征求意見稿-鋼鐵行業(yè) 工業(yè)微服務(wù)組件技術(shù)要求

ICS77-010

CCSH04

CISA

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

XXXXT/CISAXXXX—XXXX

鋼鐵行業(yè)工業(yè)微服務(wù)組件技術(shù)要求

Steelindustry-industrialmicroservicecomponents-technicalrequirements

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會??發(fā)布

T/CISAXXXX—XXXX

引言

制定本規(guī)范的目的是通過標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)微服務(wù)組件開發(fā)過程，降低企業(yè)工業(yè)微服務(wù)開發(fā)過程中的風(fēng)險、

成本和失誤，提升工業(yè)微服務(wù)開發(fā)效率。

鋼鐵行業(yè)對于軟件信息系統(tǒng)有著更高的要求，主要體現(xiàn)在業(yè)務(wù)流程長、模塊功能復(fù)雜、穩(wěn)定性要求

高、軟件故障損失影響大、數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)控要求高，以及軟件生命周期長、系統(tǒng)建設(shè)試錯成本高等特點(diǎn)。

隨著鋼鐵行業(yè)軟件技術(shù)水平的發(fā)展，由原來單體的煙囪式系統(tǒng)建設(shè)，已經(jīng)慢慢轉(zhuǎn)向基于工業(yè)微服務(wù)

的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。通過模塊化、組件化實(shí)現(xiàn)技術(shù)解耦；通過工業(yè)微服務(wù)實(shí)現(xiàn)功能復(fù)用，快速構(gòu)建工業(yè)

APP，降低鋼鐵行業(yè)信息系統(tǒng)軟件的投資成本；通過敏捷開發(fā)提升軟件部署實(shí)施能力，通過調(diào)用鏈分析，

提升故障排除能力提高軟件魯棒性。

在工業(yè)微服務(wù)體系建設(shè)過程中，會面臨很多的問題和困難，包括技術(shù)體系不統(tǒng)一，技術(shù)語言不兼容，

接口協(xié)議不互通等。形成了各自工業(yè)APP的接入標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)通常來自于軟件發(fā)展過程中的技術(shù)總結(jié)，

有著各自的發(fā)展歷史以及演化過程。因此，需要一套統(tǒng)一語言分層分類管理的工業(yè)微服務(wù)體系標(biāo)準(zhǔn)，通

過這個標(biāo)準(zhǔn)借鑒和吸納現(xiàn)有主流軟件的技術(shù)特點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)取其精華，形成技術(shù)上容易實(shí)施、應(yīng)用上兼

容性廣泛的工業(yè)微服務(wù)體系規(guī)范，即本文：工業(yè)微服務(wù)組件技術(shù)要求。

使用本規(guī)范所帶來的潛在收益有：

——降低長流程業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)成本

——提供統(tǒng)一的工業(yè)微服務(wù)組件的建設(shè)參考；

——提高工業(yè)微服務(wù)組件的穩(wěn)定性、靈活性；

——提供工業(yè)微服務(wù)組件選擇的參考依據(jù)；

——減少工業(yè)微服務(wù)組件的對接聯(lián)調(diào)時間。

III

T/CISAXXXX—XXXX

鋼鐵行業(yè)工業(yè)微服務(wù)組件技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)微服務(wù)組件開發(fā)過程中參考模型、開發(fā)框架、服務(wù)管理、公共服

務(wù)的規(guī)范和要求以及主要接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及通訊格式，規(guī)定了鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)微服務(wù)組件的軟件標(biāo)準(zhǔn)、

技術(shù)內(nèi)容和執(zhí)行方法。

本文件適用于鋼鐵行業(yè)工業(yè)微服務(wù)組件的開發(fā)、設(shè)計、選型和實(shí)施，可作為軟件企業(yè)微服務(wù)組件開

發(fā)過程管理的參考依據(jù)，也可作為制造企業(yè)選擇微服務(wù)組件時判定供應(yīng)商能力的參考依據(jù)。

本文件的使用者包括應(yīng)用微服務(wù)組件的組織、開發(fā)微服務(wù)組件的組織、微服務(wù)組件實(shí)施及咨詢服務(wù)

機(jī)構(gòu)等。與微服務(wù)有關(guān)的其他領(lǐng)域亦可參照使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T15532—2008計算機(jī)軟件測試規(guī)范

GB/T29262—2012信息技術(shù)面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)術(shù)語

