分布式系統(tǒng)集中式國產(chǎn)化改造實施最佳實踐研究

馮汝康

摘 要：行業(yè)“一號工程”項目于2003年建成，運行及使用至今已有近20年，部分工控機使用也有多年歷史，軟硬件配置相對落后。而當前使用的一號工程打掃碼系統(tǒng)在適應硬件升級方面存在明顯不足，無法在新版操作系統(tǒng)上穩(wěn)定運行，嚴重影響了正常的生產(chǎn)運營。因此，對于“一號工程”進行分布式系統(tǒng)集中式國產(chǎn)化改造已經(jīng)迫在眉睫，文章就改造實施最佳的實踐方案進行分析與研究，旨在為分布式系統(tǒng)應用于國產(chǎn)化改造起到一定的參考作用。

關鍵詞：分布式系統(tǒng);集中式;國產(chǎn)化改造;實施方案

中圖分類號：TP306.2文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）09-007-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.004

隨著業(yè)務規(guī)模擴大和系統(tǒng)運行時間的增長，傳統(tǒng)集中式架構應用體現(xiàn)出越來越多的問題，如單位成本高、并發(fā)數(shù)受限、無法彈性部署、業(yè)務模塊間可用性耦合等，而且無論是應用程序變更還是數(shù)據(jù)庫臨時故障，該時間窗口內(nèi)整套系統(tǒng)均無法對外提供有效服務，系統(tǒng)可用性已受到較大影響。因此，對大規(guī)模集中式應用系統(tǒng)進行輕量化改造，將其轉(zhuǎn)變?yōu)樾詢r比和吞吐量高、跨平臺性好、可自動化彈性伸縮且便于快速響應的分布式系統(tǒng)，提高負載能力和可用性，勢在必行[1]。

1 分布式系統(tǒng)介紹

1.1 分布式系統(tǒng)的基本要素

分布式應用系統(tǒng)的基本要素是在子應用充分解耦的基礎上，使各應用能高效地自動發(fā)現(xiàn)其他應用及其提供的所有交易與服務，并根據(jù)配置、權限許可和目標子應用的負載情況，進行最合適的請求分發(fā)[2]。同時，要有相應的保障體系用于分析和監(jiān)控系統(tǒng)運行情況。業(yè)界成熟的復雜分布式系統(tǒng)，通常還會考慮服務降級、熔斷等一些高級特性，但由于這些特性對一般集中式系統(tǒng)來說不是必須的，在此方案中便不涉及這些內(nèi)容。

1.2 行業(yè)統(tǒng)一平臺綜合管理內(nèi)容

行業(yè)統(tǒng)一平臺是對決策管理系統(tǒng)的繼承、完善和發(fā)展，是實現(xiàn)行業(yè)數(shù)據(jù)交換、信息共享的基礎平臺，也是承載各類行業(yè)性應用、實現(xiàn)兩級建設主體有效集成協(xié)同共享的行業(yè)信息化基礎平臺[3]。行業(yè)統(tǒng)一平臺由云環(huán)境、傳輸環(huán)境、集成環(huán)境和數(shù)據(jù)環(huán)境四個部分組成。為確保統(tǒng)一平臺的安全可控，運維可管，國家煙草專賣局于2015年實施了安全運維一體化管控平臺項目，繼而提升了整體安全保障和運維保障水平。

順應泛在化、可視化、智能化的信息化發(fā)展趨勢，遵循國家網(wǎng)絡安全及國產(chǎn)化相關要求，按照技術先進、標準統(tǒng)一、布局合理、架構安全的建設原則，行業(yè)統(tǒng)一平臺建設采用國際領先的架構設計和先進成熟的國產(chǎn)化產(chǎn)品，綜合運用商品化和開源化技術，統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運維，構建先進高效、安全穩(wěn)定、柔性可擴展的基礎技術平臺[4]，實現(xiàn)傳統(tǒng)技術架構向開放、靈活、彈性的新一代技術架構的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)對核心技術架構和平臺的自主掌控，為CT—155發(fā)展藍圖的落地提供強大的技術支撐能力。

行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)為三級部署架構，在總公司、省級（中煙）公司、地市（生產(chǎn)點）公司分別搭建服務器，部署生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)的應用，系統(tǒng)總體架構如圖1所示。

2 項目概況及改造目標

2.1 項目概況

根據(jù)指導意見，升級改造的對象主要是部署在地市級單位機房的用于部署一號工程及其拓展應用的基礎環(huán)境，包括服務器、存儲設備、網(wǎng)絡和安全設備及配套基礎軟件，包括用于部署行業(yè)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的通信服務器以及部署在生產(chǎn)車間、倉庫的工控機、掃描機等設備。

