Arquitectura de línea de base de Teamcenter de Siemens en Azure

En este artículo se define la arquitectura de línea base para implementar la administración del ciclo de vida del producto (PLM) de Teamcenter de Siemens en Azure. PLM de Teamcenter de Siemens es un conjunto de software para administrar todo el ciclo de vida de un producto. La consolidación de Teamcenter en Azure proporciona una experiencia de PLM coherente y sincronizada en toda la empresa.

Muchos clientes ejecutan varias soluciones de Teamcenter en toda la empresa, mezclando varias instancias, varios proveedores de ISV e implementaciones de nube híbrida y locales. Esta fragmentación reduce la capacidad del cliente de acceder uniformemente a los datos. La consolidación de Teamcenter en Azure proporciona una experiencia de PLM coherente y sincronizada en toda la empresa.

Architecture

La arquitectura de línea de base de PLM de Teamcenter de Siemens tiene cuatro niveles distribuidos (cliente, web, empresa y recurso) en una única zona de disponibilidad. Cada nivel se alinea con la función y la comunicación fluye entre estos niveles. Los cuatro niveles usan sus propias máquinas virtuales en una sola red virtual. Teamcenter usa un modelo de cliente-servidor. La funcionalidad empresarial principal de Teamcenter se ejecuta en un servidor central en el nivel empresarial y los usuarios acceden a él a través de una interfaz de cliente grueso o basado en web. Puede implementar varias instancias en entornos de desarrollo y pruebas (redes virtuales) al agregar máquinas virtuales y almacenamiento adicionales.

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Flujo de trabajo

1. Los usuarios de Teamcenter acceden a la aplicación Teamcenter a través de una dirección URL pública del punto de conexión basado en HTTPS. Los usuarios acceden a la aplicación a través de dos interfaces de usuario: (1) un cliente enriquecido y (2) un cliente de área de trabajo activa.

2. El usuario se autentica mediante una credencial de Teamcenter que crea un administrador de Teamcenter en Teamcenter. Microsoft Entra ID con la configuración de SAML permite el inicio de sesión único en la aplicación Teamcenter.

3. La red troncal de Azure Firewall filtra el tráfico y la inteligencia sobre amenazas de Microsoft Cyber Security. Tráfico HTTPS dirigido a la puerta de enlace de Aplicación de Azure. La red virtual del concentrador y la red virtual de radio están emparejadas para que puedan comunicarse a través de la red troncal de Azure.

4. Azure Application Gateway enruta el tráfico a las máquinas virtuales del servidor web de Teamcenter en el nivel web. Azure Application Gateway con Azure Firewall inspecciona el tráfico HTTP entrante para supervisar continuamente Teamcenter contra vulnerabilidades de seguridad. Para obtener un rendimiento confiable de la aplicación, el tamaño de máquina virtual, la configuración de disco y las instalaciones de la aplicación deben coincidir en todas las máquinas virtuales. Según sus requisitos, puede considerar el uso de Azure Virtual Machines Scale Sets. Con Virtual Machine Scale Sets, las instancias de máquina virtual tienen la misma imagen y configuración base del sistema operativo.

