微服务在电力交易系统中的应用分析

微服务在电力交易系统中的应用分析

安少新屈建平

（国家电网北京电力海淀供电公司北京100089）

摘要：我国不断推进落实电力改革，促进电力交易用户规模不断扩大，继续利用单体结构的电力交易系统，业务快速变化和系统性能要求已经无法获得满足。利用微服务技术架构，可以改造电力交易系统系统，实施微服务，转变电力结构为分布式结构，使系统的负载性能和伸缩性不断增强。利用分离服务，可以提供更加便捷的升级维护。在电力交易系统当中利用微服务，可以说明关键技术，通过实验验证技术方案，极大的提高电力交易系统的吞吐量和容错性以及可维护性。

关键词：微服务；电力交易系统；应用

当前在全国范围内不断实施电力交易市场化改革，不断增长了各类市场成员数量，售电公司越来越多，因为电力交易品种不断增加，交易周期也变得更加频繁和多样，因此对于电力交易系统的性能和可靠性等方面提出了更高的要求。本文主要论述了微服务在电力交易系统中的应用，从而对于相关的研究提供理论基础。

1.单体结构电力交易系统的缺陷

1.1系统性能低

单体结构电力交易系统利用5节点负载均衡技术，每个节点可以支持300的并发请求，5节点支持1500的并发请求，但是单体结构电力交易系统无法满足各个省市的电力市场性能需要，与此同时这种架构无法动态弹性的拓展资源。

1.2开发效率低下

针对单体结构的电力交易系统，直接耦合不同的模块，而不同的模块其开发组维护都是不同的，需要根据自身进展确定模块的开发进度，其它模块的开发速度也关系到模块的开发进度。

1.3迭代速度低

单体结构的电力交易系统代码更新一个模块，那么整个工程就要重新打包发布，发布时间比较长，还要承担较高的成本，需要4个多小时的时间申请系统的部署检修时间，无法升级互联网模式的无感知系统。

1.4很难拓展

单体结构电力交易系统将不同的模块构建在一起，对于程序的公共资源进行共享，某个模块出现性能瓶颈，那么新增代码就要避开这个模块，继续实施开发，无法有效的扩展系统模块

1.5运维成本高

单体结构的电力交易系统紧密耦合多个模块，需要由运维人员通过操作整个系统更新发布和追查问题，这样就会影响到实际运维。此外单体结构的电力交易系统容错性也比较差，单体结构电力交易系统利用单体模式系统，如果其中一个模块出现了问题，那么整个系统可能会由此发生崩溃。

2.微服务架构的优势

互联网不断迅速发展，促进超大规模在线系统不断发展。访问量和业务场景无法庞杂，因此这些系统也在不断的发生演变。而微服务组合各种单一应用程序为小服务，具备自身形成和轻量化处理，可以根据业务功能设计服务，实现全自动的部署。微服务的设计理念就是业务逻辑，设置每个具体业务功能为独立服务，发展了SOA设计理念，利用功能模块组件化思想，每个功能模块都是独立的服务，这种设计思想去除了中心化思想，服务之间变得更加灵活，可以更好的应对业务变化。以下是具体的优势：

2.1逻辑清晰

微服务架构抽象独立逻辑单位为一个服务，单元之间的耦合程度得到降低，体现出复合软件工程的设计理念，不仅可以抽象业务单元为服务，也可以抽象任务调度和系统配置等基础功能为独立服务，彻底解耦了系统。

2.2开发迭代速度高

可以独立开发部署任何一个项目，使项目的迭代速度由此得到极大的提高。除此以外维护起来也非常方便，因为微服务架构的独立服务属于独立的系统，并且会有专门的团队进行维护，变更一个服务，其他的服务无需同步的更新。

2.3伸缩性好

微服务可以实现单独的扩展，如果一个服务负载比较高，可以拓展这个服务的资源，利用服务注册和发展技术，扩展平滑水平，可以避免重新启动。此外微服务的容错性也比较好，微服务架构当中独立部署各个服务，因此服务之间都是相互独立的关系，如果某个服务发生非了异常问题，整体系统并不会因此发生崩溃。

3.微服务在电力交易系统中的应用分析

3.1RPC关键通讯技术协议

在微服务当中，比较常用的通信方式就是RestFul和RPC。REST属于一种网站设计模式，客户端利用HTTP协议，可以和服务端实施通信。RPC属于一种计算机通信协议，一台计算机程序调用另外一台计算机子程序的过程中，可以利用RPC，程序源也无需再实施额外的编程。

RestFul调试和实现都非常便捷，开发成本也比较低，很容易就会穿越防火墙。RPC可以调用远程服务，并且调用效率比较高。各个互联网公司在微服务实践当中通常都会利用RPC的方式。

实践过程中利用Thrift框架进行通信，这种技术可以跨越语言，利用Thrift可以确定数据交互的格式，并且可以转化代码为不同语言，保证调用的便利性。Thrift框架具备高性能，体积比较小，占用的流量也非常少，在高并发环境下，可以节省消耗带宽，同时Thrift框架可以实现同步或者异步的协议，结合压力测试结果实施调整。Thrift框架现如今被广泛的应用，因为这种技术已经相对比较成熟，运维过程也非常便利，在淘宝和Facebook等互联网公司都在利用Thrift。

3.2服务注册和发现机制

在微服务系统当中，通过服务注册和服务发现技术，RPC客户端和服务端可以寻找到对方，服务方服务器利用服务注册，在服务管理系统当中注册，客户端利用服务发现技术，确定管理系统当中注册的服务方，服务端新增服务器，或者将服务器下线，可以及时通知客户端进行实时变更。本文主要论述Zookeeper技术，这种技术属于分布式系统，具备命名管理和配置服务等功能，Zookeeper利用树形层次模型，一旦建立此种节点就不会被删除，除非通过主动操作删除。而临时节点的生命周期通常就是一个会话期，如果结束了会话期，就会删除该节点。

Zookeeper可用性比较高，在每个节点都备份了存储数据，Zookeeper利用leader实现更新，这样数据的一致性可以得到保证，同时也可以避免发生单点故障问题。在同一个客户端，Zookeeper可以接受更新的顺序。Zookeeper集群备份的各个节点数据，最终都会实现一致性。

3.3负载均衡机制

微服务架构当中，需要均匀分配流量，利用负载均衡机制可以实现这种效果，可以利用软件或者硬件实现负载均衡机制，结合应用场景，确定负载均衡技术。电力交易系统利用hrrp接口，选择的负载均衡手段可以是nginx，利用域名和URI结构落实负载均衡机制，在服务当中可以加入负载均衡策略。如果服务方是无状态的，利用随机方法就可以获得良好的效果。

结束语：

本文对于微服务在电力交易系统中的应用进行全面的论述，通过论述可以明确利用微服务，可以使电力交易系统的系统性能和拓展性等不断提升，但是同时电力交易系统也会变得更加复杂，提出更高的开发要求和运维要求。因此信息系统需要结合自身业务情况，正确的评估和验证微服务改造。

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