KONCRIT: обзор российской платформы для автоматизации логистики

Современная логистика сталкивается с вызовами: круглосуточная работа складов, высокая скорость обработки грузов, необходимость минимизировать простои и обеспечивать непрерывность процессов. В таких условиях стандартные учетные системы или унаследованные ИТ решения для управления складом и двором уже не справляются с объемом данных и постоянными изменениями среды — требуется более продвинутое решение, способное управлять физическими процессами в реальном времени. Именно эту задачу решает логистическая платформа KONCRIT.

KONCRIT — это российская альтернатива зарубежным системам, разработанная для автоматизации логистики в условиях сверхвысоких нагрузок. Ее архитектура построена на принципах высокой доступности и масштабируемости, что позволяет выдерживать неограниченные объемы транзакций, обеспечивать отказоустойчивость и быстро реагировать на изменения в бизнесе.

В этом материале мы подробно рассмотрим ключевые особенности платформы KONCRIT: от архитектурных решений до примеров построения отказоустойчивой инфраструктуры.

Команда «КОРУС Консалтинг» уже больше 20 лет работает с зарубежными системами для управления логистикой и цепями поставок, такими как Manhattan SCALE, SAP EWM, Microsoft Dynamics, LLamasoft, что помогло создать высокопроизводительную систему KONCRIT, которая не уступает иностранным аналогам.  

Некоторые целевые показатели логистической платформы KONCRIT:

• 2000 пользователей одновременно;
• 700 000 заданий в сутки;
• 5 000 запросов в минуту;
• 350 000 строк заказов в сутки.

Способность платформы выдерживать такие высокие нагрузки достигается за счет изначально правильно выбранной архитектуры и применения современного технологического стека.

При разработке платформы KONCRIT использовалась архитектурная модель C4, которая помогает структурировать систему. Эта модель описывает:

• Контекст — общую картину системы и её окружения, включая пользователей и взаимодействие с внешними приложениями.
• Контейнеры — основные подсистемы, выполняющие ключевые функции.
• Компоненты — части внутри контейнеров, которые отвечают за конкретные задачи.
• Кодовые элементы — программный код, реализующий компоненты.

Система строится как набор уровней: от общего представления до конкретных деталей реализации.

Логистическая платформа имеет модульную структуру и слоистую архитектуру (Layered Architecture). Слои выделены как удобный способ организации системы на основе функциональных или логических уровней, каждый из которых выполняет определенную роль и взаимодействует с другими слоями. Такая структура помогает упростить проектирование, разработку, поддержку и масштабирование системы.

В частности, в платформе KONCRIT уже реализован слой бизнес-приложений, который включает специализированные решения для автоматизации конкретных логистических процессов.

1. WMS (Warehouse Management System) — система управления складом.
2. YMS (Yard Management System) — система управления двором.

Оба приложения и интеграционный слой платформы разработаны на языке программирования Java с использованием Spring Framework — популярного фреймворка с открытым исходным кодом.

Для аутентификации пользователей используется Keycloak — open-source решение, которое обеспечивает Single Sign-On (SSO), управление ролями и контроль доступа. При этом сервис можно заменить на любое аналогичное решение при необходимости.

В архитектуре KONCRIT используется системный фасад — структурный шаблон проектирования, который предоставляет упрощенный интерфейс для взаимодействия со сложной подсистемой или набором компонентов. Он скрывает внутреннюю сложность и предоставляет понятный интерфейс для работы с компонентами платформы.

В платформе KONCRIT для интеграции применяется REST API. Для обмена сообщениями между различными компонентами системы подключается брокер сообщений Kafka.

В системе используются инструменты мониторинга и логирования на базе Grafana, Vektor и Clickhouse. Они обеспечивают комплексное наблюдение за состоянием системы: сбор и анализ логов, визуализацию метрик, что позволяет оперативно выявлять и устранять проблемы, обеспечивая высокую доступность и производительность платформы. При помощи мониторинга логируются как системные ошибки, так и ошибки выполнения бизнес-сценариев, события информационной безопасности - действия пользователей, входы в систему, запросы в API и так далее. При этом заказчик может использовать привычные инструменты для анализа логов и мониторинга – в таком случае KONCRIT предоставляет все нужные данные и API и обеспечивает единый подход для технической поддержки своих решений.

В системе реализован слой для взаимодействия с платформой через разные интерфейсы:

1. Веб-клиент для WMS и YMS.
2. Android-приложение для терминала сбора данных.
3. Киоск саморегистрации водителей и визитеров.

Одним из ключевых компонентов системы является «Test Tools» — специальный слой, предназначенный для проведения нагрузочного и функционального тестирования. Этот встроенный инструмент позволяет заказчикам самостоятельно тестировать систему, что особенно важно для обеспечения стабильности и производительности платформы в условиях сверхвысоких нагрузок.

Тестирование KONCRIT носит непрерывный характер, автоматические тесты запускаются при каждом изменении кода платформы. KONCRIT уже охватывает 90% ключевых сценариев функциональными автотестами, и разработчики планируют расширить этот показатель до 100%.

Нагрузочное тестирование позволяет поддерживать стабильность системы и контролировать ее производительность. Регулярное тестирование в реальной инфраструктуре заказчика помогает выявлять узкие места, оптимизировать ресурсы и обеспечивать высокую доступность платформы даже в условиях экстремальных нагрузок.

На первом этапе тестирования выделяются наиболее критичные для бизнеса операции – например, обработка заказов, складские процессы (приемка, отгрузка, инвентаризация) или работа с грузовыми единицами.

