集群部署

集群部署架构图

1. 整体架构

ThingsPanel采用分层架构设计，从上到下分为负载均衡层、消息代理层、应用层、缓存层和数据库层。这种分层架构具有高可用性、可扩展性和可维护性的特点。

2. 各层详细说明

2.1 接入层

• 设备接入

  • 支持多种协议：MQTT、HTTP、CoAP
  • 支持海量设备并发接入
  • 支持设备认证和安全机制

• 用户访问

  • 支持Web界面访问
  • 提供标准REST API接口
  • 支持多种客户端应用接入

2.2 负载均衡层

• 组件：Nginx/HAProxy集群
• 功能：
  • 实现设备连接的负载均衡
  • 提供高可用性保证
  • 支持横向扩展
  • 流量控制和安全防护

2.3 消息代理层

• MQTT代理节点（VerneMQ）

  • 支持集群部署
  • 节点间数据同步
  • 设备消息的实时转发
  • 支持QoS服务质量保证

• Webhook服务

  • 与MQTT代理紧密集成
  • 提供消息预处理能力
  • 支持自定义消息处理逻辑

2.4 ThingsPanel应用层

• 后端API服务

  • 设备管理
  • 用户权限管理
  • 业务规则引擎
  • 告警管理
  • 数据可视化

• 时序数据库服务

  • 设备数据高效存储
  • 数据清洗和转换
  • 数据分析处理
  • 历史数据管理

2.5 缓存层

• Redis集群
  • 采用主从架构
  • 提供高速数据缓存
  • 支持会话管理
  • 提升系统响应速度

2.6 数据库层

• 时序数据库（TDengine）

  • 针对物联网数据特点优化
  • 高性能数据存储和查询
  • 支持数据压缩
  • 提供数据保留策略

• 元数据库（PostgreSQL/TimescaleDB）

  • 存储业务元数据
  • 设备配置信息
  • 用户及权限数据
  • 支持复杂业务查询

3. 系统特点

3.1 高可用性

• 各层组件支持集群部署
• 无单点故障设计
• 服务自动容错和恢复
• 数据多副本存储

3.2 可扩展性

• 支持水平扩展
• 各层可独立扩容
• 灵活的节点添加/删除
• 动态负载均衡

3.3 安全性

• 设备接入安全认证
• 数据传输加密
• 用户访问权限控制
• 多层安全防护

3.4 可维护性

• 组件解耦设计
• 便于问题定位
• 支持在线升级
• 完善的监控告警

4. 部署建议

4.1 小型部署（设备数量<1万）

• 最小化组件部署
• 单节点部署即可满足需求
• 建议配置：
  • 2核4G以上服务器
  • 100GB以上存储空间

4.2 中型部署（设备数量1万-10万）

• 建议双节点集群部署
• 关键组件冗余备份
• 建议配置：
  • 4核8G以上服务器
  • 500GB以上存储空间

4.3 大型部署（设备数量>10万）

• 全组件集群部署
• 跨机房容灾备份
• 建议配置：
  • 8核16G以上服务器
  • 1TB以上存储空间
  • 根据实际需求扩展节点

5. 扩展性建议

• 预留50%以上的性能余量
• 分阶段扩容规划
• 关注数据存储容量
• 定期进行性能评估