5. La subred web del nivel Web ejecuta los siguientes componentes de Teamcenter en máquinas virtuales:

   • Los servicios de seguridad de Teamcenter (TCSS) habilitan el control de acceso basado en roles (RBAC) para los usuarios finales y protegen el acceso a los recursos. Con TCSS, los usuarios pueden navegar entre diferentes aplicaciones de Teamcenter sin encontrarse con varios desafíos de autenticación. Ofrece un marco unificado para la integración con la solución de inicio de sesión único de un sitio y simplifica el proceso de autenticación
   • Los servidores HTTP de Teamcenter (servidores HTTP TC) ejecutan servidores web HTTP de terceros, como IIS (.NET) o servidores basados en Java, para admitir el cliente enriquecido o el cliente del área de trabajo activa. Estas máquinas virtuales de servidor web también hospedan el contenedor servlet de Teamcenter. Los grupos de seguridad de red (NSG) protegen la comunicación entrante y saliente entre la subred de Application Gateway, la subred web y las subredes empresariales. Los NSG garantizan que las medidas de conectividad y seguridad necesarias estén implementadas para la transferencia de datos entre las subredes.
   • Puerta de enlace de área de trabajo activa proporciona la funcionalidad para el cliente del área de trabajo activa de Teamcenter. Sirve como mecanismo de enrutamiento para contenido estático, como HTML, CSS, JavaScript, JSON y contenido dinámico, como el enrutamiento de API. Dirige estas solicitudes a los servicios de back-end y microservicios adecuados responsables de tareas, como la arquitectura orientada a servicios (SOA), servicios de administración de archivos (FMS), visualización y GraphQL. Esta arquitectura garantiza la entrega y el procesamiento eficientes del contenido dentro de la aplicación Product Lifecycle Management de Teamcenter, que se ejecuta en Azure.
   • Los grupos de seguridad de red (NSG) protegen la comunicación entrante y saliente entre las subredes empresariales, la subred de base de datos y la subred de almacenamiento.

6. La subred empresarial ejecuta los siguientes componentes principales de Teamcenter:

   • Las máquinas virtuales de nivel empresarial ejecutan los componentes de lógica de negocios de Teamcenter. Estos componentes incluyen Teamcenter Foundation, Administrador del servidor, Dispatcher y Microservicios.

   • El área de trabajo activa actúa como la plataforma en la que los usuarios del área de trabajo activa inician sesión para acceder a la información y realizar tareas en función de sus roles asignados.

   • Las máquinas virtuales de visualización ejecutan la visualización del ciclo de vida de Teamcenter. Esta característica permite a todos los miembros de su organización acceder a los datos de diseño y ver que se almacenan normalmente en formatos de datos CAD.

   • La máquina virtual del sistema de administración de archivos (FMS) almacena y recupera archivos de usuario (CAD, PDF) a través de protocolos de acceso SMB/NFS desde el almacenamiento de archivos (por ejemplo, discos administrados, Azure Files o Azure NetApp Files). También admite el almacenamiento en caché y la distribución de archivos. FMS requiere la instalación de una caché de servidores FMS (FSC) y componentes de caché de cliente FMS (FCC). FCC reside en el escritorio del cliente.

   • La máquina virtual de caché del servidor de archivos es un servidor de volúmenes para la administración de archivos. También es un servidor de caché de rendimiento de nivel de servidor y proporciona acceso a datos compartidos para varios usuarios. Todo el acceso o actualización de archivos de Teamcenter se realiza a través de procesos de caché del servidor FMS. El proceso de caché lee y escribe los archivos en los servidores de volúmenes. También transmite los archivos hacia y desde los clientes según sea necesario.

   • El servidor de búsqueda Apache Solr realiza búsquedas inteligentes y admite la indexación en tiempo real de datos.

   • La máquina virtual del servidor de licencias ejecuta una licencia válida de FlexPLM de Teamcenter.

7. La subred de base de datos ejecuta una base de datos de SQL Server mediante una implementación de infraestructura como servicio. Usa los grupos de disponibilidad Always On de SQL Server para la replicación asincrónica. La implementación podría ejecutar una instancia de Oracle en esta implementación de IaaS.

8. La subred de almacenamiento usa Azure Files Premium y Azure NetApp Files.

9. La red local permite que el equipo de soporte técnico y los administradores del sistema se conecten a Azure a través de una conexión VPN de Azure para obtener acceso a cualquier instancia de máquina virtual a través del Protocolo de escritorio remoto (RDP) desde un jumpbox (Bastion).

Componentes

Esta arquitectura consta de los siguientes componentes de Azure.