GB/T29263—2012信息技術(shù)面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）應(yīng)用的總體技術(shù)要求

GB/T32419.1—2015信息技術(shù)SOA技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)范第1部分：服務(wù)描述

GB/T32419.2—2016信息技術(shù)SOA技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)范第2部分：服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)

GB/T32419.3—2016信息技術(shù)SOA技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)范第3部分：服務(wù)管理

GB/T33846.2—2017信息技術(shù)SOA支撐功能單元互操作第2部分：技術(shù)要求

GB/T33846.3—2017信息技術(shù)SOA支撐功能單元互操作第3部分：服務(wù)交互通信

GB/T42568—2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺微服務(wù)參考框架

3術(shù)語和定義

GB/T42568—2023界定的及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

微服務(wù)microservice

指一個獨(dú)立、可部署的，通常實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、服務(wù)中某單一功能的最小單元服務(wù)。

3.2

微服務(wù)架構(gòu)microservicearchitecture

一種架構(gòu)概念，旨在通過將功能分解到各個離散的服務(wù)中以實(shí)現(xiàn)對解決方案的解耦，提倡將單一應(yīng)

用程序劃分成一組小的服務(wù)，服務(wù)之間互相協(xié)調(diào)、互相配合，為用戶提供最終價值。

3.3

耦合coupling

指兩個或兩個以上的體系或兩種系統(tǒng)功能間通過相互關(guān)聯(lián)而彼此影響以至聯(lián)合起來的現(xiàn)象。

3.4

解耦decoupling

與耦合相反，解耦是用技術(shù)手段將兩種系統(tǒng)分離開來處理問題，通過面向接口來規(guī)避對服務(wù)內(nèi)部屬

性的依賴。

3.5

組件component

1

T/CISAXXXX—XXXX

組件是可以單獨(dú)開發(fā)、測試，允許多人同時協(xié)作、編寫及開發(fā)研究的不同的功能模塊。

3.6

組件化componentization

指解耦復(fù)雜系統(tǒng)時將多個功能模塊拆分、重組的過程，有多種屬性、狀態(tài)反映其內(nèi)部特性，把復(fù)雜

系統(tǒng)拆分成多個組件，分離組件邊界和責(zé)任，便于獨(dú)立升級和維護(hù)。

3.7

敏捷開發(fā)agiledevelopment

指以用戶的需求進(jìn)化為核心，采用迭代、循序漸進(jìn)的方法進(jìn)行軟件開發(fā)。軟件項(xiàng)目在構(gòu)建初期被切

分成多個子項(xiàng)目，各個子項(xiàng)目的成果都經(jīng)過測試，具備可視、可集成和可運(yùn)行使用的特征。

3.8

開發(fā)與運(yùn)維developmentandoperations,DevOps

指一組過程、方法與系統(tǒng)的統(tǒng)稱，用于促進(jìn)開發(fā)（應(yīng)用程序/軟件工程）、技術(shù)運(yùn)營和質(zhì)量保障（QA）

部門之間的溝通、協(xié)作與整合。

3.9

調(diào)用鏈分析servicechainanalysis

分布式環(huán)境下的一種日志分析手段，可以將所有相關(guān)聯(lián)的后臺服務(wù)調(diào)用串接起來，通過觀察調(diào)用過

程產(chǎn)生的日志信息來分析問題。

3.10

消息message

在兩臺計算機(jī)間傳送的數(shù)據(jù)單位?？梢苑浅：唵?，如只包含文本字符串；也可以復(fù)雜，如包含嵌入

對象。

3.11

消息隊(duì)列messagequeue

消息傳輸過程中保存消息的容器。

3.12

任務(wù)編排jobscheduler

指一套將復(fù)雜的、順序相關(guān)的多個任務(wù)按照一定規(guī)則依次執(zhí)行的任務(wù)處理機(jī)制，包括管理、觸發(fā)、

監(jiān)控等功能。

3.13

冪等性idempotent

一種任意多次執(zhí)行同一事務(wù)所產(chǎn)生的影響均與第一次執(zhí)行的影響相同的特性。

3.14

冪等函數(shù)idempotent

又稱冪等方法，指可以使用相同參數(shù)重復(fù)執(zhí)行，并能獲得相同結(jié)果的函數(shù)，這些函數(shù)不會影響系統(tǒng)

