Nhà ăn nhà máy: máy chủ tại chỗ hay cloud và vận hành khi mất mạng

Một ca ăn tại nhà máy diễn ra trong khoảng thời gian ngắn và phục vụ công nhân liên tục. Nếu thiết bị tại quầy phụ thuộc hoàn toàn vào kết nối tới máy chủ, một sự cố mạng trong giờ ăn sẽ làm dừng việc phát suất cho cả line.

Bài viết trình bày hai mô hình triển khai của Sol26 Canteen, cách các thành phần kết nối với nhau, các lớp bảo mật và cơ chế giữ quầy hoạt động khi mất mạng.

Các thành phần của hệ thống

Kiến trúc ứng dụng giống nhau ở cả hai mô hình. Vị trí đặt phần dịch vụ quyết định hệ thống chạy tại chỗ hay trên cloud.

• Thiết bị nhận diện tại từng line, mỗi thiết bị đi kèm một máy tính điều khiển màn hình hiển thị
• Web client cho quản trị, nhà bếp và người dùng đặt món
• Phần dịch vụ gồm web server, MQTT broker, cơ sở dữ liệu và lưu trữ, đứng sau bộ cân bằng tải
• Nguồn UPS cho thiết bị tại quầy

Thiết bị và phần dịch vụ trao đổi qua cổng 1883/TCP cho MQTT và 443/TCP. Thiết bị nhận đồng bộ thông tin người dùng và quyền nhận món, sau đó gửi kết quả quét thành công để hiển thị tại quầy.

Triển khai trên máy chủ tại chỗ

Với mô hình tại chỗ, phần dịch vụ chạy trên máy chủ của khách hàng. Máy chủ này có thể là máy vật lý độc lập hoặc máy ảo trên hạ tầng sẵn có của nhà máy. Dữ liệu nhân sự, ảnh khuôn mặt và lịch sử nhận món nằm trong mạng nội bộ.

Một cấu hình máy chủ đã đề xuất cho dự án bốn quầy là máy chủ dạng tower với CPU Intel Xeon 6 nhân 12 luồng, 32GB RAM ECC, SSD 480GB, ba ổ 4TB SAS hot-plug có bộ điều khiển RAID và nguồn kép 600W. Mô hình này phù hợp khi nhà máy có phòng máy chủ và nhân sự IT vận hành.

Triển khai trên cloud

Với mô hình cloud, phần dịch vụ chạy trên private cloud, nơi quản lý, giám sát và cấu hình thiết bị từ xa. Nhà máy không cần đầu tư máy chủ riêng, thiết bị tại quầy kết nối ra ngoài qua hai cổng nêu trên.

Điểm khác giữa hai mô hình nằm ở nơi đặt dữ liệu, bên chịu trách nhiệm vận hành máy chủ và mức độ phụ thuộc vào đường Internet của nhà máy.

Bảo mật nhiều lớp và phân quyền

Sơ đồ bảo mật gồm ba lớp tường lửa bao quanh thiết bị, web client, bộ cân bằng tải, phần dịch vụ, ứng dụng web, cơ sở dữ liệu và lưu trữ. Một trong các lớp kết hợp tường lửa với lớp kiểm soát truy cập theo vai trò.

• Người dùng (nhân viên, công nhân): đặt món, xem món đã đặt, đổi mật khẩu
• Nhà bếp: xem danh sách món đã đặt và theo dõi nhận món
• Quản trị: cấu hình ca, line, món ăn, thực đơn, người dùng và xuất báo cáo

Vì sao quầy phải chạy được khi mất mạng

Đồng bộ và lưu trữ dữ liệu tại quầy là tính năng tùy chọn trong đề xuất giải pháp và được cấp bản quyền cho từng máy tại quầy. Dữ liệu từ máy chủ được đồng bộ theo thời gian thực xuống từng mini PC. Khi mất kết nối mạng, máy tại quầy vẫn hoạt động bằng dữ liệu đã lưu cục bộ.

Với mô hình cloud, điểm cần bảo vệ là đường Internet ra ngoài. Với mô hình tại chỗ, điểm cần bảo vệ là mạng nội bộ và nguồn điện. Cơ chế lưu tại quầy xử lý phần kết nối, còn UPS xử lý phần nguồn.

Trong một cấu hình báo giá, UPS online chuyển đổi kép 1kVA duy trì khoảng 9 phút 51 giây ở nửa tải và 3 phút 12 giây ở đầy tải.

Câu hỏi thường gặp

Nên chọn máy chủ tại chỗ hay cloud?

Máy chủ tại chỗ phù hợp khi nhà máy muốn giữ dữ liệu nhân sự và ảnh khuôn mặt trong mạng nội bộ và có nhân sự IT vận hành. Cloud phù hợp khi nhà máy không muốn đầu tư máy chủ riêng.

Mất mạng thì công nhân còn nhận món được không?

Được, nếu triển khai tính năng đồng bộ dữ liệu tại quầy. Máy tại quầy dùng dữ liệu đã lưu cục bộ để tiếp tục hoạt động.

Hệ thống cần mở những cổng mạng nào?

Thiết bị kết nối với phần dịch vụ qua cổng 1883/TCP cho MQTT và cổng 443/TCP.

Có dùng máy chủ ảo được không?

Được. Máy chủ của khách hàng có thể là máy vật lý độc lập hoặc máy ảo.