基于云計算的新能源工程項目開發微服務數字平臺

摘要：常規的工程項目開發微服務數字平臺多數采用Docker技術設計而成，部署平臺網絡的運行時效性與安全性較差，在并發訪問用戶數較多的情況下，無法快速響應用戶的需求。文章基于云計算技術，對新能源工程項目開發微服務數字平臺展開研究。首先，搭建平臺運行的硬件環境。其次，利用云計算對數字平臺網絡架構進行部署設計。從身份認證與授權兩個方面，設計平臺權限服務，實現對用戶訪問系統的控制。在此基礎上，對數字平臺的工程項目開發微服務進行設計。根據測試結果可知，本文中設計的數字平臺應用后，在平臺并發訪問用戶數逐漸增加的情況下，訪問平均響應時間均在3秒以內，響應速度優勢顯著。

關鍵詞：云計算；新能源；工程項目；微服務；數字；平臺；開發

A Micro Service Digital Platform for Developing New Energy Engineering Projects Based on Cloud Computing

NIU Guozhi1， YE Zhengfei1， ZHOU Suyu2， MIAO Weiyang1， ZHOU Yonghong3

（1. State Power Investment Wuling Power Co.， Ltd.， Changsha 410004， China;

2. Hunan Wuling Power Technology Co.， Ltd.， Changsha 410004， China;

3. State Power Investment Wuling Power Co.， Ltd. New Energy Branch， Changsha 410004， China）

Abstract： Most conventional engineering project development microservice digital platforms are designed using Docker technology， and the deployment platform network has poor operational efficiency and security. In the case of a large number of concurrent access users， it cannot quickly respond to user needs. The article is based on cloud computing technology and conducts research on the development of microservice digital platforms for new energy engineering projects. Firstly， establish a hardware environment for platform operation. Secondly， use cloud computing to deploy and design the network architecture of digital platforms. Design platform permission services from both identity authentication and authorization aspects to achieve control over user access to the system. On this basis， design microservices for the development of digital platform engineering projects. According to the test results， it can be seen that after the proposed digital platform application， as the number of concurrent users on the platform gradually increases， the average response time for access is within 3 seconds， and the response speed advantage is significant.

Key words： cloud computing; new energy; engineering projects; micro services; numbers; platform; open

在當前“碳達峰、碳中和”的發展背景下[1]，構建以新能源為主體的新型電力系統日益受到重視，新能源（指風電、光伏，下同）將成為最重要的能源增量[2]。新能源工程項目開發微服務數字平臺能夠結合信息化、智能化技術[3]，實現多個新能源項目建設管理綜合性遠程監控調度的目標[4]，通過輕量級通信機制實現交互[5]。但是現階段的工程項目開發微服務數字平臺在并發訪問用戶數增加的情況下，平臺響應的時間較長，不能較好地滿足工程項目后期不斷變化的需求[6]。云計算技術作為一種新興的商業計算模型，能夠為數字平臺建設提供有力的支持。因此，本文基于云計算技術，對新能源工程項目開發微服務數字平臺展開研究。

1" "新能源工程項目開發微服務數字平臺硬件設計

設計工程項目開發微服務數字平臺的硬件技術參數，處理器需≥24物理核，硬盤≥2塊480 GB SSD，配置獨立RAID卡，至少2個千兆GE網口和2個10 GE萬兆網口。

對虛擬機與服務器之間的映射關系進行設置，可以將虛擬機的初始放置問題視作多維裝箱問題。設定數字平臺中有臺虛擬機，利用向量表示，將數字平臺中的虛擬機分配在臺服務器上，利用向量表示平臺服務器隊列，此時，平臺虛擬機與服務器之間的映射關系表達式為

（1）

式中，矩陣中表示數字平臺虛擬機是否放在服務器上，若放置在服務器上，則為1，反之為0。綜上，完成新能源工程項目開發微服務數字平臺硬件設計。

2" "新能源工程項目開發微服務數字平臺軟件設計

2.1 基于云計算部署數字平臺網絡

為了提高工程項目開發微服務數字平臺運行的時效性與安全性，本文利用云計算對數字平臺網絡架構進行了部署設計。如圖1所示，本文采用華為云的網絡部署方式，在網絡部署華為云與外部系統、移動服務以及互聯網設備之間建立連接，實現新能源工程項目開發微服務數字平臺高效率、高安全性網絡通信的目標，為后續項目開發微服務提供有力的支持。

2.2 平臺權限服務設計

為了實現對新能源工程項目用戶訪問數字平臺的多方位控制，本文基于安全規則與安全策略，設計了工程項目開發微服務數字平臺權限服務，包括身份認證和授權兩部分。平臺權限服務流程如圖2所示。

權限服務采用springboot+shiro權限管理體系，對于需要訪問的用戶進行身份認證處理。通過認證后，賦予訪問權限；若未通過認證，則進行二次認證。認證次數為5次，超過次數后，平臺自動鎖定該用戶并發出報警提示。

