佛山乐普机器人调度系统原采用传统单体 ECS 架构，架构耦合度高、弹性能力不足、长连接场景下存在性能瓶颈，且本地日志存储模式持续占用系统算力与 IO 资源，无法支撑机器人设备规模化增长。本次项目通过 微服务容器化架构升级 + 云端日志体系重构，改善现有架构在扩展性、资源供给与日志处理上的短板，并按设备规模分档设计资源配置与架构演进路径。

1.1现有系统核心痛点

现有架构在设备规模持续增长的背景下，已暴露出扩展性、性能、成本与运维四个维度的系统性瓶颈，如下图所示：

1.2整体升级改造解决方案

本次改造摒弃传统单一资源扩容模式，从「日志体系解耦优化」与「底层架构云原生重构」两大维度进行系统性升级，从架构根源解决系统性能、稳定性与扩展性问题。

1.2.1 日志系统专项优化方案

重构原有本地日志存储架构，全链路对接阿里云 SLS 云端日志服务，实现日志采集、上报、存储、检索全流程云端化，将日志读写负载从业务服务器迁移至云端。

• 云端日志统一承载：以阿里云 SLS 替代本地文件日志，依托云端高吞吐、高并发能力，稳定承载设备心跳、任务调度、设备轨迹等全量业务日志，适配海量数据写入场景。
• 全链路日志标准化治理：统一微服务日志格式与上报规范，实现日志实时上报、云端存储、快速检索与链路溯源，释放服务器本地算力，保障计算资源全部用于核心调度业务。

1.2.2 底层架构升级改造方案

对原有单体业务进行微服务拆分与 ACK 容器化改造，实现业务解耦、独立扩缩、故障隔离，适配机器人业务潮汐波动、长连接密集、突发峰值频繁的运行特征。

1.3升级改造核心目标

通过日志云端化、业务微服务容器化双重改造，搭建一套高弹性、可观测、可扩展的云原生调度架构，改善原有系统在扩展性与资源调度上的瓶颈，适配机器人调度场景需求，为后续业务形态变化预留调整空间。

机器人调度业务具备潮汐流量波动、海量长连接常驻、业务迭代频繁、瞬时峰值突发等典型特征。传统固定 ECS 架构存在资源利用率低、扩容滞后、运维成本高、故障影响面广等问题。本次选用阿里云 ACK 托管 Pro 版集群，用于适配上述业务特征，在架构扩展性、发布运维效率与资源调度灵活性方面获得改善。

2.2为什么是阿里云 ACK：自建 Kubernetes 与托管形态的取舍

容器化解决的是“应用如何部署”的问题，但 Kubernetes 集群本身仍然需要运维。本项目真正要决策的不是“要不要用 K8s”， 而是 K8s 控制面由谁运维。下表列出三种落地形态在运维投入、责任界面与适用场景上的差异。

三种容器平台形态对照

2.3与阿里云组件的同厂商协同

选用 ACK 的第二个理由，是它与本方案已选定的其他阿里云组件之间存在原生集成关系， 可以减少自研对接与跨厂商联调的工作量。

2.4使用 ACK 带来的变化与需要提前确认的前提

综合以上两点，使用 ACK 给本项目带来的变化主要集中在运维分工、资源供给、发布方式与生态对接四个方面。 同时，需要双方提前确认的前提条件一并列出，便于评估。

本次采用分层微服务容器化架构，无状态业务服务实现容器化弹性部署，有状态中间件沿用现有托管架构，兼顾弹性调度能力与数据稳定性，架构体系适配机器人设备调度场景。

3.2设备长连接调度全链路数据流

为明确改造后各服务之间的协作关系与数据流向，下面以「设备上线 → 心跳保活 → 平台下发指令 → 设备回执上报」的完整业务闭环为例，说明核心链路的时序设计。

3.3负载均衡选型：NLB / ALB / SLB 的定位与适用边界

负载均衡是流量入口的关键组件。阿里云提供三类负载均衡产品，能力边界不同 —— 选错会导致长连接成本失控，或七层能力缺失。本节明确三者的差异、本项目的选型结论与判定规则。

