基于PMS3.0的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估关键技术研究

基于PMS3.0的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估关键技术研究摘要：本文基于PMS3.0（设备资产精益管理系统）平台，充分继承业务中台顶层设计成果，针对服务建设、服务运行、服务监控、服务一致性测评等环节，建立运营策略、技术规范及配套管控机制，面向运维者、运营者、决策者多方，构建一套包含服务运营管控框架、一套中台服务调用链路展示与运行性能监控工具的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估，各模块相辅相成形成良好的服务运营生态体系。关键词：PMS3.0；全链路；监视；评估一、研究背景根据国网行业上级部门有关PMS3.0试点验收相关文件要求，应用建设、系统演进等部分涉及到现场检查难以核实的评价内容，如标准服务调用、模型检查等，需要提供可视化的检查工具或方法辅助总部在研发仿真环境完成相关内容的验收。分公司为确保顺利完成PMS3.0建设评估与验收工作，实现公司应用管理数字化领域前瞻性新技术能力积累，特开展基于全链路监控的测评工具产品设计及研发工作。二、重难点分析本文需要解决的重难点问题包括两个方面：一是电网行业需求存在跨域跨集群访问调用需求，非侵入式基础探针工具可抓取应用、服务、数据库等监控数据，但无法绘制关联关系。开源/商业全链路产品可绘制链路关系，但无法进行业务数据转化。二是对于非侵入式及开源、商业工具无法将标准化数据转化为业务数据，从使用场景出发也就无法真正定位问题所在。而自主研发链路工具可见标准化数据转化为业务数据，从业务角度出发更清晰明确的指向监控对象，快速定位请求源头、请求路径以及最终数据信息。三、方案设计（一）总体架构本文设计的基于PMS3.0的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估关键技术，通过全链路监测工具，对模型、服务和应用的基础信息及监控数据进行采集、传输，开展“应用-服务-模型”业务全链路运营，打造PMS3.0架构一张图，对国电总部、省（市）公司PMS3.0“三区四层”架构运营情况进行管控，实时掌握应用、服务建设规模，动态监控应用和服务运行状态、网络层通信、感知终端接入情况等。总体架构图如图1所示。图1

总体架构图基于PMS3.0的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估工具分为三级业务能力呈现。其中一级业务能力，分为应用视图、服务视图、元数据管理、系统管理4项内容，应用视图作为应用测评验收的基础支撑；二级业务能力基于一级能力进行分解，共计9项，包括：应用评分、拓扑视图、列表视图、模型目录、服务目录、微应用目录、关系管理、用户管理、角色管理；三级业务能力按需对二级业务能力进行分解，共计3项，包括：应用与服务关系维护、服务与服务关系维护、服务与模型关系维护。（二）业务架构本设计充分继承业务中台顶层设计成果，针对服务建设、服务运行、服务监控、服务一致性测评等环节，建立运营策略、技术规范及配套管控机制，面向运维者、运营者、决策者多方，构建一套服务运营管控框架（包含兼容不同技术架构的服务监控体系、日志采集管理功能）、一套中台服务调用链路展示与运行性能监控工具，包括服务调用链路、服务运行性能、服务一致性测评、服务升级检查工具、服务实用化看板等多个板块，各模块相辅相成形成良好的服务运营生态体系。（三）应用架构本文设计的基于PMS3.0的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估，电网资源业务中台服务调用链路展示与运行性能监控工具，包括服务调用链路、服务运行性能、服务一致性测评、服务升级检查工具、服务实用化看板5个模块。功能共计5个一级功能，13个二级功能，应用架构如下图2所示：图2

应用架构图（四）数据架构服务调用链路展示与运行性能监控工具数据架构遵循公司统一技术路线要求，以业务应用为核心，融合电网资源业务中台，通过全链路监测工具采集各系统的应用与服务运行数据，应用及服务注册完成后，可进一步从业务角度分析获取中台服务运行状态数据，实现对中台服务的总体管控。服务调用链路展示与运行性能监控工具属于管控应用，通过集成isc权限，获取用户身份、角色信息；系统基于统一工作台部署及展示；按需从各专业应用获取应用基础信息数据、应用-服务调用记录数据等；按需从电网资源业务中台获取服务基础信息数据、服务-模型调用记录数据等，数据架构如图3所示：图3

应用架构图（五）技术架构基于PMS3.0的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估，针对现有系统情况开展技术调研，按照支撑现代设备管理体系运行的原则，充分考虑系统运行的非功能需求，研究设计整体技术架构（包含技术架构要求、集成关系、部署模式、软硬件配置等内容）。依托公司基础平台，按照感知层、网络层、平台层、应用层规划技术架构，明确系统基础资源、中间件、服务支撑、AI支撑和应用支撑等技术能力；充分应用态势感知，数据分级管理、安全审计、数据脱敏等云安全防护技术规划系统安全架构；明确应用架构及运营设计。业务应用层指系统各个应用，应用层前端采用VUE前端框架搭建，通过访问中台共性服务或调用各应用个性化服务进行业务数据获取。业务服务层采用springcloud微服务框架。业务服务层与数据层数据库进行交互采用两种方式：一是采用模型映射代理访问数据层的业务库中配置模型数据。二是采用数据层直接访问，使用Redis缓存、通过MQ消息订阅或webservice等方式实现实时数据获取。四、建设成效基于PMS3.0的“应用-服务-数据模型”全链路监视与评估工具是基于分布式链路追踪设计研发的微服务、微应用监控管理的系统平台。借助此平台可以基于前端、微应用、微服务、MQ、数据库等维度，迅速便捷的为企业构建秒级应用监控能力。链路追踪为分布式应用的开发者提供了完整的调用链路还原、调用请求量统计、链路拓扑和应用依赖分析等工具。链路追踪能够帮助开发者快速分析和诊断分布式应用架构下的性能瓶颈，应用依赖分析等工具。链路追踪能够帮助开发者快速分析和诊断分布式应用架构下的性能瓶颈，提高微服务时代下的开发诊断效率，并省去搭建各类链路监控应用（Jaeger、Zipkin等）和相关存储服务（Hbase、ElasticSearch等）的成本。

参考文献：【1】朱永胜.国网重庆电力公司PMS数据治理体系研究与实施[D].硕士论文,2017：1-2.【2】张旭，张颖.GIS联合PMS下的电网资源集成管理系统研究[J].电动化与仪器仪表,2017（11）：120-124.【3】谈震，舒依娜，刘敏等.水利工程智能运维“云-网-端”全链路监控系统的研究与设计[J].中国农村水利水电,2022（09