狀態(tài)，重復(fù)執(zhí)行不會對系統(tǒng)造成改變。

3.15

微服務(wù)流水編號serviceID

通過順序遞增的流水號對微服務(wù)進(jìn)行編號命名，保證微服務(wù)擁有唯一的身份ID。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

CAP：一致性、可用性、分區(qū)容忍性（Consistency,Availability,Partitiontolerance）

REST：表述性狀態(tài)傳遞（REpresentationalStateTransfer）

5工業(yè)微服務(wù)組件構(gòu)成

2

T/CISAXXXX—XXXX

鋼鐵行業(yè)對工業(yè)微服務(wù)組件的要求相較于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中的微服務(wù)組件更為嚴(yán)格。這是因?yàn)殇撹F行業(yè)

的業(yè)務(wù)流程通常較長，模塊功能較為復(fù)雜，穩(wěn)定性要求更高。此外，軟件故障可能會導(dǎo)致較大的損失，

因此對實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控的需求也更高。另外，鋼鐵行業(yè)的軟件生命周期往往較長，系統(tǒng)建設(shè)過程中試錯的

成本也較高。鑒于以上特點(diǎn)，需要對工業(yè)微服務(wù)組件設(shè)定更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊蟆?/p>

由于鋼鐵行業(yè)的業(yè)務(wù)流程通常較長，軟件建設(shè)周期中的集成工作對整體影響巨大。因此，在工業(yè)微

服務(wù)組件的建設(shè)過程中，需要提前規(guī)劃好統(tǒng)一的開發(fā)框架、統(tǒng)一的架構(gòu)規(guī)范以及完善的敏捷過程管理。

同時，成熟的方法論和最佳實(shí)踐也是必不可少的。此外，還需制定標(biāo)準(zhǔn)的接入管理要求，以確保工業(yè)應(yīng)

用能按照固定的標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行統(tǒng)一管理和接入。

工業(yè)微服務(wù)組件構(gòu)成參考模型應(yīng)至少包括四個主要組成部分，見圖1：

a)鋼鐵業(yè)務(wù)通用技術(shù)要求：提供開發(fā)框架、統(tǒng)一架構(gòu)及接口、敏捷過程管理、方法論及最佳實(shí)

踐；

b)公共服務(wù)技術(shù)組件：成體系的通用組件來支撐微服務(wù)的正確運(yùn)行，提供統(tǒng)一的授權(quán)管理組件，

保障微服務(wù)架構(gòu)集群中的組件訪問安全；以及技術(shù)組件支撐開發(fā)滿足業(yè)務(wù)需求開發(fā)的微服務(wù)

應(yīng)用，主要分解為基礎(chǔ)界面組件與基礎(chǔ)服務(wù)組件兩個維度；

1)基礎(chǔ)界面組件：指統(tǒng)一的微服務(wù)界面組件；

2)基礎(chǔ)服務(wù)組件：提供通用的、公共的微服務(wù)組件，如日志聚合，可通過日志監(jiān)控手段了

解整個微服務(wù)架構(gòu)中的應(yīng)用系統(tǒng)健康狀態(tài)；

c)鋼鐵行業(yè)應(yīng)用組件：按照鋼鐵行業(yè)主要的分類，主要是過程控制應(yīng)用、過程控制模型、生產(chǎn)

過程管理、經(jīng)營管理類應(yīng)用；

d)接入管理：包括APP訪問管理、設(shè)備介入管理、接口協(xié)議統(tǒng)一要求等；以及解決建設(shè)工業(yè)微

服務(wù)以后的跨域、多引擎、分布式的訪問機(jī)制。

圖1工業(yè)微服務(wù)組件構(gòu)成參考模型

6鋼鐵業(yè)務(wù)通用技術(shù)要求

開發(fā)框架是微服務(wù)架構(gòu)的重要實(shí)現(xiàn)方法，為工業(yè)微服務(wù)組件開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供一個完整的微服務(wù)架構(gòu)支

柱，框架提供實(shí)現(xiàn)工業(yè)微服務(wù)組件所需的各種組件，包括分布式開發(fā)框架、RPC/Rest、注冊中心、服務(wù)

3

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治理、動態(tài)配置等，用于幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)快速構(gòu)建高可擴(kuò)展、高性能、低成本的分布式系統(tǒng)，并做到底層

技術(shù)、微服務(wù)架構(gòu)、開發(fā)模式、數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)全局統(tǒng)一。