2.3 新能源工程項目開發微服務設計

依據工程項目開發微服務業務組織結構，設定與平臺運行要求相匹配的輕量級通信機制，使通信機制能夠獨立部署。使用編程語言，將數字平臺內工程項目開發微服務劃分為微服務網關、微服務監控、微服務注冊中心與微服務配置中心。分別對劃分后的工程項目開發微服務功能進行設計，具體如下。

（1）工程項目開發微服務注冊中心。為新能源工程項目提供開發微服務注冊功能。

（2）工程項目開發微服務網關。為平臺調用微服務提供入口，實現開發微服務調用的動態路由。

（3）工程項目開發微服務監控。實時監控新能源工程項目開發微服務的運行狀態與調用鏈路。

（4）工程項目開發微服務配置中心。存儲開發微服務的動態配置信息，并將信息更新同步到微服務中。

本文設計的工程項目開發微服務通過分布式服務總線，發現并調用微服務功能，基于讀寫數據庫和執行業務邏輯代碼向平臺外部調用者返回結果數據，實現工程項目開發微服務目標。

3" "平臺測試

平臺設計完畢后，對其進行應用測試。本文以五凌電力新能源工程為例，基于用戶的實際工作環境與生產運營特征，將項目內容輸入至本文設計的項目開發微服務數字平臺中，以此測試設計平臺的軟硬件、平臺性能和各個模塊功能等內容，并進行整體調試以確保數字平臺性能滿足設計要求。

3.1 測試準備

根據上述設計內容，對平臺測試的環境配置進行設計，搭建此次平臺測試所需的環境。采用分布式存儲SQLServer 2008數據庫，Web Server型號為Apache Tomcat 6.0，將端口號設置為8088，采用Open Stack云計算環境，API測試工具為Postman 9.09。

在平臺測試準備完畢后，結合五凌電力新能源工程項目，對設計平臺的運行情況進行全方位的測試，檢驗平臺的運行效果。

3.2 結果分析

為了使平臺測試結果能夠以更加清晰直觀的形式呈現，將上述本文提出的基于云計算的新能源工程項目開發微服務數字平臺設置為實驗組，將文獻[3]、文獻[4]提出的平臺分別設置為對照組1與對照組2，對三種平臺的運行性能結果做對比分析。

采用Performance Runner軟件對工程項目開發微服務數字平臺的性能進行測試。該軟件具有強大的功能，能夠通過模擬信號發生統計和評估平臺各模塊的運行指標。在此次平臺測試中，選取工程項目開發微服務平臺首頁訪問平均響應時間作為測試的性能評價指標。根據五凌電力新能源工程項目開發的實際情況與性能需求可知，在業務正常的情況下，要求數字平臺首頁訪問平均響應時間不超過3秒，在業務高峰情況下，要求數字平臺首頁訪問平均響應時間不超過5秒。在平臺并發訪問用戶數逐漸增加的情況下，利用Performance Runner軟件與MATLAB模擬分析軟件，共同模擬并測定三種數字平臺的首頁訪問平均響應時間并進行對比，結果如圖3所示。通過該性能指標，本文所判斷提出的工程項目開發微服務數字平臺的應用效果。

從圖3可以看出，實驗組和兩個對照組設計的平臺具有不同的運行性能與效果，其中，本文所提出的基于云計算的工程項目開發微服務數字平臺應用后，在平臺并發訪問用戶數逐漸增加的情況下，平臺首頁訪問平均響應時間均在3秒以內，符合業務正常時段及業務高峰時段對平臺性能的規格要求，且響應時間始終小于另外兩種平臺，能夠在短時間內對微服務數字平臺首頁的訪問要求做出快速響應，實現高質高效運行的目標，可行性較高。

4" "結束語

綜上所述，為了改善當前傳統工程項目開發微服務數字平臺在實際運行過程中，運行效率較低、無法快速響應平臺訪問的問題，本文引入云計算技術，提出了基于云計算的新能源工程項目開發微服務數字平臺設計，并以五凌電力新能源工程項目為例，對平臺性能進行了測試。測試結果說明，本文中所設計的微服務數字平臺的功能均能遵循五凌電力有限公司相關標準，并以此作為平臺改造與建設指導，可避免平臺偏離五凌電力新能源工程項目標準化建設要求。本文所設計的平臺將云計算與微服務技術相融合，能夠全方位地提高數字平臺的可用性、管理性與擴展性，給工程項目用戶提供快速的需求響應，為工程項目上層業務開發提供有力的技術支撐，具有良好的應用價值與前景。

參考文獻

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[3] 豐碧泓，潘瑾，陳以恒，等．基于微服務的電力建設工程安全風險管控系統[J]．微型電腦應用，2022（11）：99-102.

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[6] 陳云鵬，王建東．微服務技術在基于SaaS模式的工程項目管理信息系統中的應用[J]．中國管理信息化，2022（10）：125-127.

作者簡介：牛國智（1964-），男，漢族，湖南衡陽人，高級工程師，本科，主要從事水工工作。