web集群架构

fastbee2025年4月24日大约 2 分钟

web集群架构

图-1-架构整体图

图-2-架构详细图

1. 客户端层

用户终端：浏览器、移动App、第三方系统通过HTTP/HTTPS协议接入。

2. 负载均衡层

Nginx集群：
- 反向代理和负载均衡后端服务。
- 支持SSL终止和静态资源缓存。
- 横向扩展确保高可用性。

3. 应用服务层

Spring Boot服务集群：
- 提供RESTful API接口，处理业务逻辑。
- 横向部署多实例，通过Nginx实现负载均衡。

4. 消息队列层

Kafka集群：
- 分区策略：每个Topic划分为多个分区（如Partition 1、Partition 2），通过分区实现消费者负载均衡。
- 消费设备数据：从Fmq集群（MQTT/TCP/UDP服务集群）接收设备上报的数据。
- 生产者：设备网关服务将数据写入Kafka。
- 消费者：Spring Boot服务消费Kafka数据，处理设备指令、告警等。

5. 数据处理层

规则引擎：
- LiteFlow：负责场景联动规则执行（如设备联动、告警触发）。
- Ignite：存储和管理LiteFlow的规则配置，支持动态更新。
分布式任务调度：
- Quartz集群：部署Modbus轮询任务，通过数据库锁实现集群模式的任务协调。

6. 缓存与元数据层

分布式缓存：
- Ignite集群：缓存设备元数据（如设备ID、状态、配置），支持分布式查询。
- 与Spring Boot集成，提供低延迟的元数据访问。
Redis主从架构：（待实现....）
- 主节点：处理写操作（如会话状态、实时计数器）。
- 从节点：处理读操作，通过哨兵（Sentinel）实现自动故障切换。

7. 数据存储层

关系型数据库：
- MySQL主从架构：（待实现....）
  - 主库：处理事务性写入（如用户数据、设备配置）。
  - 从库：处理查询请求，通过Binlog同步数据。
时序数据库：
- TDengine主从架构：
  - 主节点：存储设备采集的历史数据（如温度、湿度）。
  - 从节点：提供高性能时序数据查询，支持降采样和聚合。

8. 设备接入层

协议网关：
- 支持MQTT/TCP/UDP协议，对接物理设备。
- 将设备数据转发至Kafka集群。

架构图关键设计

高可用性：
- 所有关键组件（Nginx、Kafka、MySQL、Redis等）均采用主从或集群部署。
数据流向：
- 设备数据 → MQTT/TCP/UDP网关 → Kafka → Spring Boot服务 → TDengine/MySQL。
- 规则引擎和任务调度服务通过Ignite实现状态共享。
性能优化：
- Ignite缓存设备元数据，降低MySQL查询压力。
- TDengine针对时序数据优化存储和查询效率。
扩展性：
- 通过Kafka分区和Nginx负载均衡实现水平扩展。