開發(fā)框架用以支撐微服務(wù)組件開發(fā)，應(yīng)包括以下這些內(nèi)容：

a)服務(wù)體系：

1)提供標(biāo)準(zhǔn)化的項(xiàng)目開發(fā)模式、提供標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)規(guī)范；

2)構(gòu)建微服務(wù)腳手架，提供統(tǒng)一的微服務(wù)調(diào)用API；

3)統(tǒng)一元數(shù)據(jù)信息，根據(jù)注冊信息統(tǒng)一的微服務(wù)接口；

4)提供統(tǒng)一的日志上下文，為調(diào)用鏈日志分析提供基礎(chǔ)；

5)建立標(biāo)準(zhǔn)的訪問鑒權(quán)體系，完成服務(wù)訪問權(quán)限控制；

6)統(tǒng)一服務(wù)調(diào)用協(xié)議，減少開發(fā)中的溝通成本。

b)數(shù)據(jù)交互：提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交互模型，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交互格式，包括在此基礎(chǔ)上統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交

互API；

c)事務(wù)管理：

1)建立統(tǒng)一的事務(wù)管理體系，解決服務(wù)內(nèi)部事務(wù)一致性問題；

2)提供分布式事務(wù)解決方案，解決服務(wù)間事務(wù)一致性問題。

d)配置托管：

1)統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)管理，建立應(yīng)用信息可配置化開發(fā)模式；

2)配置與環(huán)境有關(guān)，與應(yīng)用功能無關(guān)，同樣代碼的程序可以通過使用不同版本的配置在不

同環(huán)境中正確運(yùn)行；

3)配置應(yīng)當(dāng)持久化到數(shù)據(jù)庫中。

e)異常管理

1)建立統(tǒng)一的異常注冊信息管理，統(tǒng)一異常收集以及排錯途徑；

2)結(jié)合監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的異常告警處理。

f)日志管理

1)建立標(biāo)準(zhǔn)的日志規(guī)范，規(guī)定日志輸出的格式和應(yīng)當(dāng)包含的內(nèi)容；

2)統(tǒng)一日志輸出的序列號，為全鏈路跟蹤提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

g)前端UI

1)提供標(biāo)準(zhǔn)化的UI開發(fā)組件；

2)提供標(biāo)準(zhǔn)化的界面開發(fā)流程。

開發(fā)框架應(yīng)通過提供以上基礎(chǔ)元素，保證微服務(wù)的開發(fā)質(zhì)量，提升微服務(wù)架構(gòu)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的

使用價值，降低微服務(wù)架構(gòu)的開發(fā)風(fēng)險。服務(wù)管理要求

工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)直接或間接關(guān)聯(lián)到生產(chǎn)安全，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)微服務(wù)架構(gòu)應(yīng)具備高可控性和高可靠性。

在設(shè)計工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)微服務(wù)服務(wù)組件時流程應(yīng)精細(xì)，通過加強(qiáng)管理流程從而提高微服務(wù)的交付質(zhì)量。

服務(wù)管理除具備GB/T32419.3—2016中的功能外，還應(yīng)滿足下列功能：

a)服務(wù)注冊：微服務(wù)通過統(tǒng)一的管理配置中心進(jìn)行注冊，具體包括：

1)微服務(wù)基本描述，包括但服務(wù)標(biāo)識符、服務(wù)名稱、服務(wù)基本說明、服務(wù)分類、服務(wù)版本

號、服務(wù)注冊信息、服務(wù)提供者信息；

2)微服務(wù)功能描述：服務(wù)功能說明、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、前置條件、后置結(jié)果；

注1：見GB/T32419.1-2015第5章、6.2。

3)微服務(wù)提供者功能要求：聲明服務(wù)描述信息、執(zhí)行服務(wù)注冊；

4)微服務(wù)使用者功能要求：可供使用者查詢、讀取上述信息。

注2：見GB/T32419.2-2016第6、7章。

b)服務(wù)命名：應(yīng)有統(tǒng)一的服務(wù)命名方式，命名依據(jù)包括系統(tǒng)類別、模塊代碼、服務(wù)名稱、流水

編號；

c)服務(wù)之間依賴配置：應(yīng)在系統(tǒng)配置中心錄入微服務(wù)之間依賴關(guān)系的詳細(xì)描述；

d)安全控制：微服務(wù)應(yīng)注冊到授權(quán)中心，注冊信息包括但不限于系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)用戶組、授權(quán)

