Arquitetura de linha de base do Siemens Teamcenter no Azure

Este artigo define a arquitetura de linha de base para implementar o Siemens Teamcenter Product Lifecycle Management (PLM) no Azure. 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 Teamcenter em toda a empresa, misturando várias instâncias, vários fornecedores de ISV e implementações locais e de nuvem híbrida. 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 do Siemens Teamcenter PLM tem quatro camadas distribuídas (cliente, web, empresa e recurso) em uma única zona de disponibilidade. Cada camada se alinha à função e a comunicação flui 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 principal do Teamcenter é executada em um servidor central na camada corporativa e os usuários a acessam por meio de uma interface baseada na Web ou de cliente espesso. Você pode implantar várias instâncias em ambientes de desenvolvimento e teste (redes virtuais) adicionando máquinas virtuais e armazenamento extras.

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Fluxo de Trabalho

1. Os usuários do Teamcenter acessam o aplicativo Teamcenter por meio de uma URL pública de 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 espaço de trabalho ativo.

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

3. O backbone do Firewall do Azure filtra o tráfego e a inteligência de ameaças do 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 contra exploits. Para um desempenho confiável do seu aplicativo, o tamanho da máquina virtual, a configuração do 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 Escala de Máquinas Virtuais do Azure. Com os Conjuntos de Dimensionamento de Máquina Virtual, as instâncias de máquina virtual têm a mesma imagem e configuração de sistema operacional base.

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

   • Os serviços de segurança do Teamcenter (TCSS) permitem o controle de acesso baseado em função (RBAC) para usuários finais e 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 IIS (.NET) ou servidores baseados em Java, para suportar o cliente Rich ou o cliente Ative Workspace. Essas máquinas virtuais de servidor Web também hospedam o contêiner de servlet do Teamcenter. Os NSGs (grupos de segurança de rede) protegem a comunicação de entrada e saída entre a sub-rede do Application Gateway, a sub-rede da Web e as sub-redes corporativas. Os NSGs garantem a conectividade e as medidas de segurança necessárias para a transferência de dados entre as sub-redes.
   • O Ative Workspace Gateway fornece a funcionalidade para o cliente do Teamcenter Ative Workspace. Ele serve como o mecanismo de roteamento para conteúdo estático, como HTML, CSS, JavaScript, 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 a entrega e o processamento eficientes de conteúdo no aplicativo Teamcenter Product Lifecycle Management em execução no Azure.
   • Os NSGs (grupos de segurança de rede) protegem a comunicação de entrada e saída entre as sub-redes Enterprise, a sub-rede de banco de dados ou a sub-rede de armazenamento.

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

   • As máquinas virtuais de camada empresarial executam os componentes de lógica de negócios do Teamcenter. Esses componentes incluem Teamcenter Foundation, Server Manager, Dispatcher e Microservices.

   • O Ative Workspace serve como a plataforma onde os usuários do Ative Workspace entram 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 permite que todos os membros da sua organização acessem e visualizem dados de projeto que geralmente são armazenados em formatos de dados CAD.

   • A máquina virtual do Sistema de Gerenciamento de Arquivos (FMS) armazena e recupera arquivos do usuário (CAD, PDF) por meio de protocolos de acesso SMB/NFS do armazenamento de arquivos (por exemplo, discos gerenciados, Arquivos do Azure ou Arquivos NetApp do Azure). Ele também suporta cache e distribuição de arquivos. O FMS requer a instalação de um cache de servidor FMS (FSC) e componentes de cache de cliente FMS (FCC). A 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. 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 feito 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 o(s) arquivo(s) de/para clientes, conforme necessário.

   • O servidor de pesquisa Apache Solr realiza pesquisas inteligentes e suporta indexação de dados em tempo real.

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

7. A sub-rede de banco de dados executa um banco de dados 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 nessa implantação de IaaS.

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

9. A rede local permite que a equipe de suporte ao cliente e os administradores de sistema se conectem ao Azure por meio da conexão VPN do Azure para obter acesso a qualquer instância de máquina virtual via RDP (Remote Desktop Protocol) a partir de uma caixa de salto (Bastion).

Componentes

Essa arquitetura consiste nos seguintes componentes do Azure.

