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工业4.0的挑战--云还是企业内部?

在当今世界,许多公司都在犹豫是选择内部部署还是混合部署。后者几乎总是更加困难,但几乎总是值得一战. 在本文中,我们将探讨为什么这方面的进展有限,以及我们在 ANT解决方案 我们可以做些什么来改变这种状况,并推动客户采用工业 4.0,而不会为了技术进步而影响业务的关键方面。

工业领域的信息技术非常特殊 在应用和用途方面都是如此。许多企业都知道,技术带来了 诸多好处 其中包括分析、商业智能、数据湖、自动化和数字化。然而,尽管行业可以从信息技术部门获得如此广泛的利益,但其在车间的应用却受到现代技术堆栈和设置的限制。

主要挑战

如果您是从其他行业进入工业领域的,那么您可能会认为工业 4.0 是一种软件和技术,而不是工业。 整合可能比较棘手.然而,事实上,从理论上讲,这一过程应该是简单明了的,至少在所谓的"...... "方面是如此。 云化.

然而,情况往往并非如此。在工业 4.0 中 适当的基础设施架构 而不是软件 成功的基石 或导致整个努力失败的罪魁祸首。

想知道为什么吗?有以下几个原因 比较常见的原因 我们将在下文中对此进行概述:

  • 行业客户希望拥有 灵活性 在计算机系统和 扩展性 这意味着他们通常反对固定的、一刀切的解决方案。
  • 工厂 往往没有机会 到稳定、快速和随时可用的 网络连接.
  • 工厂需要运行,如果 网络故障因此,他们并不特别热衷于仅仅依靠互联网
  • 工厂的信息技术设置如下 简单至极几乎总是为了实用性而牺牲 HA、可扩展性和访问性。当涉及到 技术升级.

这些问题导致在以下方面的要求存在部分冲突 非混合方法 (内部部署或云):

  • 利用云基础设施和服务、
  • 工厂生产流程不能依靠它。

 

云内或内部部署--如何结合?解决方案

最明显的方法是同时 企业内部 服务和 云内 服务。然而,如何将二者区分开来却很困难。

让我们来详细了解一下它们各自的内容。

企业内部 主要涉及工厂不间断生产所需的一切,而 服务基本上涵盖所有其他方面。这有两个问题:

  • 工厂需要我们产品的很多功能来运行生产,这通常包括一些分析功能、
  • 不同的客户有不同的需求,需要在继续生产过程中所需的保证。

这就意味着,如果我们想在不同客户之间建立同质化的架构,要知道有些工厂的网络连接能力较差,而有些工厂的网络连接能力较强。 不能依赖云 的前端和后端,一切都应该是 企业内部.

尽管如此,我们也可以考虑其他的改进方案。

  1. 仅在云中提供汇总(针对给定客户的多个工厂)视图和分析。
  2. 根据需要和可用性,在云和内部部署之间移动其余服务。

尽管这两种方案都提供了 可靠的替代方案但是,它们也会带来一些问题:

  • 服务的持久性、
  • 如果网络不可靠,在云端和内部部署之间同步状态就很困难、
  • 内部部署和云计算之间需要同质的基础设施设置,以便于维护和交换。

 

同质基础设施设置

云设置可以基于 IaaCgitOps 方法。在这种情况下,基础设施和应用程序都是通过代码定义和管理的。在 ANT Solutions,我们通过 Terraform、Flux 和 Gitlab CI/CD 来协调云设置、资源、Kubernetes、集群和应用程序。

现在,你可能想知道我们是否可以使用 同样的设置 内部部署,通常是单一的裸机设置。答案是肯定的!最明显的解决方案是在企业内部也使用 Kubernetes,并通过相同的代码库进行协调。但是,Kubernetes 在内部部署场景中的管理成本并不低,而且,Kubernetes 还需要在内部部署场景中使用、 预置式行业设置通常极少包含一个或两个裸机主机。

幸运的是,有一些工具可以帮助解决这个问题。其中包括专为边缘/内部部署使用而设计的小型、廉价、单节点 Kubernetes 设置:

  • 微型 K8S、
  • k3s

这使我们能够使用相同的 gitOps Flux 代码无论在哪里部署应用程序,都可以通过 舵手图这样就避免了重复配置、重复设置的情况,因为重复配置、重复设置既容易出错,又成本高昂。

停机后同步

我们需要控制的另一个方面是在以下两个系统之间同步数据的能力 企业内部.为简单起见,我们不考虑应用状态交换,只考虑从工厂获取数据,这对以下两个方面都是必需的 数据湖应用.

首先想到的是引入重试和缓冲。然而,这似乎在以下方面存在问题 代码复杂度 但作为内部部署基础设施,它并不特别可靠,因为它可能会导致 数据丢失.

答案是 非同步通信.我们选择 国家统计局 它们提供了一系列有趣的功能,不仅能提供异步通信,还能自动复制数据。

每当系统发生故障时、 NATS 服务器将同步数据从而使我们的应用程序实现无缝流程。企业内部软件 不在乎 关于 网络正常云服务可随时获取所有数据。

结果 - 配置无需更改

通过以上各点,我们就能为解耦自适应性分析建立基础。 混合结构 使 在云和内部部署之间交换服务 在不依赖任何云提供商混合相关产品的情况下,只需最小的努力即可实现。这些产品通常会将我们锁定在类似订阅的计划中,不允许基于相同架构的内部部署方案之间相互使用。

事实上,这两种环境是解耦和同质的,这也使我们能够 自选 在内部设置、云设置和混合设置之间进行选择。

这反过来又使我们 ANT 能够为我们的客户提供以下服务 最佳设置 无需对基础设施架构进行任何修改。任何修改都严格限于基础设施配置。

值得一提的是,我们通常会尽量鼓励客户 尽可能朝云的方向因为这在 HA 和可扩展性方面会带来红利。

此外,同构架构使在可复制环境中测试不同场景变得轻而易举,并进一步提高了速度、 大量减少错误 生产中。

如果您想了解更多有关 ANT 如何帮助贵公司在 ANT 挑战方面取得领先地位的信息,请阅读我们有关以下内容的专栏 云制造.

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