資源、先后全資源組；

4

T/CISAXXXX—XXXX

e)日志輸出：應(yīng)有統(tǒng)一的日志輸出格式，系統(tǒng)關(guān)鍵操作、關(guān)鍵狀態(tài)應(yīng)有日志打印，關(guān)鍵操作包

括但不限于系統(tǒng)狀態(tài)的修改、業(yè)務(wù)過程的演進(jìn)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的變更等。

7公共服務(wù)技術(shù)組件

7.1概述

使用工業(yè)微服務(wù)組件的項(xiàng)目中，應(yīng)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)軟件產(chǎn)品技術(shù)，且自身具備“云原生”、“微服務(wù)”、

符合統(tǒng)一的架構(gòu)規(guī)范、有敏捷的過程管理、以及一套簡單可靠的方法論及最佳實(shí)踐。

公共服務(wù)組件應(yīng)包括：配置中心、安全中心、消息中心、任務(wù)中心。

7.2配置中心

應(yīng)承擔(dān)微服務(wù)架構(gòu)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理維護(hù)職責(zé)，包括對項(xiàng)目模塊版本、頁面按鈕菜單、配置項(xiàng)、序

列號、數(shù)據(jù)字典等的管理。

7.3安全中心

管理用戶或系統(tǒng)的授權(quán)信息，向外提供調(diào)用認(rèn)證和授權(quán)的接口，其他模塊的應(yīng)用能夠通過安全中心

實(shí)現(xiàn)用戶管理和授權(quán)驗(yàn)證。

7.4消息中心

是統(tǒng)一分布式應(yīng)用系統(tǒng)中對接外部系統(tǒng)的口徑，功能應(yīng)包括：

a)支持自定義靈活配置，以實(shí)現(xiàn)通過注冊服務(wù)方式，達(dá)到對接不同的服務(wù)實(shí)現(xiàn)；

b)承擔(dān)協(xié)議轉(zhuǎn)換的職責(zé)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)通訊數(shù)據(jù)和應(yīng)用層數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換；

c)接入多種協(xié)議，包括modbus、opc、REST、webservice等；

d)接入其他消息隊(duì)列，包括mqtt、rabbitmq、kafka等。

7.5任務(wù)中心

任務(wù)中心主要完成在微服務(wù)架構(gòu)中的任務(wù)編排，將調(diào)度行為抽象形成“調(diào)度中心”公共組件，而任

務(wù)中心自身并不承擔(dān)業(yè)務(wù)邏輯，“調(diào)度中心”負(fù)責(zé)發(fā)起調(diào)度請求，將任務(wù)抽象成分散的服務(wù)或服務(wù)集合

(事件)，每個節(jié)點(diǎn)都遵守相同的操作規(guī)范，交由微服務(wù)中心統(tǒng)一路由分發(fā)執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)定時任務(wù)調(diào)度

的分布式策略。

8接入管理

8.1APP訪問管理

在鋼鐵行業(yè)長流程、多工序的業(yè)務(wù)特性下，工業(yè)微服務(wù)組件APP的訪問管理至關(guān)重要，以確保信息

安全、生產(chǎn)穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)保密。以下是對工業(yè)微服務(wù)APP訪問管理的主要要求：

身份認(rèn)證服務(wù)：需具備統(tǒng)一的身份認(rèn)證服務(wù)，必須具備多因素認(rèn)證及單點(diǎn)登錄服務(wù)。要求用戶在訪

問工業(yè)微服務(wù)組件APP需要進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證，同時確?？鐦I(yè)務(wù)微服務(wù)組件APP間訪問在認(rèn)證安全性保持一致

性，低安全級別APP單點(diǎn)登錄至高安全級別APP時，需要進(jìn)行必要的補(bǔ)充身份認(rèn)證，確保登錄安全。

訪問控制服務(wù)：需具備統(tǒng)一的訪問權(quán)限控制服務(wù)，確保只有經(jīng)過授權(quán)的用戶可以訪問特定的服務(wù)或

APP，只允許經(jīng)過授權(quán)的客戶端對工業(yè)微服務(wù)組件APP提供的服務(wù)進(jìn)行調(diào)用，確保數(shù)據(jù)訪問安全。

集中授權(quán)服務(wù)：需具備統(tǒng)一的APP資源管理及授權(quán)控制服務(wù)，平臺層面需統(tǒng)一提供針對微服務(wù)組件

APP內(nèi)的頁面、按鈕等資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，授權(quán)集中控制，保障權(quán)限一體化，資源細(xì)粒度安全管控。

