Bỏ qua tới nội dung
0968 86 41 40
  1. Trang chủ
  2. Bài viết
  3. Giải pháp IoT công nghiệp
  4. EIS-S230: máy chủ dữ liệu tại chỗ cho hệ thống IoT
Giải pháp IoT công nghiệp

EIS-S230: máy chủ dữ liệu tại chỗ cho hệ thống IoT

12/09/2022· 8 phút đọc · 1842 từ· Chuyên mục Giải pháp IoT công nghiệp

EIS-S230-U20S501 là máy chủ dữ liệu đặt tại nhà máy, giao kèm nền chạy dịch vụ vi mô cùng hàng đợi bản tin, hai cơ sở dữ liệu, trang biểu đồ và bộ theo dõi hệ thống.

EIS-S230: máy chủ dữ liệu tại chỗ cho hệ thống IoT

EIS-S230 trong cấu hình EIS-S230-U20S501 không phải cổng biên đọc thiết bị, mà là máy chủ dữ liệu đặt tại nhà máy. Máy nhận dữ liệu từ nhiều cổng biên, lưu lại, phục vụ truy vấn và dựng trang báo cáo, giao kèm sẵn một bộ dịch vụ nền gồm hàng đợi bản tin, hai cơ sở dữ liệu, công cụ vẽ biểu đồ và bộ theo dõi hệ thống. Bài viết nêu thông số công bố, vai trò của từng dịch vụ nền và cách tính quy mô trước khi chốt cấu hình.

Máy chủ dữ liệu Advantech EIS-S230-U20S501 đặt tại nhà máy
EIS-S230-U20S501 đứng ở lớp thu nhận dữ liệu, phía trên các cổng biên

Thông số EIS-S230 theo tài liệu hãng

Mã này không nằm trong danh sách hàng dựng sẵn trên site, nên bảng dưới lấy theo số liệu đã công bố cho cấu hình EIS-S230-U20S501.

Hạng mụcThông số công bố
Nền bo mạchChipset C236
Vi xử lýIntel thế hệ 6, các mức i7, i5 và i3
Xung nhịpTừ 2,0 đến 3,9 GHz tuỳ mức vi xử lý
Bộ nhớ đệm cấp ba8 MB, 6 MB hoặc 3 MB tuỳ mức vi xử lý
Bộ nhớDDR4 2133 MHz, tối đa 32 GB
Cổng hình1 cổng HDMI 2.0 xuất tới 3840 x 2160 ở 30 Hz, thêm cổng VGA và mô-đun hiển thị thứ ba
Cổng mạng1 cổng 10/100/1000 Mbps
Âm thanhBộ mã Realtek ALC888S
Nguồn cấp9 đến 36 V một chiều, tuỳ chọn bộ đổi nguồn 150 W
Kích thước156,5 x 205 x 230 mm
Trọng lượng5,87 kg
Nhiệt độ làm việcÂm 20 đến 60 độ C với thiết bị ngoại vi dải rộng và luồng gió 0,7 m/s
Cấu hình lắp ổ cứng cơ0 đến 40 độ C với luồng gió 0,7 m/s
Nhiệt độ bảo quảnÂm 40 đến 85 độ C
Độ ẩmTới 95 phần trăm ở 40 độ C, không ngưng tụ
Nền chạy phần mềmNền điều phối vùng chứa cho dịch vụ vi mô

Hai dòng đáng chú ý khi lập dự toán là trọng lượng và dải nhiệt. Máy gần sáu kilôgam nên cần giá đỡ chắc, còn dải nhiệt phụ thuộc mức tiêu thụ điện của vi xử lý và loại ổ đang lắp, chênh nhau khá xa giữa hai cấu hình.

Vì sao lớp thu nhận dữ liệu lại đặt trong nhà máy

Nhiều hệ thống chọn cách đẩy thẳng dữ liệu từ cổng biên lên hạ tầng thuê ngoài. Cách đó gọn khi quy mô nhỏ, nhưng đến một mức nhất định sẽ vướng ba việc.

Việc thứ nhất là chi phí. Chi phí đường truyền và chi phí lưu trữ thuê ngoài tính theo lượng dữ liệu và tăng đều hằng tháng, trong khi một máy chủ đặt tại chỗ là khoản chi một lần. Việc thứ hai là truy vấn. Trang báo cáo cho quản đốc phải mở nhanh ngay tại xưởng, dữ liệu nằm cùng mạng nội bộ thì thao tác nhẹ hơn hẳn. Việc thứ ba là ràng buộc về nơi lưu số liệu, có những khách hàng và những hợp đồng gia công yêu cầu số liệu sản xuất không rời khỏi phạm vi nhà máy.

