎn)高于Nginx，單機(jī)LVS可支持?jǐn)?shù)十萬并發(fā)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)；F5是一種負(fù)載均衡硬件，性能比LVS更高，但價(jià)格昂貴�；趉eepalived[23]軟件模擬虛擬IP，然后把虛擬IP綁定到多臺(tái)F5/LVS服務(wù)器上，主機(jī)故障時(shí)虛擬IP將重定向到備機(jī)F5/LVS從而實(shí)現(xiàn)高可用。通過F5/LVS實(shí)現(xiàn)Nginx負(fù)載均衡，同一機(jī)房?jī)?nèi)可以承接數(shù)十萬級(jí)并發(fā)請(qǐng)求。3）DNS配置實(shí)現(xiàn)多機(jī)房負(fù)載均衡。在DNS服務(wù)器中可配置一個(gè)域名對(duì)應(yīng)多個(gè)IP地址，每個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)到

【參考文獻(xiàn)】：
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