基于Cloud Native 的質(zhì)檢信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳波，吳云峰，盧 凱

（中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所，北京 100083）

0 引言

質(zhì)量是企業(yè)命脈[1]，有效的質(zhì)量管理為企業(yè)的生存提供了保障。隨著人們生活水平提高，質(zhì)量帶動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)是必然的趨勢(shì)[2]。產(chǎn)品質(zhì)量逐步成為企業(yè)盈利和開(kāi)展業(yè)務(wù)的核心保障。質(zhì)量檢驗(yàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)“質(zhì)檢”）是對(duì)產(chǎn)品的各個(gè)質(zhì)量特性進(jìn)行測(cè)量、觀察、試驗(yàn)，將檢驗(yàn)結(jié)果和規(guī)定的質(zhì)量要求對(duì)比，以確定被檢驗(yàn)品的質(zhì)量特性合格情況[3]。質(zhì)量檢驗(yàn)是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，一個(gè)企業(yè)能否對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與管理，將對(duì)企業(yè)的成功產(chǎn)生很大程度的影響。企業(yè)產(chǎn)品多種多樣，從進(jìn)貨、中間產(chǎn)品到成品出貨的質(zhì)檢管理過(guò)程中，有大量質(zhì)檢數(shù)據(jù)信息需要存儲(chǔ)、查詢(xún)和處理。生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制必須注重質(zhì)量信息的及時(shí)處理和傳遞。如果這些質(zhì)檢數(shù)據(jù)主要依賴(lài)人工記錄操作，則效率低、工作量大且易出錯(cuò)。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展以及企業(yè)局域網(wǎng)的建立為質(zhì)量檢驗(yàn)信息化提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，為企業(yè)實(shí)施全面自動(dòng)化質(zhì)量管理提供了技術(shù)支持。為適應(yīng)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的追求，質(zhì)量檢驗(yàn)信息系統(tǒng)成為能夠?qū)⑵髽I(yè)內(nèi)部過(guò)程質(zhì)量控制、維持質(zhì)量和質(zhì)量提高等一系列活動(dòng)構(gòu)成統(tǒng)一整體的最有效辦法[4]，也是企業(yè)快速發(fā)展的必要環(huán)節(jié)。

同時(shí)，云計(jì)算技術(shù)的蓬勃發(fā)展，改變了人們對(duì)傳統(tǒng)軟件的認(rèn)識(shí)。近年來(lái)，企業(yè)紛紛搭建云平臺(tái)，希望實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)應(yīng)用到云端的遷移。云計(jì)算以其按需資源分配的模型，提供了一種全新的、高效的方式來(lái)部署企業(yè)應(yīng)用。為適應(yīng)這一變化，Cloud Native 應(yīng)運(yùn)而生。Cloud Native 將應(yīng)用運(yùn)行在云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)之上，同時(shí)使應(yīng)用程序邏輯單元實(shí)現(xiàn)自我管理[5]。

為此，在夯實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上，本文分析了當(dāng)前質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的背景，并對(duì)國(guó)內(nèi)外針對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的研究工作進(jìn)行了介紹。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合目前質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的痛點(diǎn)，采用Cloud Native 的信息化平臺(tái)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了基于Cloud Native 的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)。本文對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和各個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并在實(shí)際的測(cè)試環(huán)境中驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。