• Azure Virtual Network: Azure Virtual Network es un servicio que facilita la comunicación segura entre los recursos de Azure, Internet y las redes locales. En una implementación de Teamcenter de Siemens, puede usarlo para crear una infraestructura de red segura para los servicios de Teamcenter, lo que permite una comunicación segura y confiable entre ellos.
• Máquinas virtuales: Azure Virtual Machines es una IaaS que proporciona recursos informáticos a petición y escalables sin necesidad del mantenimiento de hardware físico. Las máquinas virtuales proporcionan la infraestructura informática que hospeda los distintos servicios de Teamcenter.
• Azure Files: Azure Files es un servicio que ofrece almacenamiento compartido y permite crear una estructura jerárquica de carpetas para cargar archivos. En una implementación de Teamcenter, proporciona espacio de almacenamiento compartido para la colaboración, la administración de documentos y el control de versiones.
• Azure NetApp Files: Azure NetApp Files es un servicio de almacenamiento de archivos desarrollado conjuntamente por Microsoft y NetApp. Puede usar Azure NetApp Files para hospedar y administrar aplicaciones basadas en archivos de Teamcenter.
• Microsoft Entra ID: Microsoft Entra ID proporciona sincronización de directorios local y características de inicio de sesión único. Puede usar Microsoft Entra ID para administrar y autenticar usuarios, lo que proporciona acceso sin problemas a los servicios de Teamcenter hospedados en Azure.
• SQL Server en Azure Virtual Machines: SQL Server en Azure Virtual Machines permite migrar las cargas de trabajo de SQL Server a la nube con compatibilidad de código completa. Puede usar este servicio para hospedar la base de datos de Teamcenter, lo que proporciona servicios de datos confiables, seguros y eficaces.
• Grupos de seguridad de red: los grupos de seguridad de red se usan para limitar el acceso a las subredes dentro de la red de Azure. En el caso de una implementación de Teamcenter, se usan grupos de seguridad de red para proteger la infraestructura de red, lo que garantiza que solo el tráfico autorizado pueda acceder a los recursos de Teamcenter.
• IP pública de Azure: la dirección IP pública de Azure es un servicio que conecta Azure Virtual Machines a Internet a través de una dirección IP pública. La dirección IP pública proporciona acceso a Internet a los servicios de Teamcenter hospedados, lo que facilita el acceso remoto y la colaboración.
• Azure Monitor: Azure Monitor proporciona datos detallados de supervisión en tiempo real para cualquier recurso de Azure. Se usa para supervisar el rendimiento y el uso de los servicios de Teamcenter, lo que proporciona información vital para mantener y mejorar la implementación.
• Azure Key Vault: Azure Key Vault es un servicio para almacenar y acceder de forma segura a los secretos que usan las aplicaciones y los servicios en la nube. En una implementación de Teamcenter, se usa para almacenar información confidencial, como claves de API, contraseñas y certificados.
• Azure Application Gateway: Azure Application Gateway es un equilibrador de carga de tráfico web que administra el tráfico a las aplicaciones web. Se usa para administrar y distribuir el tráfico a los servicios de Teamcenter, lo que mejora el rendimiento y la confiabilidad.
• Azure Virtual Desktop: Azure Virtual Desktop es un servicio de virtualización de aplicaciones y de escritorio. Se usa para proporcionar a los usuarios un entorno de escritorio virtualizado para la estación de trabajo CAD, lo que facilita el acceso a los servicios de Teamcenter desde cualquier lugar.
• Azure Firewall: Azure Firewall es un servicio de seguridad de firewall de red nativo de nube que proporciona protección contra amenazas para cargas de trabajo en la nube que se ejecutan en Azure. Para una implementación de Teamcenter, se puede usar Azure Firewall para proteger los servicios front-end de Teamcenter frente a amenazas.

Consideraciones

Estas consideraciones se alinean con los pilares del Marco de buena arquitectura de Azure. Un conjunto de principios rectores que se pueden usar para mejorar la calidad de una carga de trabajo Para más información, consulte Marco de buena arquitectura de Microsoft Azure.

Posibles casos de uso

Teamcenter proporciona una amplia y rica profundidad de muchas soluciones funcionales para administrar los datos en todo el ciclo de vida del producto y del servicio. La implementación de Teamcenter en Azure admite los siguientes casos de uso:

• Almacene recursos de datos de productos en un único origen de verdad compartido y protegido para simplificar los procesos.
• Administre la complejidad del producto al combinar software y componentes eléctricos y mecánicos.
• Colabore para administrar el diseño y la configuración (lista de materiales) del producto, y la administración de cambios en todo el ciclo de vida del producto de forma eficaz.
• Procese la conectividad entre ingeniería, diseño, investigación y desarrollo y fabricación.
• Aumente la ventaja competitiva al aumentar la velocidad de comercialización de nuevos productos.
• Alimentación de subprocesos digitales y gemelos digitales.