應(yīng)用商店服務(wù)：需具備統(tǒng)一應(yīng)用商店服務(wù)，工業(yè)微服務(wù)組件APP屬于公共類服務(wù)，需要進(jìn)行統(tǒng)一管

理，提升平臺建設(shè)效率，同時減少安全漏洞和功能故障的風(fēng)險。

共享服務(wù)市場：需具備共享服務(wù)市場管理能力，通過共享服務(wù)市場的開放入口，進(jìn)行工業(yè)微服務(wù)組

件服務(wù)權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一申請。鋼鐵行業(yè)平臺建設(shè)是個長期迭代過程，不同流程及工藝的資源可通過共享服

務(wù)市場進(jìn)行優(yōu)化和整合，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)利用，減少資源浪費(fèi)和重復(fù)投入。

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8.2設(shè)備接入管理

8.2.1概述

通過工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)獲取，匯聚到邊緣數(shù)據(jù)中心，并對數(shù)據(jù)

進(jìn)行治理，支撐邊緣數(shù)據(jù)應(yīng)用，同時按需將數(shù)據(jù)上傳到大數(shù)據(jù)平臺，支撐數(shù)據(jù)價值挖掘及跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

分析。

8.2.2現(xiàn)場數(shù)據(jù)來源與通信規(guī)范

現(xiàn)場數(shù)據(jù)來源

現(xiàn)場數(shù)據(jù)來源包括但不限于：

a)現(xiàn)場設(shè)備（如：現(xiàn)場傳感器，儀表，電氣控制，PDA，過程控制系統(tǒng)），數(shù)據(jù)為時序數(shù)據(jù)，類

型包括模擬量數(shù)據(jù)、數(shù)字量和開關(guān)量數(shù)據(jù)；

b)關(guān)系型數(shù)據(jù)，來自不同的數(shù)據(jù)庫；

c)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如：工業(yè)電視、表檢儀、高速相機(jī)等。

網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議

鋼鐵行業(yè)設(shè)備種類和供應(yīng)商特別多，其配置的系統(tǒng)采用的通信標(biāo)準(zhǔn)也不一致，甚至用自身的協(xié)議。

常規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議和采集數(shù)據(jù)方式包括：

a)現(xiàn)場總線；

b)工業(yè)以太網(wǎng)；

c)串、并口；

d)TCP/IP協(xié)議，OPC協(xié)議，OPCUA，Profibus協(xié)議，Modbus協(xié)議，Profinet協(xié)議，Ethernet/IP

協(xié)議，EtherCAT協(xié)議，用于專用領(lǐng)域的現(xiàn)場總線協(xié)議（如：CAN總線協(xié)議），ZigBee，Kafka

通訊，MQTT通訊，Restful通訊，DatabaseLink，遠(yuǎn)程文件方式等。

8.2.3數(shù)據(jù)采集方式

數(shù)據(jù)采集方式包括但不限于：

a)數(shù)據(jù)庫采集，包括使用ETL的定周期抽取的被動式和數(shù)據(jù)庫直接鏈接的主動式；

b)通過OPC等通用協(xié)議采集；

c)針對專有協(xié)議或約定好的電文協(xié)議，采用TCP/IP編程的方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；

d)通過工業(yè)通信網(wǎng)采集；

e)從現(xiàn)場發(fā)布的I/OServer采集數(shù)據(jù)；

f)通過ftp方式采集圖像、聲音、視頻、文本數(shù)據(jù)等；

g)提供服務(wù)方式提供數(shù)據(jù)，如restful。

8.2.4數(shù)據(jù)接入信息安全

數(shù)據(jù)采集和邊緣計算系統(tǒng)的設(shè)置需要遵循工業(yè)信息安全的管理規(guī)范和工業(yè)信息安全的設(shè)備設(shè)置，宜

采用工業(yè)信息安全裝置進(jìn)行安全防護(hù)。

8.3微服務(wù)接口協(xié)議統(tǒng)一要求

8.3.1基本要求

接口協(xié)議應(yīng)滿足GB/T33846.2-20174.3、4.4、4.5、4.6中有關(guān)通信技術(shù)、接口形式、接口安全性、

接口易用性的相關(guān)要求，具體內(nèi)容包括:

a)通訊技術(shù)：應(yīng)支持HTTP協(xié)議；

b)接口形式：應(yīng)提供Web服務(wù)的封裝形式，應(yīng)至少支持SOAP或JSON的一種消息格式；當(dāng)采用

XML的消息格式時，應(yīng)遵循GB/T33846.3—2017第5.2.3條要求；

c)接口安全性：傳輸安全、應(yīng)用安全；

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d)接口易用性：應(yīng)提供接口的技術(shù)支持文檔，包括接口規(guī)范文檔，應(yīng)提供相應(yīng)的調(diào)用示例。