本文設(shè)計(jì)的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)旨在加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)檢信息的管理和監(jiān)控，提高質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理的安全性和綜合應(yīng)用能力進(jìn)而提高工作效率。同時(shí)也加強(qiáng)了產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的科學(xué)管理，方便了企業(yè)內(nèi)部各用戶對(duì)產(chǎn)品重要質(zhì)量指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)及分析和檢驗(yàn)信息的查詢(xún)，為各級(jí)管理人員的規(guī)劃和質(zhì)量決策提供支持。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，世界上許多發(fā)達(dá)國(guó)家的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)大多已很成熟。在20 世紀(jì)90 年代末，質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)發(fā)展迅速，現(xiàn)在這一市場(chǎng)還以每年13%的幅度在迅速增長(zhǎng)。質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的信息化增長(zhǎng)也促使技術(shù)不斷發(fā)展和完善，新的質(zhì)檢信息管理系統(tǒng)大量涌現(xiàn)[4]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也有很多企業(yè)借鑒國(guó)際專(zhuān)業(yè)公司技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一批符合企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)情況的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)。但國(guó)內(nèi)的質(zhì)檢信息管理系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)商業(yè)化產(chǎn)品的研究依舊相對(duì)滯后，許多中小型企業(yè)的質(zhì)檢信息管理系統(tǒng)仍然處于人工管理的模式。隨著生活水平不斷提高，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也會(huì)逐步提升，現(xiàn)有的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求，許多制造企業(yè)都采取了相應(yīng)的管理改進(jìn)措施，將傳統(tǒng)的人工管理模式升級(jí)為系統(tǒng)管理模式，將制造業(yè)的質(zhì)量檢驗(yàn)向信息化方向轉(zhuǎn)變。

然而目前不論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)都存在以下問(wèn)題：

（1）數(shù)據(jù)量大并且各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)度緊密[2]，而對(duì)應(yīng)的處理能力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；

（2）人工操作帶來(lái)的高出錯(cuò)率[2]；

（3）系統(tǒng)擴(kuò)展性差、穩(wěn)定性差，無(wú)法滿足快速多變的檢驗(yàn)需求。

因此，建設(shè)基于Cloud Native 的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。Cloud Native 是一套技術(shù)體系和方法論，以云和微服務(wù)架構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)建系統(tǒng)。云可以指公有云，也可以指私有云、混合云，云包含了敏捷基礎(chǔ)設(shè)施和公共基礎(chǔ)服務(wù)[6]。Cloud Native 架構(gòu)的組成圖如圖1 所示。

圖1 Cloud Native 架構(gòu)的組成

Cloud Native 具有三大特征：

（1）微服務(wù)架構(gòu)。微服務(wù)架構(gòu)指的是開(kāi)發(fā)一組小型服務(wù)，每個(gè)服務(wù)都以一個(gè)獨(dú)立進(jìn)程運(yùn)行，服務(wù)之間通過(guò)進(jìn)程隔離，進(jìn)而開(kāi)發(fā)一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng)，服務(wù)之間使用輕量級(jí)通信機(jī)制[6]。每個(gè)微服務(wù)都具有自己獨(dú)立的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，可以通過(guò)全自動(dòng)化部署機(jī)制獨(dú)立部署，每個(gè)微服務(wù)都可以自動(dòng)安裝、部署，不需要人工干預(yù)，也會(huì)使用最小規(guī)模的集中管理能力進(jìn)行管理。同時(shí)，各微服務(wù)都有自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)，也能采用不同的編程語(yǔ)言，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)微服務(wù)之間的松耦合，一個(gè)服務(wù)實(shí)例失效不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的大規(guī)模故障，故障范圍得到有效控制，降低故障對(duì)整體的影響，從而提升應(yīng)用程序的敏捷性和可維護(hù)性。

（2）容器化封裝。其指的是在容器中運(yùn)行服務(wù)。云原生技術(shù)將應(yīng)用程序作為部署的單位，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間高水平的資源隔離和在不同環(huán)境中的遷移。容器技術(shù)以Docker 技術(shù)為代表，將容器變?yōu)橘Y源分配和可利用的最小單元，具有強(qiáng)大的跨平臺(tái)性、可擴(kuò)展性和可移植性[7]。

（3）自動(dòng)化管理。其實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)的自動(dòng)化編排。自動(dòng)化編排的組件以Kubernetes 為代表，Kubernetes 具有完備的集群管理能力，包括服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)、均衡負(fù)載、自動(dòng)伸縮和容錯(cuò)等能力，實(shí)現(xiàn)低成本和高速度開(kāi)發(fā)[8]。

