Arquitetura de linha de base do Teamcenter da Siemens no Azure

Este artigo define a arquitetura de linha de base para implementar o gerenciamento do ciclo de vida do produto (PLM) do Teamcenter da Siemens no Azure. O Siemens Teamcenter PLM é um pacote de software para gerenciar todo o ciclo de vida de um produto. A consolidação do Teamcenter no Azure fornece uma experiência de PLM consistente e sincronizada em toda a sua empresa.

Muitos clientes executam várias soluções do Teamcenter em toda a empresa, combinando várias instâncias, vários fornecedores ISV e implementações de nuvem híbrida e locais. Essa fragmentação reduz a capacidade do cliente de acessar dados uniformemente. A consolidação do Teamcenter no Azure fornece uma experiência de PLM consistente e sincronizada em toda a sua empresa.

Arquitetura

A arquitetura de linha de base de PLM do Teamcenter da Siemens tem quatro camadas distribuídas (cliente, Web, empresa e recurso) em uma única zona de disponibilidade. Cada camada se alinha à função e aos fluxos de comunicação entre essas camadas. Todas as quatro camadas usam suas próprias máquinas virtuais em uma única rede virtual. O Teamcenter usa um modelo cliente-servidor. A funcionalidade de negócios do Teamcenter Core é executada em um servidor central na camada corporativa e os usuários a acessam por meio de uma interface de cliente com base na Web ou de cliente espesso. Você pode implantar várias instâncias em ambientes de desenvolvimento e teste (redes virtuais) adicionando máquinas virtuais extras e armazenamento.

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Workflow

1. Os usuários do Teamcenter acessam o aplicativo do Teamcenter por meio de uma URL pública do ponto de extremidade baseada em HTTPS. Os usuários acessam o aplicativo por meio de duas interfaces de usuário: (1) um cliente rich e (2) um cliente de workspace ativo.

2. O usuário autentica usando uma credencial do Teamcenter que um administrador do Teamcenter cria no Teamcenter. O Microsoft Entra ID com a configuração SAML permite logon único no aplicativo Teamcenter.

3. O backbone do Firewall do Azure filtra o tráfego e a inteligência contra ameaças da Microsoft Cyber Security. Tráfego HTTPS direcionado para o Gateway de Aplicativo do Azure. A rede virtual hub e a rede virtual Spoke são emparelhadas para que possam se comunicar pela rede de backbone do Azure.

4. O Gateway de Aplicativo do Azure roteia o tráfego para as máquinas virtuais do servidor Web do Teamcenter na Camada Da Web. O Gateway de Aplicativo do Azure com o Firewall do Azure inspeciona o tráfego HTTP de entrada para monitorar continuamente o Teamcenter em relação a explorações. Para um desempenho confiável do aplicativo, o tamanho da máquina virtual, a configuração de disco e as instalações do aplicativo devem corresponder em todas as máquinas virtuais. Com base em seus requisitos, você pode considerar o uso de Conjuntos de Dimensionamento de Máquinas Virtuais do Azure. Com os Conjuntos de Dimensionamento de Máquinas Virtuais, as instâncias de máquina virtual têm a mesma imagem e configuração do sistema operacional de base.

