一套支持10万根充电桩的服务器配置方案

1.服务器配置  

以下以某平台购买阿里云服务器相关配置举例，此服务器配置支持10万+根桩连接平台，支持2000+客户端并发，支持水平扩容。

商品	配置详情	台数
物联网IOT服务器集群	带宽: 200Mbps 实例: 32核 32GB内存 存储类型: SSD本地盘 存储容量: 1TB 网络类型: 专有网络 操作系统: CentOS 7.4 64位	4
主服务器集群	带宽: 200Mbps 实例: 32核 32GB内存 存储类型: SSD本地盘 存储容量: 1TB 网络类型: 专有网络 操作系统: CentOS 7.4 64位	4
物联网nginx集群(负载均衡)	带宽: 200Mbps, 按固定带宽 实例: 24核 32GB内存 存储类型: SSD本地盘 存储容量: 100GB 网络类型: 专有网络 操作系统: CentOS 7.4 64位	5
客户端nginx主备（负载均衡）	带宽: 200Mbps, 按固定带宽 实例: 24核 32GB内存 存储类型: SSD本地盘 存储容量: 100GB 网络类型: 专有网络 操作系统: CentOS 7.4 64位	2
消息队列主备	带宽: 200Mbps, 按固定带宽 实例: 24核 32GB内存 系统盘: 高效云盘, 1TB 网络类型: 专有网络 操作系统: CentOS 7.4 64位	3
关系型数据库RDS主备(数据存储，订单这些)	带宽: 200Mbps, 按固定带宽 实例: 24核 32GB内存 存储类型: SSD本地盘 存储容量: 100GB 网络类型: 专有网络 操作系统: CentOS 7.4 64位	2
数据库Elasticsearch（数据存储，订单这些）	带宽: 200Mbps, 按固定带宽 实例: 24核 32GB内存 存储类型: SSD本地盘 存储容量: 100GB 网络类型: 专有网络 操作系统: CentOS 7.4 64位	1
内存数据库kvstore主备（缓存）	带宽: 200Mbps, 按固定带宽 实例: 4核 8GB内存 网络类型: 专有网络 版本号: Redis 5.0 分片数: 2分片	2
数据库MongoDB主备（存储数据，充电数据/BMS）	数据库类型: MongoDB 数据库版本: MongoDB 4.2 存储引擎: WiredTiger 存储类型: SSD本地盘 网络类型: 专有网络 规格: 2核16GB 存储空间: 20TB	3

2.服务器介绍  

2.1客户端nginx主备  

客户端nginx主备架构是一种高可用、高可靠的架构，用来保证在出现服务故障或者设备损坏等情况下应用系统的持续服务。该架构中主要包括两个nginx服务器：主nginx和备nginx。主nginx负责处理所有客户端请求，备nginx则作为主nginx的备份，当主nginx出现故障时，备nginx会立即接手服务。

客户端nginx主备集群通过将主nginx和备nginx配置在不同物理服务器上，增加的系统容错能力，提高了应用的安全性和可靠性。其中主nginx服务器处理所有客户端的请求，并将这些请求的响应结果返回给客户端。同时备nginx服务器实时监测主nginx服务器的状态，当主nginx服务器发生故障时，备nginx立即接替主nginx执行其职责，确保应用系统的持续运行。

客户端nginx主备架构中还涉及到一个代理服务器，在请求到达客户端时，代理服务器将请求分发给主nginx，并且负责判断主nginx是否正常工作。若主nginx在规定时间内无法响应请求，代理服务器将请求转发给备nginx，并将其作为主nginx继续为客户端提供服务。

2.2主服务器集群  

主服务器集群支撑核心业务应用层服务，核心业务应用层服务包括：核心应用系统、APP应用系统、互联互通应用系统、运营管理系统。

1.核心应用系统：主要是加载管理站点、充电设备、站点权限信息，提供站点、设备、充电订单数据服务，实现与IOT的数据交互。

2.APP应用系统：为APP前端提供业务服务接口。相关业务需要的数据通过核心应用系统查询获取。

3.互联互通应用系统：对外与外部平台或政府监管平台对接交互，内部与核心应用系统交互。

4.运营管理系统：包括运营管理、业务功能、数据、权限配置等等。

业务应用层服务各个系统都采用负载均衡集群方式实现高可用。

2.3物联网IOT服务器集群  

物联网IOT是充电设备与平台核心应用系统之间连接通信的应用。充电设备连接并上行的报文在IOT应用系统解析，然后通过MQ发送，由核心应用系统订阅消费处理。同理，核心应用系统下行的数据，通过MQ发送，IOT订阅消费处理，并编码下发到充电设备。

充电设备与IOT服务之间通信采用TCP长连接的方式实现，充电设备作为客户端，IOT作为服务端。平台的IOT应用将通过负载均衡集群的方式实现高可用，即其中一台服务故障，充电设备将重新连接另外的正常服务。

2.4物联网nginx集群  

在传统的集中式架构中，单台服务器很难满足大量的物联网设备的服务请求，因此需要使用物联网nginx集群来分摊负载和提高系统可用性。nginx是一种轻量级的Web服务器，其安装简单、配置方便，而且在高负载情况下仍能保证高效、稳定和安全的服务。nginx可以通过几种负载均衡算法，例如Round-robin、IP Hash和Least Connection等，在各个服务器之间分散请求，从而提供更快的响应时间和更好的负载均衡。