隨著質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的復(fù)雜化，微服務(wù)數(shù)量越來(lái)越多、依賴(lài)越來(lái)越復(fù)雜時(shí)，出現(xiàn)問(wèn)題的概率會(huì)越來(lái)越大，問(wèn)題定位也會(huì)越來(lái)越困難。每類(lèi)業(yè)務(wù)均需要部署、監(jiān)控、日志分析等工作，系統(tǒng)部署與運(yùn)維的成本會(huì)隨著業(yè)務(wù)的增多而急速增長(zhǎng)。通過(guò)Cloud Native 架構(gòu)能構(gòu)建自動(dòng)化的工具及環(huán)境，簡(jiǎn)化各業(yè)務(wù)在創(chuàng)建、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署、運(yùn)維上的重復(fù)性工作，避免因?yàn)闃I(yè)務(wù)數(shù)量增多帶來(lái)的開(kāi)發(fā)、管理復(fù)雜度問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)更可靠的操作。Cloud Native 應(yīng)用技術(shù)以服務(wù)為粒度獨(dú)立演進(jìn)，將業(yè)務(wù)分解為更多的服務(wù)，使得各業(yè)務(wù)邊界清晰，各服務(wù)可以獨(dú)立并行開(kāi)發(fā)、部署、運(yùn)維，交付效率更高[9]。將其應(yīng)用在質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)中，勢(shì)必會(huì)降低該系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，并增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性。基于Cloud Native的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)能夠處理大量數(shù)據(jù)，提供強(qiáng)大高效的管理功能，同時(shí)大大提升企業(yè)的管理水平和工作效率，并節(jié)約企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。

因此，本文研究目標(biāo)是使用Cloud Native 技術(shù)構(gòu)建一套質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)，利用微服務(wù)技術(shù)改變傳統(tǒng)企業(yè)的物料質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)Ｊ剑撐⒎?wù)系統(tǒng)架構(gòu)提供的敏捷開(kāi)發(fā)可以快速反饋、減少浪費(fèi)，且持續(xù)交付可以促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快，做到以更好的用戶體驗(yàn)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程有序、高效、準(zhǔn)確地開(kāi)展。此外還可以方便運(yùn)維人員及時(shí)定位故障問(wèn)題[10]，采取措施解決問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)和業(yè)務(wù)改進(jìn)。

2 質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本文研發(fā)的基于Cloud Native 的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)包括5 個(gè)微服務(wù)模塊，即檢驗(yàn)任務(wù)管理服務(wù)模塊、品類(lèi)管理服務(wù)模塊、不合格品管理服務(wù)模塊、文件管理服務(wù)模塊以及系統(tǒng)管理服務(wù)模塊。具體系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2所示。本部分將對(duì)5 個(gè)模塊的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖2 質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1 檢驗(yàn)任務(wù)管理服務(wù)模塊

檢驗(yàn)部門(mén)按照檢驗(yàn)程序規(guī)定對(duì)產(chǎn)品形成的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)，其中包括原材料入庫(kù)、加工過(guò)程、產(chǎn)品出庫(kù)，依據(jù)技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)檢驗(yàn)大綱等要求進(jìn)行綜合性的質(zhì)量符合性檢驗(yàn)，進(jìn)而來(lái)確認(rèn)是否符合規(guī)定的質(zhì)量要求。檢驗(yàn)任務(wù)管理服務(wù)模塊主要包括入庫(kù)檢驗(yàn)、過(guò)程檢驗(yàn)、出庫(kù)檢驗(yàn)以及環(huán)境試驗(yàn)檢驗(yàn)。入庫(kù)檢驗(yàn)指的是對(duì)原材料或購(gòu)買(mǎi)的儀器、設(shè)備、軟件等產(chǎn)品的檢驗(yàn)；過(guò)程檢驗(yàn)主要針對(duì)過(guò)程產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)；出庫(kù)檢驗(yàn)的檢驗(yàn)對(duì)象是最終產(chǎn)品即成品；環(huán)境試驗(yàn)檢驗(yàn)又包括高低溫試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)和碰撞試驗(yàn)等。所有類(lèi)型的檢驗(yàn)任務(wù)流程均按照?qǐng)D3 的業(yè)務(wù)流程圖進(jìn)行。