Затем задаются параметры нагрузки и метрики, которые будут использоваться в тестах. К ним относятся число одновременных пользователей в системе, частота запросов и продолжительность теста. В качестве ключевых метрик используют время отклика платформы, количество ошибок, запросов, которые система может обработать за определенное время.

На основе анализа после проведения тестов принимаются решения о необходимости доработки системы или изменения конфигурации. Нагрузочное тестирование дает бизнесу возможность убедиться в том, что обновление платформы, например, прошло успешно и не отразилось на производительности системы.

Инструмент «Test Tools» позволяет перенести техническую поддержку решения на сторону заказчика и наглядно сопоставлять фактические показателей платформы с целевыми.

• OK – количество успешных запросов;
• КО – количество неуспешных запросов;
• %КО – процент неуспешных запросов;
• Cnt/s – количество запросов в секунду.

Благодаря такому комплексному подходу, включающему ручное тестирование, автоматизацию нагрузочных и функциональных тестов, регулярный встроенный мониторинг, платформа демонстрирует высокую надежность и стабильность.

High Availability (Высокая доступность) и Scalability (Масштабируемость) — это ключевые концепции в ИТ, которые обеспечивают надежность и производительность систем.

Высокая доступность — это способность системы оставаться доступной в течение длительного времени, даже в случае сбоев оборудования, программного обеспечения или других технических проблем. Основная цель построения инфраструктуры на принципах высокой доступности и отказоустойчивости — минимизировать время простоя и обеспечить непрерывность работы платформы KONCRIT.

Основные принципы высокой доступности сводятся к четырем ключевым задачам:

• Резервирование (Redundancy). Использование дублирующих компонентов (серверов, сетей, хранилищ), чтобы при отказе одного компонента другой мог взять на себя его функции.
• Отказоустойчивость (Fault Tolerance). Система способна продолжать непрерывную работу даже при возникновении сбоев.
• Автоматическое восстановление (Recovery). Система автоматически обнаруживает и устраняет проблемы, например, переключаясь на резервные компоненты в реальном времени.
• Балансировка нагрузки (Load Balancing). Нагрузка на платформу распределяется между несколькими серверами, чтобы избежать перегрузки одного из них.

Концепция высокой доступности обрела популярность с появлением критически важных систем, таких как банковские системы, телекоммуникации и маркетплейсы, где простои недопустимы. Поскольку работа склада в крупных логистических или распределительных центрах ведется 24/7, простой ИТ-решений может привести к значительным финансовым потерям.

Платформа KONCRIT спроектирована с учетом принципов высокой доступности и масштабируемости, что обеспечивает ее стабильную работу даже в условиях сбоев оборудования или программного обеспечения. Это достигается за счет распределенной архитектуры, дублирования критически важных компонентов и автоматического перенаправления трафика в случае сбоев.

Количество контейнеров для каждого сервиса зависит от нагрузочных и отказоустойчивых требований. Пример «эталонной» инфраструктуры:

• KONCRIT backend: от 2 контейнеров
• Keycloak: от 2 контейнеров
• Message Broker: от 1 до 3 контейнеров
• Мониторинг: минимум 2 контейнера
• Файловое хранилище (MinIO): от 2 контейнеров
• API Gateway: от 2 контейнеров

При сбое одного узла трафик автоматически перенаправляется к оставшимся контейнерам, что минимизирует время простоя. Для распределения входящего трафика используют два инстанса с HAProxy, которые обеспечивают балансировку нагрузки между сервисами. Дополнительный уровень отказоустойчивости достигается за счет дублирования: если один инстанс выходит из строя, второй продолжает работать. HAProxy также обеспечивает проверку работоспособности сервисов и автоматически исключает нерабочие узлы из пула. В кластере Kubernetes используются три взаимозаменяемые мастер-ноды. Эти ноды позволяют обеспечить отказоустойчивое управление кластером. Любая из них может взять на себя роль управляющей в случае выхода остальных из строя.

При этом каждый ключевой сервис в KONCRIT развертывается в нескольких экземплярах для обеспечения отказоустойчивости, например, как отмечено выше, для бекэнда в KONCRIT потребуется минимум 2 контейнера.

Вся инфраструктура KONCRIT оснащена инструментами мониторинга на базе Grafana, Vektor и Clickhouse. Эти инструменты помогают отслеживать состояние всех компонентов платформы, автоматически обнаруживают сбои и инициируют восстановление, предоставляют развернутые отчеты о производительности и доступности системы.

Такой подход гарантирует отказоустойчивость и доступность на уровне Five Nine (99.999%) и минимизирует простои. Kubernetes и HAProxy позволяют легко масштабировать и балансировать платформу в зависимости от нагрузки, а автоматическое восстановление данных за счет инструментов Data Recovery снижает необходимость ручного вмешательства.

Модульная архитектура платформы KONCRIT адаптируется под конкретные требования заказчика. При этом разработчики платформы гарантируют настройки всех аппаратных компонентов платформы и готовы предоставить услуги по ее сопровождению и технической поддержке. В случае, если заказчик желает реализовать техническую поддержку на своей стороне, существует подробная документация по настройкам и управлению инфраструктурой.

Архитектура платформы построена на принципах модульности, высокой доступности и масштабируемости, что позволяет обрабатывать неограниченное количество транзакций и поддерживать тысячи одновременных пользователей без сбоев.

KONCRIT сочетает современные технологические подходы, гибкость настройки и высокую надежность, что делает платформу конкурентоспособной альтернативой зарубежным решениям для крупных логистических операторов.