5. A sub-rede Web na camada Web executa os seguintes componentes do Teamcenter em máquinas virtuais:

   • Os Serviços de Segurança do Teamcenter (TCSS) habilitam o controle de acesso baseado em função (RBAC) para usuários finais e o acesso seguro aos recursos. Com o TCSS, os usuários podem navegar entre diferentes aplicativos do Teamcenter sem encontrar vários desafios de autenticação. Ele oferece uma estrutura unificada para integração com a solução de logon único de um site e simplifica o processo de autenticação
   • Os servidores HTTP do Teamcenter (servidores HTTP TC) executam servidores Web HTTP de terceiros, como servidores baseados em IIS (.NET) ou Java, para dar suporte ao cliente Rich ou ao cliente do Workspace Ativo. Essas máquinas virtuais do servidor Web também hospedam o contêiner de servidor do Teamcenter. Os grupos de segurança de rede (NSGs) protegem a comunicação de entrada e saída entre a sub-rede do Gateway de Aplicativo, a sub-rede Web e as sub-redes corporativas. Os NSGs garantem que as medidas de segurança e conectividade necessárias estejam em vigor para transferência de dados entre as sub-redes.
   • O Gateway de Workspace Ativo fornece a funcionalidade para o cliente do Workspace Ativo do Teamcenter. Ele serve como o mecanismo de roteamento para conteúdo estático, como HTML, CSS, JavaScript e JSON, e conteúdo dinâmico, como roteamento de API. Ele direciona essas solicitações para os serviços de back-end e microsserviços apropriados responsáveis por tarefas como arquitetura orientada a serviços (SOA), serviços de gerenciamento de arquivos (FMS), visualização e GraphQL. Essa arquitetura garante entrega e processamento de conteúdo eficientes no aplicativo de gerenciamento do ciclo de vida do produto do Teamcenter em execução no Azure.
   • Os grupos de segurança de rede (NSGs) protegem a comunicação de entrada e saída entre as sub-redes Enterprise, a sub-rede de banco de dados & sub-rede de armazenamento.

6. A sub-rede Enterprise executa os seguintes componentes principais do Teamcenter:

   • As máquinas virtuais da camada empresarial executam os componentes lógicos de negócios do Teamcenter. Esses componentes incluem Teamcenter Foundation, Gerenciador do Servidor, Dispatcher e microsserviços.

   • O Workspace Ativo serve como a plataforma em que os usuários do Workspace Ativo se inscrevem para acessar informações e executar tarefas com base em suas funções atribuídas.

   • As máquinas virtuais de visualização executam a visualização do ciclo de vida do Teamcenter. Esse recurso capacita todos os membros da sua organização a acessar e exibir dados de design que normalmente são armazenados em formatos de dados CAD.

   • A máquina virtual do Sistema de Gerenciamento de Arquivos (FMS) armazena e recupera arquivos de usuário (CAD, PDF) por meio de protocolos de acesso SMB/NFS do armazenamento de arquivos (por exemplo, discos gerenciados, Arquivos do Azure ou Azure NetApp Files). Ele também dá suporte ao cache e à distribuição de arquivos. O FMS requer a instalação de componentes FSC (cache de servidor FMS) e FCC (cache de cliente FMS). O FCC reside na área de trabalho do cliente.

   • A máquina virtual de cache do servidor de arquivos é um servidor de volume para gerenciamento de arquivos. Ele também é um servidor de cache de desempenho no nível do servidor e fornece acesso a dados compartilhados para vários usuários. Todo o acesso/atualização de arquivos do Teamcenter é por meio de processos de cache do servidor FMS. O processo de cache lê e grava os arquivos em servidores de volume. Ele também transmite os arquivos para/de clientes, conforme necessário.

   • O Servidor de Pesquisa Apache Solr executa pesquisas inteligentes e dá suporte à indexação de dados em tempo real.

   • A máquina virtual do servidor de licença executa uma licença do Teamcenter FlexPLM válida.

7. A sub-rede de banco de dados executa um banco de dados do SQL Server usando uma implantação de infraestrutura como serviço. Ele usa grupos de disponibilidade Always On do SQL Server para replicação assíncrona. A implantação pode executar um Oracle nesta implantação de IaaS.

8. A sub-rede de armazenamento usa os Arquivos do Azure Premium e o Azure NetApp Files.

9. A rede local permite que a equipe de suporte ao cliente e os administradores do sistema se conectem ao Azure por meio da conexão VPN do Azure para obter acesso a qualquer instância de máquina virtual por meio do Protocolo de Área de Trabalho Remota (RDP) de uma jump box (Bastion).

Componentes

Essa arquitetura consiste nos seguintes componentes do Azure.