圖3 檢驗(yàn)任務(wù)管理業(yè)務(wù)流程圖

2.2 品類(lèi)管理服務(wù)模塊

品類(lèi)指的是被檢驗(yàn)產(chǎn)品的種類(lèi)，這里主要包括硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品、元器件以及低值易耗品等。其中，硬件產(chǎn)品包括機(jī)柜、服務(wù)器、工控機(jī)、PC、顯示器、筆記本、打印機(jī)、交換機(jī)、路由器等產(chǎn)品；軟件產(chǎn)品包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件等；元器件指PCB 板、半導(dǎo)體、接插件、無(wú)源元件等；低值易耗品主要指的是辦公用品。不同品類(lèi)的產(chǎn)品具有不同的質(zhì)量特性，其檢驗(yàn)方法、合格判定準(zhǔn)則均不同，例如硬件產(chǎn)品需要查看被檢驗(yàn)產(chǎn)品的功能接口、功能板卡，還需要檢驗(yàn)?zāi)芊裾ｉ_(kāi)關(guān)機(jī)等指標(biāo)。因此，品類(lèi)管理服務(wù)模塊的設(shè)計(jì)主要是為了按照各品類(lèi)規(guī)范的質(zhì)量特性要求進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)項(xiàng)的確定，以此來(lái)保證檢驗(yàn)的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，更方便了企業(yè)質(zhì)量檢驗(yàn)信息的統(tǒng)計(jì)和管理。

2.3 不合格品管理服務(wù)模塊

不合格品管理服務(wù)模塊包括故障原因分析和對(duì)不合格品采取糾正措施兩部分功能。該模塊設(shè)計(jì)的目的是對(duì)不合格品進(jìn)行有效控制，確保被檢驗(yàn)產(chǎn)品符合檢驗(yàn)依據(jù)規(guī)定的質(zhì)量特性要求，防止不合格品的非預(yù)期使用。

檢驗(yàn)員依據(jù)檢驗(yàn)規(guī)范、檢驗(yàn)大綱、設(shè)計(jì)方案、工藝文件等對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)檢驗(yàn)員發(fā)現(xiàn)被檢驗(yàn)產(chǎn)品存在不合格項(xiàng)時(shí)，應(yīng)將不合格產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識(shí)并放置在不合格品管理區(qū)進(jìn)行隔離。項(xiàng)目組負(fù)責(zé)對(duì)不合格品進(jìn)行審理，并出具不合格品審理結(jié)論，其中要闡述分析故障原因，并說(shuō)明采取相應(yīng)的糾正措施。本系統(tǒng)的不合格品管理服務(wù)模塊包含的糾正措施包括返工返修、退換貨、讓步、例外放行、報(bào)廢品等。提出檢驗(yàn)申請(qǐng)的部門(mén)需要按照規(guī)定對(duì)不合格品實(shí)施相應(yīng)的糾正措施。

2.4 文件管理服務(wù)模塊

質(zhì)量檢驗(yàn)文件包括檢驗(yàn)技術(shù)文件、檢驗(yàn)依據(jù)文件、檢驗(yàn)管理文件以及檢驗(yàn)結(jié)論文件等。檢驗(yàn)技術(shù)文件包括檢驗(yàn)大綱、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)原理圖、工藝原理圖等文件；檢驗(yàn)依據(jù)文件包括檢驗(yàn)規(guī)范、合同或技術(shù)協(xié)議、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等文件；檢驗(yàn)管理文件包括程序文件等檢驗(yàn)結(jié)論文件包括檢驗(yàn)記錄、檢驗(yàn)報(bào)告、產(chǎn)品合格證等文件。為使質(zhì)量檢驗(yàn)文件可以真實(shí)、完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、有效地提供給質(zhì)量檢驗(yàn)管理系統(tǒng)的各級(jí)用戶，本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了文件管理功能，該模塊可供用戶查詢(xún)、上傳、下載相關(guān)文件。