Confiabilidad del nivel web y del nivel empresarial

Use varias máquinas virtuales en el nivel web. Debe usar varias instancias de la aplicación Teamcenter para mejorar la resistencia y la escalabilidad de la aplicación. Ejecute estas instancias en varias máquinas virtuales y equilibre la carga del tráfico entre ellas. Una sola máquina virtual Java (JVM) de servidor web puede admitir varias miles de sesiones simultáneas cuando se ajusta correctamente. Sin embargo, debe ejecutar varios servidores web en paralelo para equilibrar la carga o aumentar la confiabilidad.

Use varias máquinas virtuales en el nivel empresarial. Debe instalar el nivel empresarial en varias máquinas virtuales de Azure. Esta configuración garantiza la compatibilidad con la conmutación por error y permite que el equilibrio de carga optimice el rendimiento. Hay dos equilibradores de carga. La puerta de enlace de aplicación equilibra la carga entre las máquinas virtuales de la subred web y se equilibra la carga de la puerta de enlace del área de trabajo activa en el nivel de aplicación.

Al distribuir funciones de software a través de una red, la aplicación puede lograr alta disponibilidad y mejorar la confiabilidad general del sistema. Esta configuración es beneficiosa para los entornos de producción en los que el funcionamiento ininterrumpido y el uso eficiente de los recursos son cruciales. Con varias máquinas virtuales, la aplicación Teamcenter puede controlar la mayor demanda y proporcionar una experiencia de usuario sólida y dinámica. Permite usar las funcionalidades de escalabilidad y resistencia de Azure y optimizar el rendimiento de la aplicación Teamcenter de Siemens. Ayuda a garantizar el acceso ininterrumpido a las funcionalidades críticas de administración del ciclo de vida del producto.

Configure la conmutación por error de configuración del sistema de administración de archivos (FMS). La conmutación por error de configuración permite al cliente o a la red FMS conmutar por error de un servidor de configuración FSC a otro. La conmutación por error se produce en función del valor de prioridad del FSC establecido en el archivo de configuración principal de FMS. Al igual que otras conmutaciones por error en la configuración de FMS, el atributo priority determina la configuración de conmutación por error. Cero es la prioridad máxima. Los números mayores que cero representan una prioridad gradualmente menor. Debe usar el Centro de soporte técnico de Siemens para obtener más información sobre la configuración de conmutación por error para los siguientes componentes:

• Configuración de conmutación por error del servidor de volúmenes de FSC
• Configuración de conmutación por error de caché remota de FSC
• Configuración remota de conmutación por error de caché de varios niveles de FSC
• Configuración de microservicios

Confiabilidad del nivel de recursos

Configure las copias de seguridad de base de datos. En el caso de SQL Server, un enfoque consiste en usar Azure Backup mediante el almacén de Recovery Services para realizar copias de seguridad de las bases de datos de SQL Server que se ejecutan en máquinas virtuales. Con esta solución, es posible realizar la mayoría de las operaciones de administración de copia de seguridad de claves sin limitarse al ámbito de un almacén individual. Para más información sobre Oracle, consulte Estrategias de copia de seguridad de Oracle Database en Azure Virtual Machines.

Use Azure Backup. Al realizar copias de seguridad de nivel de servidor, debe evitar realizar copias de seguridad de los archivos de base de datos activos directamente. Es posible que la copia de seguridad no capture el estado completo de los archivos de base de datos en el momento de la copia de seguridad. En su lugar, las copias de seguridad de nivel de servidor deben centrarse en la copia de seguridad del archivo de copia de seguridad generado mediante la utilidad de copia de seguridad de la base de datos. Este enfoque garantiza una copia de seguridad más confiable y coherente de la base de datos de la aplicación. Puede proteger la integridad y disponibilidad de sus datos de la aplicación Teamcenter. Puede proteger la información crítica y habilitar una recuperación eficaz para cualquier problema imprevisto o pérdida de datos.