• Rede Virtual do Microsoft Azure: a Rede Virtual do Microsoft Azure é um serviço que facilita a comunicação segura entre os recursos do Azure, a Internet e as redes locais. Em uma implantação do Teamcenter da Siemens, você pode usá-la para criar uma infraestrutura de rede segura para os serviços do Teamcenter, permitindo uma comunicação segura e confiável entre eles.
• Máquinas virtuais: as Máquinas Virtuais do Azure são uma IaaS que fornece recursos de computação sob demanda e escalonáveis sem a necessidade de manutenção de hardware físico. As máquinas virtuais fornecem a infraestrutura de computação que hospeda os vários serviços do Teamcenter.
• Arquivos do Azure: os Arquivos do Azure são um serviço que oferece armazenamento compartilhado e permite criar uma estrutura de pasta hierárquica para carregar arquivos. Em uma implantação do Teamcenter, ele fornece espaço de armazenamento compartilhado para colaboração, gerenciamento de documentos e controle de versão.
• Azure NetApp Files: o Azure NetApp Files é um serviço de armazenamento de arquivos desenvolvido em conjunto pela Microsoft e pelo NetApp. Você pode usar o Azure NetApp Files para hospedar e gerenciar aplicativos baseados em arquivo do Teamcenter.
• Microsoft Entra ID: o Microsoft Entra ID fornece recursos de sincronização de diretório local e logon único. Você pode usar o Microsoft Entra ID para gerenciar e autenticar usuários, fornecendo acesso contínuo aos serviços do Teamcenter hospedados no Azure.
• SQL Server em Máquinas Virtuais do Microsoft Azure: o SQL Server em Máquinas Virtuais do Microsoft Azure permite que cargas de trabalho do SQL Server sejam migradas para a nuvem com compatibilidade completa de código. Você pode usar esse serviço para hospedar o banco de dados do Teamcenter, fornecendo serviços de dados confiáveis, seguros e com desempenho.
• Grupos de segurança de rede: os grupos de segurança de rede são usados para limitar o acesso a sub-redes na rede do Azure. Para uma implantação do Teamcenter, você usa grupos de segurança de rede para proteger a infraestrutura de rede, garantindo que somente o tráfego autorizado possa acessar os recursos do Teamcenter.
• IP público do Azure: o IP público do Azure é um serviço que conecta máquinas virtuais do Azure à Internet por meio de um endereço IP público. O endereço IP público fornece acesso à Internet aos serviços hospedados do Teamcenter, facilitando o acesso remoto e a colaboração.
• Azure Monitor: o Azure Monitor fornece dados detalhados de monitoramento em tempo real para qualquer recurso do Azure. Use-o para monitorar o desempenho e o uso dos serviços do Teamcenter, fornecendo informações vitais para manter e melhorar a implantação.
• Azure Key Vault: o Azure Key Vault é um serviço para armazenar e acessar segredos usados com segurança por aplicativos e serviços de nuvem. Em uma implantação do Teamcenter, você o usa para armazenar informações confidenciais, como chaves de API, senhas e certificados.
• Gateway de Aplicativo do Azure: o Gateway de Aplicativo do Azure é um balanceador de carga de tráfego da Web que gerencia o tráfego para aplicativos Web. Use-o para gerenciar e distribuir o tráfego para os serviços do Teamcenter, melhorando o desempenho e a confiabilidade.
• Área de Trabalho Virtual do Azure: a Área de Trabalho Virtual do Azure é um serviço de virtualização de aplicativos e área de trabalho. Use-o para fornecer aos usuários um ambiente de área de trabalho virtualizado para a estação de trabalho CAD, facilitando o acesso aos serviços do Teamcenter de qualquer lugar.
• Firewall do Azure: o Firewall do Azure é um serviço de segurança de firewall de rede nativo de nuvem que fornece proteção contra ameaças para cargas de trabalho na nuvem. Para uma implantação do Teamcenter, o Firewall do Azure pode ser usado para proteger os serviços de front-end do Teamcenter contra ameaças.

Considerações

Essas considerações se alinham aos pilares da Azure Well-Architected Framework. Um conjunto de princípios de orientação que podem ser usados para melhorar a qualidade de uma carga de trabalho. Para obter mais informações, confira Microsoft Azure Well-Architected Framework.

