架构

设计、部署和性能文档。

ThingsBoard整体架构

介绍

本文介绍了整体架构并由高级示意图组成描述各种组件之间的数据流以及做出的一些体系结构选择。

请注意ThingsBoard v2.2平台支持微服务部署模式。

尽管微服务选项对于高可用性和水平可伸缩的方案是首选许多ThingsBoard客户发现,能够从单个ThingsBoard实例开始并在将来进行扩展很有用。

我们还建议使用此模式进行开发和原型制作。

在单体模式下所有ThingsBoard组件都在单个Java虚拟机(JVM)中启动并共享相同的OS资源。

由于ThingsBoard是用Java编写的因此单体架构的明显优势是可以最小化运行ThingsBoard所需的内存。

您可以在受限的环境中使用256或512 MB的RAM启动和运行ThingsBoard进程。

明显的缺点是如果使用一个消息重载组件(例如MQTT传输)那么它也可能影响其他组件。

例如,如果ThingsBoard进程的操作系统限制为4096个文件描述符,您无法同时从设备和Websocket用户会话中打开超过4096个MQTT会话。

架构图

传输组件

ThingsBoard提供了基于MQTT、HTTP和CoAP的API可用于您的设备应用程序/固件。

每个协议API都是由单独的服务器组件提供的并且是ThingsBoard“传输层”的一部分。

下面列出了组件的完整列表和相应的文档页面:

  • HTTP传输层微服务API;
  • MQTT传输层微服务API网关API
  • CoAP传输层微服务API

每个传输组件都将数据推送到规则引擎并且还可以使用核心服务向数据库发出请求以验证设备凭据等。

由于ThingsBoard在传输和核心服务之间使用了非常简单的通信协议,实现对自定义传输协议的支持非常容易例如:通过TCP的CSV、通过UDP的二进制playload等。

我们建议您查看现有的运输工具实现 以开始使用或者如果需要请与联系我们您需要任何帮助。

规则引擎组件

ThingsBoard规则引擎负责使用用户定义的逻辑和流程来处理传入的消息。

您可以使用相应的文档页面了解有关规则引擎的更多信息。

核心服务

核心服务负责处理:

  • 调用REST API;
  • WebSocket 订阅 有关实体遥测和属性更改的信息;
  • 监视设备 连接状态(活动/不活动)。

ThingsBoard节点使用Akka actor系统来实现租户,设备,规则链和规则节点actor。

平台节点可以加入每个节点都相等的集群。服务发现是通过Zookeeper完成的。

ThingsBoard节点使用基于实体ID的一致哈希算法在彼此之间路由消息。

因此用于同一实体的消息在同一ThingsBoard节点上进行处理。

平台使用gRPC 在ThingsBoard节点之间发送消息。

注意:ThingsBoard作者考虑在将来的版本中从gRPC迁移到Kafka,以便在ThingsBoard节点之间交换消息。

主要思想是牺牲性能/等待时间的小损失,以支持由卡夫卡用户群提供的持久可靠的消息传递和自动负载平衡。

外部系统

可以通过规则引擎将消息从ThingsBoard推送到外部系统。

您可以将数据推送到外部系统,处理数据并将处理结果报告回ThingsBoard以进行可视化。

请查看规则引擎文档和指南以获取更多详细信息。