8.3.2微服務(wù)接口要求

微服務(wù)接口應(yīng)符合以下要求：

a)語意化URL服務(wù)上下文：要求設(shè)計微服務(wù)接口的時候，按照語義化的方式描述上下文；

示例：/service/[微服務(wù)流水編號]。

b)注冊制的微服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制：要求每一個添加到集群環(huán)境里面的微服務(wù)需要注冊在統(tǒng)一服務(wù)中

心中，通過一套流水服務(wù)ID管理；

c)服務(wù)鏈路之間的狀態(tài)上下文傳遞：微服務(wù)在互相調(diào)用的時候需要將調(diào)用的上下文傳遞；微服

務(wù)本身無狀態(tài)，服務(wù)調(diào)用過程中應(yīng)保證結(jié)果冪等性；

d)服務(wù)冪等性：要求微服務(wù)在互相調(diào)用過程中服務(wù)冪等，如因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)抖動等問題影響調(diào)用過程

的消息傳遞并觸發(fā)重試機(jī)制，多次消息調(diào)用結(jié)果應(yīng)一致。

8.3.3微服務(wù)之間調(diào)用的數(shù)據(jù)格式要求

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式可以提供更好的數(shù)據(jù)定義能力，提供更高的數(shù)據(jù)壓縮率，降低解析和傳輸過程中的

開發(fā)和執(zhí)行時間損耗。數(shù)據(jù)格式應(yīng)當(dāng)包含：

a)系統(tǒng)屬性區(qū)：以鍵/值對形式存放數(shù)據(jù)集的基本屬性，自定義屬性(即擴(kuò)展屬性)無法存放在該

區(qū)中；

b)狀態(tài)屬性區(qū)：用以在遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用的時候傳遞微服務(wù)上下文，其中主要包括用戶信息、微服

務(wù)之間關(guān)系等；

c)版本信息：表示當(dāng)前消息體的版本等說明信息；

d)擴(kuò)展屬性區(qū)：以鍵/值對形式存放用戶自定義的擴(kuò)展屬性；

e)數(shù)據(jù)塊集合區(qū)構(gòu)成：存放數(shù)據(jù)塊集合。

數(shù)據(jù)塊應(yīng)當(dāng)由基本屬性所屬數(shù)據(jù)塊的ID、描述、擴(kuò)展屬性區(qū)、元數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)體組成。

a)數(shù)據(jù)塊ID：以唯一ID用來定位數(shù)據(jù)塊；

b)描述：數(shù)據(jù)塊的描述信息信息，主要用來補(bǔ)充說明數(shù)據(jù)塊的定義；

c)擴(kuò)展屬性區(qū)：以鍵/值對形式存放用戶自定義的擴(kuò)展屬性；

d)元數(shù)據(jù)信息:用以描述該數(shù)據(jù)塊中相關(guān)數(shù)據(jù)的列信息；

e)數(shù)據(jù)體:描述該數(shù)據(jù)塊中的所有數(shù)據(jù)，list中的每一行數(shù)據(jù)以Map結(jié)存儲。

9應(yīng)用組件

9.1過程控制應(yīng)用類

鋼鐵過程控制應(yīng)用是專門用于鋼鐵生產(chǎn)過程中的自動化控制和監(jiān)控的軟件系統(tǒng)。這些軟件旨在幫助

鋼鐵制造廠實(shí)現(xiàn)更高效、穩(wěn)定和安全的生產(chǎn)過程。過程控制中的物料跟蹤、設(shè)定、計劃管理、數(shù)據(jù)采集

與分析，實(shí)績收集，報警與記錄，人機(jī)界面等采用微服務(wù)開發(fā)的過程控制類組件。

9.2過程控制模型類

鋼鐵過程工藝控制模型是用于描述鋼鐵生產(chǎn)過程中材料加工的各種工藝步驟、操作參數(shù)、物質(zhì)流動

和能量轉(zhuǎn)換等數(shù)學(xué)或物理模型。這些模型包含高爐冶煉、轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄、熱軋、冷軋、退火、冷卻等