Possíveis casos de uso

O Teamcenter fornece uma ampla e rica profundidade de muitas soluções funcionais para gerenciar dados em todo o ciclo de vida do produto e do serviço. A implantação do Teamcenter no Azure dá suporte aos seguintes casos de uso:

• Armazene ativos de dados do produto em uma única fonte de verdade compartilhada e protegida para simplificar os processos.
• Gerencie a complexidade do produto combinando mecânica, elétrica e software.
• Colabore para gerenciar o design do produto, a configuração (lista de materiais) e o gerenciamento de alterações em todo o ciclo de vida do produto com eficiência.
• Processe a conectividade entre engenharia, design, R&D e fabricação.
• Aumente a vantagem competitiva aumentando a velocidade de disponibilização de novos produtos no mercado.
• Potencialize o thread digital e os gêmeos digitais.

Confiabilidade

A confiabilidade garante que seu aplicativo possa cumprir os compromissos que você assume com seus clientes. Para obter mais informações, confira Visão geral do pilar de confiabilidade. Em geral, considere zonas de disponibilidade ou conjuntos de disponibilidade com base nos requisitos de implementações de vários sites. Para obter mais informações, confira Alta disponibilidade e recuperação de desastre para aplicativos IaaS.

Confiabilidade da camada da Web e da camada Enterprise

Use várias máquinas virtuais na camada da Web. Você deve usar várias instâncias do aplicativo Teamcenter para aprimorar a resiliência e a escalabilidade do aplicativo. Execute essas instâncias em várias máquinas virtuais e balanceie a carga do tráfego entre elas. Uma única Máquina Virtual Java (JVM) de servidor Web pode dar suporte a milhares de sessões simultâneas quando configurada corretamente. No entanto, você deve executar vários servidores Web paralelos para balanceamento de carga e/ou maior confiabilidade.

Use várias máquinas virtuais na camada Enterprise. Você deve instalar a camada Enterprise em várias máquinas virtuais do Azure. Essa configuração garante o suporte a failover e permite o balanceamento de carga para otimizar o desempenho. Há dois balanceadores de carga. O gateway de aplicativo faz o balanceamento de carga entre máquinas virtuais na sub-rede Web e o gateway de workspace ativo faz o balanceamento de carga no nível do aplicativo.

Distribuindo funções de software em uma rede, o aplicativo pode obter alta disponibilidade e melhorar a confiabilidade geral do sistema. Essa configuração é benéfica para ambientes de produção em que a operação ininterrupta e a utilização eficiente de recursos são cruciais. Com várias máquinas virtuais, o aplicativo do Teamcenter pode lidar com o aumento da demanda e fornecer uma experiência robusta e responsiva do usuário. Ele permite que você use os recursos de escalabilidade e resiliência do Azure e otimize o desempenho do aplicativo Siemens Teamcenter. Ele ajuda a garantir o acesso ininterrupto a funcionalidades críticas de gerenciamento do ciclo de vida do produto.

Configurar o failover de configuração do Sistema de Gerenciamento de Arquivos (FMS). O failover de configuração permite que o cliente ou a rede FMS faça failover de um servidor de configuração FSC para outro. O failover ocorre com base no valor de prioridade do FSC definido no arquivo de configuração primário do FMS. Assim como outros failovers na configuração do FMS, o atributo de prioridade determina a configuração de failover. Zero é a prioridade mais alta. Números maiores que zero representam uma prioridade decrescente. Você deve usar o Centro de Suporte da Siemens para obter mais informações sobre a configuração de failover para os seguintes componentes:

• Configuração de failover do servidor de volume FSC
• Configuração de failover de cache remoto do FSC
• Configuração de failover de cache remoto de vários níveis do FSC
• Configuração de microsserviços

Confiabilidade da camada de recursos

Configurar backups de banco de dados. Para o SQL Server, uma abordagem é usar o Backup do Azure usando o Cofre dos Serviços de Recuperação para fazer backup de bancos de dados do SQL Server executados em máquinas virtuais. Com essa solução, você pode executar a maioria das principais operações de gerenciamento de backup sem ficar limitado ao escopo de um cofre individual. Para obter mais informações sobre o Oracle, confira Oracle Database nas estratégias de backup de Máquinas Virtuais do Microsoft Azure.