Máy chủ đặt tại chỗ không loại bỏ phần hạ tầng thuê ngoài. Cách bố trí thường gặp là giữ dữ liệu chi tiết ở dưới, chỉ đẩy lên trên phần tổng hợp phục vụ báo cáo cấp công ty.

Các dịch vụ nền có sẵn trong máy

Theo tài liệu hãng, máy giao kèm một bộ thành phần nền đã ghép sẵn với nhau. Bảng dưới nêu vai trò của từng thành phần và điểm cần biết khi vận hành.

Thành phầnViệc đảm nhậnĐiều cần biết khi vận hành
Hàng đợi bản tin RabbitMQNhận bản tin từ các cổng biên, giữ tạm khi phần xử lý phía sau bậnPhải đặt hạn mức hàng đợi, nếu không lượng bản tin dồn lại sẽ ăn hết bộ nhớ
Cơ sở dữ liệu MongoDBLưu dữ liệu có cấu trúc thay đổi theo từng loại thiết bịCần chính sách xoá dữ liệu cũ theo thời gian, tính từ khi thiết kế
Cơ sở dữ liệu PostgreSQLLưu dữ liệu quan hệ như danh mục thiết bị, ca sản xuất, người dùngPhần này nhỏ nhưng quan trọng nhất, phải nằm trong lịch sao lưu
Công cụ GrafanaDựng trang biểu đồ theo dõi số liệu sản xuấtTrang biểu đồ nên chia theo vai trò người xem, tránh dựng một trang chung quá tải
Bộ theo dõi PrometheusGhi lại tình trạng của chính hệ thống: tải, bộ nhớ, tình trạng dịch vụNên đặt cảnh báo cho ổ đầy và dịch vụ dừng, đây là hai sự cố hay gặp nhất
Nền điều phối vùng chứaChạy các thành phần trên dưới dạng dịch vụ vi mô, tự khởi động lại khi hỏngCần người quen công cụ này, hoặc đưa vào phạm vi hợp đồng bảo trì

Giá trị của bộ này nằm ở chỗ các thành phần đã được ghép và thử cùng nhau. Dựng lại từ đầu một tổ hợp tương đương thường mất vài tuần và phần lớn thời gian đó dành cho việc chỉnh cho chúng chạy ăn khớp.

EIS-S230-U20S501 chạy dịch vụ vi mô trên nền điều phối vùng chứa
Các dịch vụ nền chạy tách nhau nên mở rộng được từng phần

Các tính năng vận hành cụm và ý nghĩa thực tế

  • Trang quản lý và theo dõi trên nền web. Toàn bộ tình trạng dịch vụ xem được từ trình duyệt, không phải đăng nhập vào từng máy.
  • Triển khai nhiều bản cho một dịch vụ. Một bản hỏng thì bản còn lại tiếp tục nhận việc, dây chuyền không mất dữ liệu trong lúc xử lý sự cố.
  • Mở rộng theo chiều ngang và chiều dọc. Thêm tài nguyên cho một dịch vụ đang nghẽn, hoặc thêm máy vào cụm khi số xưởng tăng, thay vì thay toàn bộ máy.
  • Phân quyền theo vai trò. Quản đốc chỉ xem báo cáo xưởng mình, kỹ thuật viên xem được cấu hình, quản trị viên mới đổi được khai báo.
  • Cân bằng tải. Lượng bản tin chia đều cho các bản đang chạy, tránh dồn vào một chỗ vào giờ cao điểm đầu ca.
  • Kiểm tra tình trạng và tự khởi động lại. Dịch vụ treo được phát hiện và dựng lại tự động, đây là điểm khác biệt lớn nhất so với cách chạy phần mềm trực tiếp trên hệ điều hành.

Tính dung lượng và quy mô trước khi chốt cấu hình

Ba phép tính nên làm trước khi chốt bộ nhớ và ổ lưu trữ. Phép tính thứ nhất là lượng dữ liệu vào mỗi ngày: tổng số điểm đo của tất cả các xưởng nhân với số lần ghi mỗi ngày nhân dung lượng một bản ghi. Phép tính thứ hai là thời gian giữ dữ liệu chi tiết, thường từ ba tháng tới một năm tuỳ yêu cầu truy vết. Phép tính thứ ba là dung lượng cho phần dữ liệu đã tổng hợp, phần này nhỏ hơn nhiều nhưng phải giữ lâu hơn.