2.5 系統(tǒng)管理服務(wù)模塊

系統(tǒng)管理服務(wù)模塊包括用戶管理、角色管理和權(quán)限管理三部分功能。用戶與角色綁定，角色與權(quán)限綁定，擁有管理員角色的用戶可以對(duì)每一類(lèi)型的角色分配不同的權(quán)限。用戶管理功能可以對(duì)用戶的賬號(hào)、密碼等個(gè)人信息進(jìn)行修改或重置。角色管理可以為用戶分配相應(yīng)的權(quán)限，分為管理員、項(xiàng)目組、檢驗(yàn)員和檢驗(yàn)主管4 種角色。檢驗(yàn)員應(yīng)掌握質(zhì)量檢驗(yàn)管理基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉被檢驗(yàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、工藝流程等，獲得檢驗(yàn)部門(mén)的授權(quán)，持證上崗。項(xiàng)目組可以提出檢驗(yàn)申請(qǐng)，檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)實(shí)施檢驗(yàn)、發(fā)起檢驗(yàn)評(píng)審、出具報(bào)告等工作，檢驗(yàn)主管擁有高于一般檢驗(yàn)員的權(quán)限，負(fù)責(zé)分配檢驗(yàn)任務(wù)、審批檢驗(yàn)相關(guān)流程等工作權(quán)限。權(quán)限對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的所有功能。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)部署及測(cè)試

3.1 實(shí)現(xiàn)部署

質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)底層采用Kubernetes 虛擬機(jī)，利用其容器化的模式進(jìn)行虛擬多機(jī)封裝，具體實(shí)例硬件配置如表1 所示。質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)搭建的軟件環(huán)境如表2 所示。

表1 系統(tǒng)硬件環(huán)境配置

表2 系統(tǒng)軟件環(huán)境配置

在設(shè)計(jì)微服務(wù)架構(gòu)時(shí)，應(yīng)該遵循服務(wù)自治、接口隔離原則和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)劃分優(yōu)先原則。遵循服務(wù)自治、接口隔離原則即通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口將各服務(wù)進(jìn)行隔離，隱藏各服務(wù)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。各服務(wù)獨(dú)立開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署，同時(shí)以服務(wù)為單位持續(xù)交付，消除對(duì)其他服務(wù)的依賴(lài)性，提升服務(wù)穩(wěn)定性，縮小溝通規(guī)模。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)劃分優(yōu)先原則指的是通過(guò)分析需求，確定系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)數(shù)據(jù)表之間的關(guān)系劃分服務(wù)，確定服務(wù)調(diào)用關(guān)系。之后根據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)Ψ?wù)進(jìn)行垂直劃分，實(shí)現(xiàn)更少次數(shù)的調(diào)用，降低溝通成本，提升服務(wù)性能。

按照以上設(shè)計(jì)原則，本系統(tǒng)的部署圖如圖4 所示，并在其中顯示出了本系統(tǒng)的微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)。

圖4 系統(tǒng)部署圖

3.2 功能測(cè)試

由于整個(gè)系統(tǒng)的功能點(diǎn)很多，詳細(xì)的功能測(cè)試用例較多，此處主要列舉系統(tǒng)的部分主要功能測(cè)試結(jié)果，包括項(xiàng)目組提出檢驗(yàn)申請(qǐng)、新增入庫(kù)檢驗(yàn)任務(wù)、查看品類(lèi)列表、查看不合格品列表等功能。

（1）項(xiàng)目組提出檢驗(yàn)申請(qǐng)功能

項(xiàng)目組提出檢驗(yàn)申請(qǐng)，進(jìn)入檢驗(yàn)任務(wù)申請(qǐng)編輯頁(yè)面，如圖5 所示，輸入項(xiàng)目編號(hào)、產(chǎn)品名稱(chēng)、產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)品數(shù)量、產(chǎn)品序列號(hào)、所屬品類(lèi)、生產(chǎn)廠家、供方名稱(chēng)、檢驗(yàn)規(guī)范、檢驗(yàn)起止時(shí)間、檢驗(yàn)人數(shù)等字段信息，點(diǎn)擊保存，頁(yè)面提示提交成功。