生產(chǎn)過程的模型，模型計算結(jié)果將用于設(shè)備和工藝設(shè)定，以提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和資源利用率。過程控

制模型組件是采用微服務(wù)方式開發(fā)的模型組件。

9.3生產(chǎn)過程管理類

鋼鐵生產(chǎn)過程管理是專門用于管理和監(jiān)控鋼鐵生產(chǎn)過程的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、優(yōu)化

和集中化管理，以提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和資源利用率。它包含生產(chǎn)，計劃與調(diào)度，質(zhì)量，原材料、能源、

設(shè)備等，優(yōu)化資源利用，實(shí)績等管理。生產(chǎn)過程管理組件是采用微服務(wù)方式開發(fā)的過程管理類組件。

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9.4經(jīng)營管理類

鋼鐵經(jīng)營管理是專門用于鋼鐵企業(yè)的管理和運(yùn)營的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面的經(jīng)營管理，包括銷售、

采購、庫存、財務(wù)、人力資源、客戶關(guān)系和供應(yīng)鏈等方面的管理。經(jīng)營管理組件是采用微服務(wù)方式開發(fā)

的經(jīng)營管理類組件。

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A

A

附錄A

（資料性）

鋼鐵行業(yè)工業(yè)微服務(wù)組件應(yīng)用案例

A.1案例背景

本案例為某鋼鐵企業(yè)采購供應(yīng)鏈系統(tǒng)升級改造項(xiàng)目，原有項(xiàng)目基于單塊架構(gòu)方式開發(fā)，經(jīng)過十多年

的使用，在系統(tǒng)性能、功能范圍、系統(tǒng)擴(kuò)展能力、新功能變更難度等指標(biāo)上，已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)

需求。

在互聯(lián)網(wǎng)+相關(guān)應(yīng)用日益成熟及發(fā)展工業(yè)4.0的大背景下，傳統(tǒng)采購業(yè)務(wù)逐步向“智慧采購”過渡，

采購供應(yīng)鏈從局部協(xié)同向全局互聯(lián)轉(zhuǎn)變，需要建立高效協(xié)同、價值共享、規(guī)范透明、快速響應(yīng)的采購供

應(yīng)鏈應(yīng)用體系，以適應(yīng)采購業(yè)務(wù)現(xiàn)實(shí)需求以及未來10年乃至更長遠(yuǎn)發(fā)展的需求。

“智慧采購”需要整合、分析和運(yùn)用物料數(shù)據(jù)、供應(yīng)商、采購過程數(shù)據(jù)資源，對需求計劃、采購供

應(yīng)、供應(yīng)商管理、資金管理、績效評價、物流配送等實(shí)現(xiàn)智慧響應(yīng)，逐步實(shí)現(xiàn)采購供應(yīng)鏈管控、分析決

策過程的智慧化。

利用互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用等技術(shù)，建立系統(tǒng)平臺、業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)高度

融合的智慧采購供應(yīng)鏈系統(tǒng)?；诠蚕砘ダ脑瓌t，串接采購供應(yīng)鏈上下游關(guān)鍵業(yè)務(wù)，完成供應(yīng)鏈資源

互聯(lián)、共享?；诓少彙⒐?yīng)、物流等業(yè)務(wù)活動產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，對采購物品的供需數(shù)量、成本價格、供

應(yīng)商資源、采購過程、市場行情等進(jìn)行分析、預(yù)測，實(shí)現(xiàn)采購需求的預(yù)測、采購策略的輔助選擇、庫存

儲備策略的智能分析、物流方案的智能優(yōu)化等。

A.2案例需求

在業(yè)務(wù)快速增長的需求背景上，新架構(gòu)宜滿足：

a)敏捷適應(yīng)變更的能力：在市場快速變化的當(dāng)今，需要系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)業(yè)務(wù)變更需求，能夠

提供個性化的定時數(shù)據(jù)服務(wù)，更快的提高業(yè)務(wù)分析能力。

b)支持靈活的部署形式：采購供應(yīng)鏈涉及到多基地的業(yè)務(wù)運(yùn)作，需要支撐多組織、多賬套的集

中采購與屬地采購等多種靈活的業(yè)務(wù)模式。需支持總部與異地分子公司采購供應(yīng)高效協(xié)同。

c)構(gòu)建具備