Use o Backup do Azure. Ao executar backups no nível do servidor, você deve evitar fazer backup dos arquivos de banco de dados ativos diretamente. O backup pode não capturar o estado completo dos arquivos de banco de dados no momento do backup. Em vez disso, os backups no nível do servidor devem se concentrar no backup do arquivo de backup gerado usando o utilitário de backup do banco de dados. Essa abordagem garante um backup mais confiável e consistente do banco de dados do aplicativo. Você pode proteger a integridade e a disponibilidade dos dados do aplicativo Teamcenter. Você pode proteger informações críticas e habilitar a recuperação eficiente para quaisquer problemas imprevistos ou perda de dados.

Configure backups de volume. Os Arquivos do Azure fornecem a capacidade de tirar instantâneos de compartilhamentos de arquivos, criando cópias pontuais e de somente leitura de seus dados. Usando instantâneos de Arquivos do Azure ou do Azure NetApp Files, estabeleça uma solução de backup de uso geral que proteja contra exclusões acidentais ou alterações não intencionais nos dados. Para o servidor de volume do Teamcenter, use backups de volume de arquivo. Essa configuração faz backup efetivamente do servidor de volume e permite uma recuperação fácil se houver perda de dados ou falhas no sistema. Implementar essas recomendações aprimora a proteção de dados e a resiliência do aplicativo Teamcenter, mitigando os riscos associados à perda de dados ou modificações não autorizadas.

Testar backups de banco de dados e armazenamento. Você deve planejar, documentar e testar a estratégia de backup e recuperação para os servidores de banco de dados e do gerenciador de arquivos do Teamcenter.

Configurar a frequência de backup. Determine as necessidades de backup com base nos requisitos de negócios, considerando o número crescente de usuários. Um backup diário pode não ser suficiente para a proteção ideal, portanto, ajuste a frequência adequadamente.

Coordene dados de volume com backups de banco de dados. Verifique se os backups para os servidores de volume do Gerenciador de Arquivos (FMS) são coordenados com backups de banco de dados. . Essa configuração permite sincronizar os arquivos reais com os metadados do arquivo. O banco de dados contém metadados (ponteiros) para arquivos dentro do FMS, tornando a sincronização crucial.

Aprimore a confiabilidade do banco de dados. Implante máquinas virtuais do SQL Server em Conjuntos de Disponibilidade para melhorar a confiabilidade do banco de dados. Os Conjuntos de Disponibilidade implantam máquinas virtuais em domínios de falha e atualizam domínios, mitigando eventos de tempo de inatividade dentro do datacenter. Crie um conjunto de disponibilidade durante o provisionamento de máquina virtual. Considere replicar o armazenamento do Azure em diferentes datacenters do Azure para ter redundância extra.

Para bancos de dados Oracle, o Azure oferece zonas de disponibilidade e conjuntos de disponibilidade. Você só deve usar conjuntos de disponibilidade em regiões em que as zonas de disponibilidade estão indisponíveis. Além das ferramentas do Azure, a Oracle fornece as soluções Oracle Data Guard e GoldenGate. Para obter mais informações, confira Bancos de dados Oracle em Máquinas Virtuais do Microsoft Azure.

Use o grupo de disponibilidade Always On. Configure o servidor de banco de dados com um grupo de disponibilidade "Always On" para SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure. Essa opção usa o serviço de clustering de failover do Windows Server (WSFC) subjacente e ajuda a garantir a alta disponibilidade. Para obter mais informações, confira Visão geral dos Grupos de Disponibilidade AlwaysOn do SQL Server e Clustering de failover do Windows Server (WSFC).

Segurança

A Segurança do Azure fornece garantias contra ataques deliberados e o abuso de seus valiosos dados e sistemas. Para saber mais, confira Visão geral do pilar de segurança.

Configure o serviço de logon e o serviço de identidade. O Teamcenter fornece o recurso Teamcenter Security Services (TCSS). O serviço de logon e o serviço de identidade são componentes essenciais do TCSS e podem ser criados usando o Gerenciador de Aplicativos Web. Implante esses aplicativos Web Java EE em um servidor de aplicativos Web Java EE com suporte.

Serviço de logon: o serviço de logon serve como uma interface do cliente e pode ser acessado usando URLs IPv4 e IPv6. Ele também serve como o repositório para sessões ativas dos serviços de segurança, armazenando informações de estado importantes necessárias para o recurso de logon único dos serviços de segurança.