• Rede Virtual do Azure: a Rede Virtual do Azure é um serviço que facilita a comunicação segura entre os recursos do Azure, a Internet e as redes locais. Em uma implantação do Siemens Teamcenter, você pode usá-lo 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 escaláveis sob demanda 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: o Azure Files é um serviço que oferece armazenamento compartilhado e permite criar uma estrutura hierárquica de pastas 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: Azure NetApp Files é um serviço de armazenamento de arquivos desenvolvido em conjunto pela Microsoft e NetApp. Você pode usar os Arquivos NetApp do Azure para hospedar e gerenciar aplicativos baseados em arquivos do Teamcenter.
• Microsoft Entra ID: o Microsoft Entra ID fornece sincronização de diretórios local e recursos de 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 Azure: o SQL Server em Máquinas Virtuais do Azure permite que cargas de trabalho do SQL Server sejam migradas para a nuvem com compatibilidade total de código. Você pode usar esse serviço para hospedar o banco de dados do Teamcenter, fornecendo serviços de dados confiáveis, seguros e de alto 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 apenas o tráfego autorizado possa acessar os recursos do Teamcenter.
• IP Público do Azure: o IP Público do Azure é um serviço que conecta as Máquinas Virtuais do Azure à Internet por meio de um endereço IP público. O endereço IP público fornece acesso à Internet para os serviços hospedados do Teamcenter, facilitando o acesso remoto e a colaboração.
• Azure Monitor : o Azure Monitor fornece dados de monitoramento detalhados e em tempo real para qualquer recurso do Azure. Você o usa 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 aceder de forma segura a segredos utilizados por aplicações e serviços na 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. Você o usa para gerenciar e distribuir 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 área de trabalho e aplicativo. Você o usa para fornecer aos usuários um ambiente de desktop virtualizado para 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 da 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 do Azure Well-Architected Framework. Um conjunto de princípios orientadores que podem ser usados para melhorar a qualidade de uma carga de trabalho. Para obter mais informações, consulte Microsoft Azure Well-Architected Framework.

Potenciais casos de utilização

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

• Armazene ativos de dados de produtos em uma fonte única, segura e compartilhada de verdade 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 de forma eficiente.
• Conectividade de processos em engenharia, design, pesquisa e desenvolvimento e fabricação.
• Aumente a vantagem competitiva aumentando a velocidade de entrada no mercado de novos produtos.
• Alimente rosca digital e gêmeos digitais.

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 melhorar a resiliência e a escalabilidade do aplicativo. Execute essas instâncias em várias máquinas virtuais e equilibre a carga do tráfego entre elas. Um único servidor web Java Virtual Machine (JVM) pode suportar vários milhares de sessões simultâneas quando ajustado 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 suporte a failover e permite o balanceamento de carga para otimizar o desempenho. Existem dois balanceadores de carga. Balanceamentos de carga do gateway de aplicativo entre máquinas virtuais na sub-rede da Web e os balanceamentos de carga do Ative Workspace Gateway no nível do aplicativo.

Ao distribuir funções de software através de uma rede, o aplicativo pode alcançar alta disponibilidade e melhorar a confiabilidade geral do sistema. Essa configuração é benéfica para ambientes de produção onde a operação ininterrupta e a utilização eficiente de recursos são cruciais. Com várias máquinas virtuais, o aplicativo Teamcenter pode lidar com o aumento da demanda e fornecer uma experiência de usuário robusta e responsiva. 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.

Configure 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 acontece com base no valor de prioridade do FSC definido no arquivo de configuração primária do FMS. Como outros failovers na configuração do FMS, o atributo priority determina a configuração de failover. Zero é a prioridade máxima. Números maiores que zero representam uma prioridade cada vez menor. Você deve usar o Siemens Support Center 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 FSC
• Configuração remota de failover de cache de vários níveis do FSC
• Configuração de microsserviços

Fiabilidade da camada de recursos

Configure 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 estar limitado ao escopo de um cofre individual. Para obter mais informações sobre o Oracle, consulte Oracle Database in Azure Virtual Machines backup strategies.

Use o Backup do Azure. Ao executar backups no nível do servidor, você deve evitar fazer backup diretamente dos arquivos de banco de dados ativos. 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 de 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 permitir uma 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 point-in-time e somente leitura de seus dados. Usando instantâneos dos Arquivos do Azure ou dos Arquivos NetApp do Azure, 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 arquivos. Essa configuração efetivamente faz backup do servidor de volume e permite uma recuperação fácil se houver perda de dados ou falhas do sistema. A implementação dessas recomendações aumenta a proteção de dados e a resiliência do aplicativo Teamcenter, mitigando os riscos associados à perda de dados ou modificações não autorizadas.