Bộ nhớ tối đa 32 GB là mức trần cần lưu ý khi số dịch vụ chạy đồng thời tăng lên. Nếu dự tính vượt mức đó trong hai năm tới, hướng xử lý là tách bớt phần xử lý xuống các cổng biên chứ không dồn thêm việc cho máy chủ. Cấu hình cùng dòng theo hướng máy nhúng tự động hoá nằm ở bài máy tính nhúng tự động hoá EIS-S230-E1DS2A1, còn một bài khác mô tả cùng cấu hình theo hướng giải pháp nằm ở máy chủ giải pháp đám mây EIS-S230-U20S501.

Chọn thiết bị cho lớp máy chủ dữ liệu tại chỗ

Ba tiêu chí quyết định. Thứ nhất là dung lượng và tốc độ ổ lưu trữ, vì lớp này ghi liên tục. Thứ hai là bộ nhớ, quyết định số dịch vụ chạy song song. Thứ ba là điều kiện phòng đặt máy, gồm nhiệt độ, nguồn dự phòng và giá đỡ cho thân máy gần sáu kilôgam.

Nếu yêu cầu dự phòng ổ đĩa được đặt lên hàng đầu, nên xét thêm máy hộp có hai ổ lắp phía trước kèm cấu hình gộp ổ như UNO-3083G, hoặc máy có nhiều cổng mạng như UNO-2484G khi cần tách mạng thu nhận dữ liệu khỏi mạng người dùng. Cách xếp cấp giữa các model trong cùng dòng nằm ở bài dòng máy chủ biên EIS Advantech.

Phần đối chiếu rộng hơn giữa các dòng máy công nghiệp của hãng nằm ở chuyên mục máy tính công nghiệp Advantech trên IPC247. Khi chưa rõ nên đặt một máy chủ dữ liệu tại chỗ hay chia việc cho nhiều cổng biên, có thể chạy công cụ chọn máy theo yêu cầu lắp đặt rồi gửi kết quả kèm số xưởng và số điểm đo dự kiến.

Câu hỏi thường gặp về EIS-S230

EIS-S230 khác cổng biên trong cùng dòng ở điểm nào?

Cổng biên đọc thiết bị trường rồi chuyển tiếp dữ liệu. EIS-S230 đứng ở lớp trên, nhận dữ liệu từ nhiều cổng biên, lưu vào cơ sở dữ liệu và dựng trang báo cáo. Hai vai trò khác nhau nên không thay thế cho nhau được.

Cấu hình phần cứng của EIS-S230-U20S501 gồm những gì?

Theo tài liệu hãng, máy dựng trên chipset C236, nhận vi xử lý Intel thế hệ 6 với bộ nhớ đệm cấp ba từ 3 đến 8 MB, bộ nhớ DDR4 2133 MHz tối đa 32 GB, một cổng mạng Gigabit, một cổng HDMI 2.0 và dải nguồn vào 9 đến 36 V. Thân máy 156,5 x 205 x 230 mm, nặng 5,87 kg.

Vì sao máy dùng nền chạy dịch vụ vi mô?

Vì mỗi thành phần chạy tách nhau nên hỏng một phần không kéo sập cả hệ thống, và mở rộng được từng phần thay vì nâng cấp toàn bộ máy. Nền này cũng cho phép chuyển cấu hình sang máy khác mà không phải cài lại từ đầu.

Máy có sẵn cơ sở dữ liệu hay phải cài thêm?

Theo tài liệu hãng, máy giao kèm hai cơ sở dữ liệu phục vụ hai kiểu dữ liệu khác nhau, một hàng đợi bản tin cho lớp thu nhận, một công cụ dựng trang biểu đồ và một bộ theo dõi tình trạng hệ thống. Đội triển khai chỉ khai báo và đấu nối, không phải dựng nền từ đầu.

Nhiệt độ và điều kiện đặt máy có gì cần lưu ý?

Theo tài liệu hãng, dải nhiệt làm việc phụ thuộc mức tiêu thụ điện của vi xử lý và loại ổ lưu trữ, khoảng âm 20 đến 60 độ C với thiết bị ngoại vi dải rộng, còn cấu hình lắp ổ cứng cơ chỉ chịu 0 đến 40 độ C. Máy nặng 5,87 kg nên phải có giá đỡ chắc chắn.

Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.