Serviço de identidade: o serviço de identidade só pode ser acessado usando o endereçamento IPv4. Ele inclui uma tabela que aponta para a URL raiz do aplicativo. Como uma interface do cliente, ele deve aceitar URLs IPv4 e IPv6. Para utilizar os serviços de segurança, verifique a instalação do agente de sessão dos serviços de segurança na camada da Web.

Otimização de custo

A otimização de custos é a análise de maneiras de reduzir as despesas desnecessárias e melhorar a eficiência operacional. Para obter mais informações, confira Visão geral do pilar de otimização de custo.

Considere máquinas virtuais de vCPU restritas. Se a sua carga de trabalho exigir mais memória e menos CPUs, considere usar um dos tamanhos restritos da máquina virtual da vCPU para reduzir os custos de licenciamento de software cobrados por vCPU.

Use os SKUs de máquina virtual corretos. Você deve usar os SKUs de máquina virtual na tabela a seguir. Entre em contato com a equipe de suporte da Siemens para obter as recomendações mais recentes do Teamcenter sobre a matriz de certificação e as recomendações de SKU do Azure.

Use a calculadora do Azure. A calculadora do Azure pode ajudá-lo a estimar e otimizar o custo. Para obter um custo estimado da arquitetura de linha de base, confira custo estimado. Suas estimativas podem ser diferentes com base na implementação do Teamcenter do Azure.

Eficiência de desempenho

A eficiência do desempenho é a capacidade de dimensionar sua carga de trabalho para atender às demandas colocadas por usuários de maneira eficiente. Para saber mais, confira Visão geral do pilar de eficiência de desempenho.

Use grupos de posicionamento por proximidade. Use grupos de posicionamento por proximidade para obter a latência de rede ideal, especialmente para aplicativos CAD. Empregue grupos de posicionamento por proximidade quando uma latência de rede significativa entre a camada do aplicativo e o banco de dados afetar a carga de trabalho. Anote as limitações na disponibilidade do tipo de máquina virtual no mesmo datacenter. Para obter mais informações, confira grupos de posicionamento por proximidade.

Ao hospedar volumes para o servidor de volume do Teamcenter, é recomendável anexar vários discos Premium a uma máquina virtual e distribuí-los juntos. Essa configuração aprimora as operações de E/S combinadas por segundo (IOPS) e o limite de taxa de transferência. Em uma Máquina Virtual da série DS, você pode distribuir até 32 discos Premium e, para a série GS, até 64 discos Premium podem ser distribuídos. Verifique se a entrada/saída combinada por segundo (IOPS) não excede o limite definido pelo SKU da máquina virtual. Para obter mais informações, confira Centro de Suporte da Siemens.

Use o fluxo de indexação assíncrono. Para indexação de Pesquisa de Texto Completo (FTS) por meio do servidor Apache Solr, você deve usar um fluxo de indexação de conteúdo de arquivo assíncrono. É importante ao indexar conteúdo de arquivos CAD associados a objetos do Teamcenter. O fluxo de indexação assíncrona usa processos separados e independentes do Dispatcher para acompanhar solicitações. Isso reduz a necessidade de processos com uso intensivo de recursos que exigem recursos adicionais de CPU e memória. O fluxo de indexação assíncrona separa a indexação de conteúdo do arquivo da indexação de metadados. Depois que a indexação de metadados for concluída, os usuários poderão pesquisar todos os objetos indexáveis sem esperar pela indexação de conteúdo do arquivo. Esse fluxo de indexação melhora o tempo de pesquisa.

Colaboradores

A Microsoft mantém este artigo. Os colaboradores a seguir escreveram originalmente o artigo.

Principais autores:

• Sunita Phanse | Gerente Sênior de Programas Técnicos

Outros colaboradores:

• Guy Bursell | Diretor de Estratégia de Negócios
• Gauhar Junnarkar | Gerente de Programas Principal
• Geert van Teylingen | Gerente de Produtos do Grupo do Azure NetApp Files

Para ver perfis não públicos no LinkedIn, entre no LinkedIn.

Próximas etapas

Recursos relacionados

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