Multicloud-basierte Dienstleistungen für die Produktion

Um innerhalb ihrer dynamischen Märkte langfristig wirtschaftlich erfolgreich zu sein, müssen produzierende Unternehmen schneller marktreife Produkte mit kürzeren Lebenszyklen entwickeln, in immer kleineren Losgrößen wirtschaftlich produzieren und dabei eine steigende Variantenvielfalt an Produkten anbieten. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können, sind flexible und wandlungsfähige Produktionsprozesse erforderlich. Ein wichtiges Hilfsmittel kann dabei das Cloud-Computing sein.

Im BMBF-Projekt Multicloud werden Mechanismen und Technologien entwickelt, die es Firmen ermöglichen, Maschinen-, Produktions-, Qualitäts- und Produktionsdaten komfortabel zu erfassen und durch Services zu verarbeiten (Bild: Mikko Lemola / Fotolia.com)

Werkzeuge für die Entwicklung und Integration

Um den Entwicklungs- und Integrationsaufwand von neuen Services so gering und den Betrieb bzw. die Nutzung der Ser­vices so kostengünstig wie möglich zu halten, werden verschiedene Werkzeuge bereitgestellt. Eines dieser Werkzeuge ist die im Projekt entwickelte „Graph-Pipeline“. Diese generiert aus der vom Benutzer erstellten Servicekomposition ein Deployment-Plan. Hierbei wird zunächst die Verknüpfung zwischen den Services validiert und anschließend die Kommunikation über Kafka initialisiert. Dabei legt der Anwender sogenannte Topics fest, an diese die Services ihre Nachrichten übermitteln und empfangen können. Damit ein Service die gesendete Nachricht auch verarbeiten kann, sind die Daten mit dem jeweiligen Schema des Services zu verknüpfen. Dieser Schritt ermöglicht den Austausch und Wiederverwendbarkeit des Services in der Plattform. Nachdem die Konfiguration des Nachrichtenaustauschs erfolgt ist, werden die Services in einer Docker-Compose-Datei beschrieben. Mit Docker Compose lassen sich innerhalb einer einzigen Datei mehrere Container einstellen und ihre Beziehungen untereinander definieren. Abschließend wird die generierte Datei dazu verwendet, um mithilfe von Rancher die Services auf die ausgewählten Cloud-Plattformen zu instanziieren.

Der Aufbau der Graph-Pipeline

Der Aufbau der Graph-Pipeline

www.bmbf-multicloud.de
www.isw.uni-stuttgart.de
www.docker.com
www.rancher.com
kafka.apache.org/

Autor: Timur Tasci, M. Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Steuerungstechnik der Werkzeug­maschinen und Fertigungs­einrichtungen (ISW) der Uni Stuttgart.