Configure copias de seguridad de volúmenes. Azure Files proporciona la capacidad de tomar instantáneas de recursos compartidos de archivos, ya que crea copias de solo lectura a un momento dado de los datos. Al usar las instantáneas de Azure Files o Azure NetApp Files, establezca una solución de copia de seguridad de uso general que le proteja contra eliminaciones accidentales o cambios no deseados en los datos. Para el servidor de volúmenes de Teamcenter, use copias de seguridad de volúmenes de archivos. Esta configuración realiza una copia de seguridad eficaz del servidor de volúmenes y permite una recuperación sencilla si se ha producido una pérdida de datos o errores del sistema. La implementación de estas recomendaciones mejora la protección de datos y la resistencia de la aplicación Teamcenter, ya que mitiga los riesgos asociados a la pérdida de datos o modificaciones no autorizadas.

Pruebe las copias de seguridad de almacenamiento y la base de datos. Debe planear, documentar y probar la estrategia de copia de seguridad y recuperación para la base de datos de Teamcenter y los servidores del administrador de archivos.

Configure la frecuencia de copia de seguridad. Determine las necesidades de copia de seguridad en función de los requisitos empresariales, al tener en cuenta el número creciente de usuarios. Es posible que una copia de seguridad diaria no sea suficiente para una protección óptima, por lo que debe ajustar la frecuencia en consecuencia.

Coordine los datos de volumen con copias de seguridad de base de datos. Asegúrese de que las copias de seguridad de los servidores de volúmenes del administrador de archivos (FMS) se coordinan con copias de seguridad de base de datos. . Esta configuración permite sincronizar los archivos reales con los metadatos del archivo. La base de datos contiene metadatos (punteros) a archivos dentro de FMS, lo que hace que la sincronización sea fundamental.

Mejore la confiabilidad de la base de datos. Implemente las máquinas virtuales de SQL Server en conjuntos de disponibilidad para mejorar la confiabilidad de la base de datos. Los conjuntos de disponibilidad implementan máquinas virtuales en dominios de error y dominios de actualización, lo que mitiga los eventos de tiempo de inactividad dentro del centro de datos. Cree un conjunto de disponibilidad durante el aprovisionamiento de máquinas virtuales. Considere la posibilidad de replicar Azure Storage en distintos centros de datos de Azure para obtener redundancia adicional.

En el caso de las bases de datos de Oracle, Azure ofrece zonas de disponibilidad y conjuntos de disponibilidad. Solo debe usar conjuntos de disponibilidad en regiones en las que las zonas de disponibilidad no están disponibles. Además de las herramientas de Azure, Oracle proporciona las soluciones Oracle Data Guard y GoldenGate. Para más información, consulte Bases de datos de Oracle en Azure Virtual Machines.

Use un grupo de disponibilidad AlwaysOn. Configure el servidor de base de datos con un grupo de disponibilidad "Always On" para SQL Server en Azure Virtual Machines. Esta opción usa el servicio subyacente Clústeres de conmutación por error de Windows Server (WSFC) y ayuda a garantizar la alta disponibilidad. Para más información, consulte Información general sobre los grupos de disponibilidad Always On de SQL Server y Clústeres de conmutación por error de Windows Server (WSFC).

Seguridad

La seguridad de Azure proporciona garantías contra ataques deliberados y el abuso de datos y sistemas valiosos. Para más información, consulte Introducción al pilar de seguridad.

Configure el servicio de inicio de sesión y el servicio de identidad. Teamcenter proporciona la característica Servicios de seguridad de Teamcenter (TCSS). El servicio de inicio de sesión y el servicio de identidad son componentes esenciales de TCSS y se pueden crear mediante el Administrador de aplicaciones web. Implemente estas aplicaciones web de Java EE en un servidor de aplicaciones web de Java EE compatible.

Servicio de inicio de sesión: el servicio de inicio de sesión actúa como una interfaz de cliente y se puede acceder a él mediante direcciones URL IPv4 e IPv6. También sirve como repositorio para sesiones activas de Servicios de seguridad y almacena información de estado importante necesaria para la funcionalidad de inicio de sesión único de Servicios de seguridad.