圖5 項(xiàng)目組提出檢驗(yàn)申請(qǐng)功能

（2）新增入庫(kù)檢驗(yàn)任務(wù)功能

檢驗(yàn)員收到檢驗(yàn)任務(wù)之后，具有新增檢驗(yàn)任務(wù)的權(quán)限。此處以新增入庫(kù)檢驗(yàn)任務(wù)功能為例介紹。點(diǎn)擊進(jìn)入新增入庫(kù)檢驗(yàn)頁(yè)面，如圖6 所示，輸入項(xiàng)目編號(hào)、產(chǎn)品名稱(chēng)、品類(lèi)名稱(chēng)、檢驗(yàn)臺(tái)（套）數(shù)、檢驗(yàn)項(xiàng)數(shù)、不合格品數(shù)量、檢驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間、檢驗(yàn)時(shí)間、整理記錄報(bào)告時(shí)間、檢驗(yàn)進(jìn)度、檢驗(yàn)日期、檢驗(yàn)地點(diǎn)、檢驗(yàn)人員以及對(duì)不合格品的問(wèn)題描述項(xiàng)等字段信息，點(diǎn)擊保存，頁(yè)面提示提交成功。

圖6 新增入庫(kù)檢驗(yàn)任務(wù)功能

（3）查看品類(lèi)列表功能

進(jìn)入品類(lèi)管理模塊，點(diǎn)擊查看品類(lèi)列表，可以看到系統(tǒng)包括的被檢驗(yàn)產(chǎn)品的分類(lèi)，還可以瀏覽各品類(lèi)描述的詳情，如圖7 所示。

圖7 查看品類(lèi)列表功能

（4）查看不合格品列表功能

如圖8 所示，進(jìn)入不合格品管理模塊，點(diǎn)擊查看不合格品列表，可以瀏覽到目前系統(tǒng)中檢驗(yàn)出的不合格品詳情，包括故障原因分析和糾正措施等。

圖8 查看不合格品列表功能

3.3 可靠性測(cè)試

本文的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)中每個(gè)微服務(wù)都部署了兩個(gè)實(shí)例，關(guān)于微服務(wù)的可靠性測(cè)試的前提預(yù)備條件是系統(tǒng)的兩個(gè)實(shí)例均正常運(yùn)行。測(cè)試步驟是用戶針對(duì)其中的一個(gè)任務(wù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)，接著任意下線其中一臺(tái)服務(wù)，此刻用戶再次請(qǐng)求數(shù)據(jù)，查看在其中一個(gè)服務(wù)意外下線的情況下，系統(tǒng)能否正常提供服務(wù)。測(cè)試工具為JMeter。

設(shè)定100 個(gè)線程，持續(xù)時(shí)間100 s，每個(gè)線程發(fā)送10個(gè)請(qǐng)求，兩個(gè)系統(tǒng)管理微服務(wù)正常運(yùn)行時(shí)，JMeter 聚合報(bào)告顯示平均運(yùn)行時(shí)間為23 ms，錯(cuò)誤率為0%。接著下線一個(gè)系統(tǒng)管理微服務(wù)的容器，2 s 后發(fā)送同樣的請(qǐng)求，JMeter 聚合報(bào)告顯示平均運(yùn)行時(shí)間為170 ms，錯(cuò)誤率為0%。由兩次測(cè)試的對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出，在下線了一個(gè)微服務(wù)實(shí)例之后，用戶請(qǐng)求還是可以得到正常的響應(yīng)，響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，該系統(tǒng)依舊可以正常服務(wù)。因此，系統(tǒng)可靠性達(dá)到預(yù)期。

4 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套基于Cloud Native 的質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)，介紹了當(dāng)前質(zhì)量檢驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀，以及采用Cloud Native 架構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)及便利。該系統(tǒng)包括檢驗(yàn)任務(wù)管理服務(wù)、品類(lèi)管理服務(wù)、不合格品管理服務(wù)、文件管理服務(wù)以及系統(tǒng)管理服務(wù)5 個(gè)微服務(wù)模塊，并在文中介紹了該系統(tǒng)微服務(wù)的架構(gòu)部署。最后通過(guò)對(duì)各微服務(wù)模塊的功能測(cè)試和可靠性測(cè)試驗(yàn)證了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性。