物联网nginx集群通常包括多个应用服务器，通过Nginx负载均衡器将请求合理分配给各个应用服务器，从而提高应用的可用性和性能。如果某个应用服务器发生故障，负载均衡器会自动将请求转发到其他可用的应用服务器，确保系统不会因为单一故障而崩溃。

2.5消息队列主备  

消息队列主备模式是一种有效的高可用性技术，可以确保消息队列的可靠性、连续性和可用性，保证业务流程的正常运行。

主备模式是指在设置中有一个主节点和一个或多个备份节点，其中主节点处理消息队列中的所有消息，而备份节点可以用来备份主节点，并在主节点故障时接替它的职责。这种模式下，备份节点通常会单独运行，以保证它们可以在必要时立即接管主节点，同时也减轻了主节点的负担，提高了整个消息队列的性能表现。

在主备模式下，当主节点发生故障时，备份节点会自动接管主节点的职责。这通常是通过检测主节点是否可以正常工作来实现的，如果发现主节点出现问题，备份节点就会立即开始处理队列中的消息。这种自动故障转移可以确保消息队列的稳定性和连续性，使得即使在发生故障的情况下也可以保证消息的正常传递和处理。

2.6数据库MongoDB主备  

MongoDB是一个流行的开源分布式关系型数据库管理系统，它主要用于在大规模、高并发、多租户的网站和应用中提供高效的数据存储和管理。MongoDB通过分布式文件存储和单一数据库架构实现了高可用性、可扩展性和高性能。在主备切换方面，MongoDB采用了主从复制（Master-Slave Replication）的方式来保证数据的可靠性和高可用性。

主从复制是一种常见的数据备份和恢复策略。主库（Master）是数据的原始存储位置，备库（Slave）是数据的复制副本。当主库出现故障时，备库会自动接管数据的读写工作，确保数据的完整性和可靠性。MongoDB的主从复制策略可以保证即使主库出现故障，数据也能够得到及时的恢复，不会丢失任何数据。

在MongoDB的主从复制架构中，主库通常是一个高性能的服务器，负责存储和管理大量的数据。备库则是一个或多个低性能的服务器，用于存储和管理主库的备份数据。备库需要定期从主库接收数据，并进行处理和存储。由于备库只需要存储和管理少量的数据，因此它们的硬件资源消耗和网络带宽需求相对较低。

MongoDB的主从复制架构还包括了一些其他的特性，如数据压缩、节点选择、故障检测和恢复等。这些特性可以帮助MongoDB更好地适应不同的应用场景和网络环境，提高数据库的可靠性和性能。

2.7关系型数据库RDS主备  

RDS（Relational Database Service）是基于云计算技术提供的一种数据库服务。RDS支持多种主默认及备份模式。

主备模式是一种数据备份和容灾机制，它确保您的数据即使在主库宕机的情况下也会得到保护。在主备模式下，主库存储着整个数据，备库则是主库数据的一个副本。当主库出现故障时，备库会自动接管。

2.8内存数据库kvstore主备  

kvstore主备是一种高可用性的内存数据库架构，其中一个kvstore实例作为主节点，处理所有的读写请求，并将数据同步到一个或多个备份节点上。备份节点的目的是在主节点发生故障时接管服务，确保系统的高可用性。

在kvstore主备架构中，主节点负责处理所有的写请求，并将数据同步到所有的备份节点上。备份节点只需要接收同步数据的更新，因为它们不会直接处理读写请求。如果主节点发生故障，备份节点可以立即接管服务，提供持续的数据访问。此外，kvstore主备架构还具有以下优点：

1. 读写性能：由于主节点是唯一的写入点，所以可以有效地避免写冲突，从而提高读写性能。

2. 数据一致性：主节点和备份节点之间进行了数据同步，因此无论哪个节点处理请求，都可以提供一致的数据。

3. 可扩展性：通过添加更多的备份节点，可以轻松地扩展集群的容量。

2.9数据库Elasticsearch  

Elasticsearch是一个基于Lucene的实时分布式搜索和分析引擎，它可以存储、搜索、分析大量数据。Elasticsearch提供全文搜索、结构化搜索、分析和可视化等功能，可以用于构建各种应用程序，包括商业智能、日志分析、安全情报、搜索引擎等等。Elasticsearch具有以下特点：

1. 分布式：Elasticsearch使用分布式架构，可以自动处理数据存储和查询的分布式复杂性，提供高可用性和性能。

2. 实时数据：Elasticsearch具有实时性，这意味着当您索引一条文档时，它几乎可以立即在搜索结果中出现。

3. 多样化的查询：Elasticsearch提供多样化的查询语言和查询方式，支持全文搜索、模糊搜索、精确搜索、范围搜索、聚合分析等多种查询。

4. 大规模数据存储和处理：Elasticsearch可以存储巨大的数据集并进行高效的数据处理，使您可以快速地查询和分析海量数据。

5. 易于部署和扩展：Elasticsearch具有良好的可伸缩性和易于部署的特点，可以在云中和本地进行部署和集群配置。

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