Servicio de identidad: solo se puede acceder al servicio de identidad mediante el direccionamiento IPv4. Incluye una tabla que apunta a la dirección URL raíz de la aplicación. Como interfaz de cliente, debe aceptar direcciones URL IPv4 e IPv6. Para usar los Servicios de seguridad, asegúrese de instalar el Agente de sesión de Servicios de seguridad en el nivel web.

Optimización de costos

La optimización de costos trata de buscar formas de reducir los gastos innecesarios y mejorar las eficiencias operativas. Para más información, vea Información general del pilar de optimización de costos.

Considere la posibilidad de restringir máquinas virtuales de vCPU. Si la carga de trabajo requiere más memoria y menos CPU, considere la posibilidad de usar uno de los tamaños de máquina virtual de vCPU restringida para reducir los costos de las licencias de software que se cobran por vCPU.

Use los SKU de máquina virtual adecuados. Debe usar los SKU de máquina virtual en la tabla siguiente. Comuníquese con el equipo de soporte técnico de Siemens para obtener las recomendaciones más recientes de Teamcenter en la matriz de certificación y el SKU de Azure.

Use la calculadora de Azure. La calculadora de Azure puede ayudarle a calcular y optimizar el costo. Para obtener un costo estimado de la arquitectura de línea base, consulte costo estimado. Las estimaciones pueden diferir en función de la implementación de Teamcenter de Azure.

Eficiencia del rendimiento

La eficiencia del rendimiento es la capacidad de la carga de trabajo para escalar con el fin de satisfacer de manera eficiente las demandas que los usuarios hayan ejercido sobre ella. Para obtener más información, vea Resumen del pilar de eficiencia del rendimiento.

Use los grupos de selección de ubicación de proximidad. Use los grupos de selección de ubicación de proximidad para lograr una latencia de red óptima, especialmente para las aplicaciones CAD. Use los grupos de selección de ubicación de proximidad cuando la latencia de red significativa entre la capa de aplicación y la base de datos afecte a la carga de trabajo. Tome nota de las limitaciones de la disponibilidad del tipo de máquina virtual en el mismo centro de datos. Para más información, consulte Grupos con ubicación por proximidad.

Al hospedar volúmenes para el servidor de volumen de Teamcenter, se recomienda conectar varios discos Premium a una máquina virtual y agruparlos. Esta configuración mejora las operaciones de E/S combinadas por segundo (IOPS) y el límite de rendimiento. En una máquina virtual de la serie DS, puede fragmentar hasta 32 discos prémium y, para la serie GS, se pueden seccionar hasta 64 discos prémium. Asegúrese de que la salida de entrada combinada por segundo (IOPS) no supere el límite definido por el SKU de máquina virtual. Para más información, consulte Centro de soporte técnico de Siemens.

Use el flujo de indexación asincrónica. Para la indexación de búsqueda de texto completo (FTS) a través del servidor Apache Solr, debe usar un flujo de indexación de contenido de archivos asincrónico. Es importante al indexar contenido de archivos CAD asociados a los objetos Teamcenter. El flujo de indexación asincrónico usa procesos independientes del distribuidor para realizar un seguimiento de las solicitudes. Reduce la necesidad de procesos que consumen muchos recursos que requieren recursos adicionales de CPU y memoria. El flujo de indexación asincrónica separa la indexación de contenido del archivo de la indexación de metadatos. Después de completar la indexación de metadatos, los usuarios pueden buscar todos los objetos indexables sin esperar a la indexación de contenido del archivo. Este flujo de indexación mejora el tiempo de búsqueda.

Colaboradores

Microsoft se encarga del mantenimiento de este artículo. Los siguientes colaboradores escribieron originalmente este artículo.

Creadores de entidad de seguridad:

• Sunita Phanse | Gerente técnica sénior de programas

Otros colaboradores:

• Guy Bursell | Director de estrategia empresarial
• Gauhar Junnarkar | Administrador de programas principal
• Geert van Teylingen | Gerente de producto del grupo de Azure NetApp Files

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