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

Configure 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 uma proteção ideal, portanto, ajuste a frequência de acordo.

Coordene dados de volume com backups de banco de dados. Certifique-se de que os backups para os servidores de volume do Gerenciador de Arquivos (FMS) sejam 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.

Melhore 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, reduzindo os eventos de tempo de inatividade no datacenter. Crie um conjunto de disponibilidade durante o provisionamento da máquina virtual. Considere replicar o armazenamento do Azure em diferentes datacenters do Azure para 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 onde as zonas de disponibilidade não estão disponíveis. Além das ferramentas do Azure, a Oracle fornece soluções Oracle Data Guard e GoldenGate. Para obter mais informações, consulte Bancos de dados Oracle em Máquinas Virtuais do Azure.

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

Segurança

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

Configure o Serviço de Login e o Serviço de Identidade. O Teamcenter fornece o recurso Teamcenter Security Services (TCSS). O Serviço de Login e o Serviço de Identidade são componentes essenciais do TCSS e podem ser criados usando o Web Application Manager. Implemente esses aplicativos Web Java EE em um servidor de aplicativos Web Java EE suportado.

Serviço de login: O serviço de login serve como uma interface de cliente e pode ser acessado usando URLs IPv4 e IPv6. Ele também serve como 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 endereçamento IPv4. Ele inclui uma tabela que aponta para a URL raiz do aplicativo. Como interface de cliente, ele deve aceitar URLs IPv4 e IPv6. Para utilizar os Serviços de Segurança, certifique-se da instalação do Agente de Sessão dos Serviços de Segurança na camada da Web.

Otimização de custos

A otimização de custos consiste em procurar formas de reduzir despesas desnecessárias e melhorar a eficiência operacional. Para obter mais informações, consulte Visão geral do pilar de otimização de custos.

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

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

Use a calculadora do Azure. A calculadora do Azure pode ajudá-lo a estimar e otimizar custos. Para obter um custo estimado da arquitetura de linha de base, consulte Custo estimado. Suas estimativas podem diferir com base em sua implementação do Azure Teamcenter.

Eficiência de desempenho

Eficiência de desempenho é a capacidade da sua carga de trabalho para dimensionar para satisfazer as exigências que os utilizadores lhe colocam de forma eficiente. Para obter mais informações, consulte Visão geral do pilar de eficiência de desempenho.

Use grupos de posicionamento de proximidade. Use grupos de posicionamento de proximidade para obter a latência de rede ideal, especialmente para aplicativos CAD. Empregar grupos de posicionamento de proximidade quando a latência de rede significativa entre a camada de aplicativo e o banco de dados afetar a carga de trabalho. Tome nota das limitações na disponibilidade do tipo de máquina virtual no mesmo datacenter. Para obter mais informações, consulte Grupos de posicionamento de proximidade.

Ao hospedar volumes para o Teamcenter Volume Server, 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. Certifique-se de que a combinação de entrada-saída por segundo (IOPS) não exceda o limite definido pela SKU da Máquina Virtual. Para obter mais informações, consulte Siemens Support Center.

Use o fluxo de indexação assíncrona. Para indexação FTS (Full Text Search) através do servidor Apache Solr, você deve usar um fluxo assíncrono de indexação de conteúdo de arquivo. É importante ao indexar conteúdo de arquivos CAD associados a objetos do Teamcenter. O fluxo de indexação assíncrono usa processos separados e independentes do Dispatcher para rastrear solicitações. Ele reduz a necessidade de processos que consomem muitos recursos e exigem recursos adicionais de CPU e memória. O fluxo de indexação assíncrona separa a indexação de conteúdo de arquivo da indexação de metadados. Quando a indexação de metadados estiver concluída, os usuários poderão pesquisar todos os objetos indexáveis sem esperar pela indexação do conteúdo do arquivo. Esse fluxo de indexação melhora o tempo de pesquisa.

Contribuidores

A Microsoft mantém este artigo. Os seguintes colaboradores escreveram originalmente o artigo.

Principais autores:

• Sunita Phanse - Brasil | Gerente de Programa Técnico Sênior

Outros contribuidores:

• Guy Bursell - Brasil | Diretor de Estratégia de Negócios
• Gauhar Junnarkar - Brasil | Gerente de Programa Principal
• Geert van Teylingen - Brasil | Azure NetApp Files Group Product Manager

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Próximos passos

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