三类负载均衡能力对照

本项目选型结论

针对机器人调度业务「长连接密集、潮汐波动明显、峰值突发频繁」三大特征，本方案在标准 ACK 部署之上追加六项专项优化，使架构能力更贴合实际业务负载特征。

4.2节点池隔离设计与潮汐弹性容量模型

节点池隔离是本次架构设计中最关键的一项工程决策：机器人调度属于典型的「接入型 + 计算型」混合负载，若网关长连接与后台数据处理混部在同一批节点上，离线批处理任务的 CPU / 内存峰值会直接挤压长连接的可用资源，导致设备大面积掉线。通过节点池硬隔离 + 差异化计费策略，可同时解决稳定性与成本两个问题。

迁移的核心原则是「先立后破、灰度切流、随时可退」：先在 ACK 上完整搭建并验证新架构，再通过负载均衡后端服务器组权重（设备长连接链路为 NLB、HTTP 链路为 ALB）逐步将生产流量从 ECS 迁移过来，按权重分批切换，不做一次性割接。

5.2灰度切流权重与观察指标

灰度切流采用NLB / ALB 后端服务器组权重与 Ingress 权重调整实现，不涉及 DNS 切换，回退操作简便。每一阶段设置明确的观察指标与停留时长，达标后方可进入下一阶段。

本章为项目标准化交付验收依据，以架构合规落地、功能完整可用、系统运行稳定、优化效果达标为核心，基于常规生产运行场景制定验收标准，不设置极限压力、极端容错等严苛考核指标，保障项目平稳合规交付。

6.1架构改造验收标准

验证微服务拆分、ACK 容器化部署、多可用区容灾架构符合方案设计规范，整体改造完整落地。

6.2日志系统优化验收标准

验证云端日志体系改造落地完成，实现日志全量云端采集、上报与检索，满足日常运维管理需求。

6.3业务功能与稳定性验收标准

以机器人调度核心业务完整可用、运行稳定为验收核心，基于常规生产场景开展验收。

6.4弹性扩容能力验收标准

验证集群弹性扩缩功能正常生效，可自适应业务潮汐波动，实现资源智能调度。

6.5资源与成本优化验收标准

验证混合供给架构落地生效，资源配置与业务负载相匹配，成本结构可预期、可追溯。

6.6交付资料与运维完整性验收

本项目通过 ACK 云原生容器架构升级 + 云端日志体系重构，系统性改善传统 ECS 单体架构扩展性弱、资源按峰值常备、日志占用系统算力、大并发下稳定性不足等核心问题。改造后系统在资源调度方式、发布运维效率、故障恢复机制与横向扩展能力四个维度获得改善，并为后续设备规模增长与业务形态扩展预留架构演进空间。

7.1长期价值与演进空间

• 弹性能力适配业务：系统可根据设备在线规模与业务负载自动调度资源，高峰承载业务压力、低谷释放闲置资源，无需人工频繁干预。
• 日志运维能力达标：云端日志体系运行稳定，可支撑日常故障排查、设备溯源、调度记录查询等常规运维场景，满足常态化运维分析需求。
• 架构迭代兼容：微服务容器化架构具备良好扩展性，可支撑后续新增设备类型、新增业务功能、版本迭代升级，无需重构底层架构，架构前瞻性充足。
• 建设内容对齐：项目按方案约定的建设范围逐项实施，架构优化、日志优化、弹性配置、高可用能力均在第六章节验收清单中对应可查，验收时逐项核对确认。

下表为不同设备规模档位下的建议基准配置，用于项目立项预算评估与资源规划。实际配置需结合设备心跳频率、单条指令数据量、轨迹上报密度等参数，在阶段二压测后做最终确认。