2.2 項目改造目標

保證一號工程及其拓展應用，在整體升級改造過程中的平穩(wěn)過渡和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，是首要目標。在此基礎上，還需實現(xiàn)國家局對地市級前置環(huán)境可視、可控和協(xié)管三種能力，省級單位對地市級前置環(huán)境須具備可視、可控和可管三大功能，以強化安全管控機制，落實一體化管理目標。協(xié)管是指具備可管所含的能力，特殊情況才開放可管功能。

具體管理指標如表1所示。

3 項目實施方案

3.1 技術方案

此次改造采用省級集中部署方案，是指將計算、存儲和網(wǎng)絡資源集中部署在省級單位前置環(huán)境，為地市級前置環(huán)境劃分出獨立的地市級單位資源池[5]。其統(tǒng)一運管中心運營圖如圖2所示。

集中部署方案改造的主體不是在市級公司，需將遷移范圍內(nèi)的行業(yè)應用系統(tǒng)從市級單位整體遷移到省級公司機房，在市級機房中屬于行業(yè)數(shù)據(jù)中心項目建設的通信服務器，包括數(shù)據(jù)中心應用服務、中間件服務和數(shù)據(jù)庫服務，也需整體遷移到省級公司機房。同樣部署在市級生產(chǎn)車間的工控設備、打掃碼設備等一號工程的終端設備，保持不變。

集中部署方案改造的內(nèi)容集中在省級公司機房，具體包括服務器、存儲和網(wǎng)絡設備的擴容改造。

3.2 實施內(nèi)容

根據(jù)國家局批復的方案，我省采用集中部署方案框架，并根據(jù)實際資源需求采購了軟硬件設備，在此基礎上開展具體技術方案的設計與實施工作。

3.2.1 遷移范圍內(nèi)的應用系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)的遷移設計與實施工作

完成“一號工程”及拓展應用和歷史數(shù)據(jù)的遷移工作，在方案層面確保遷移所需的環(huán)境準備充足、人員分工明確、遷移方法得當、應急保障機制全面等，確保我省地市升級改造項目整體平穩(wěn)。

3.2.2 行業(yè)統(tǒng)一平臺資源納管工作

完成行業(yè)統(tǒng)一平臺資源的統(tǒng)一納管工作，將資源對接到行業(yè)統(tǒng)一云管理平臺，實現(xiàn)國家局對整體資源的可視、可控和協(xié)管，省局對整體資源的可視、可控、可管的三大功能。

3.2.3 安全運維管控的實施與對接工作

確保在國家局統(tǒng)一安全運維一體化管控框架下，實現(xiàn)地市前置環(huán)境的整體網(wǎng)絡安全防護的提升，利用省級單位在安全運維一體化管控項目中采購的安全設備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)安全運維對接工作。

3.2.4 地市打掃碼軟件安全加固

對11個商業(yè)掃碼軟件進行升級改造（包括商業(yè)到貨入庫掃碼系統(tǒng)、商業(yè)分揀領用出庫掃碼系統(tǒng)、商業(yè)退貨出庫掃碼系統(tǒng)、商業(yè)移庫出庫掃碼系統(tǒng)、商業(yè)移庫入庫掃碼系統(tǒng)、商商調(diào)劑出庫掃碼系統(tǒng)、商商調(diào)劑退貨入庫掃碼系統(tǒng)、零售戶退貨系統(tǒng)、分揀領用退回系統(tǒng)、商業(yè)損溢掃碼系統(tǒng)、備貨系統(tǒng)），對不適應新操作系統(tǒng)的證書U盤控件、數(shù)據(jù)庫操作控件、部分界面控件、部分底層控件等進行重新開發(fā)，對系統(tǒng)性能進行優(yōu)化升級，確保能完全適應最新版操作系統(tǒng)和最新版數(shù)據(jù)庫。

本次掃碼系統(tǒng)改造應兼容標準模式和區(qū)域物流模式，同時商業(yè)分揀領用出庫掃碼系統(tǒng)的改造還應同時兼容實時分揀模式。

參考文獻

[1] 賈森·艾博年，布萊恩·曼寧，邵真等.商業(yè)新模式：企業(yè)數(shù)字化升級之路[M].北京：中國人民大學出版社，2017.

[2] 田豐，崔昊等.云戰(zhàn)略：企業(yè)數(shù)字化升級行動路線圖[M].北京：中信出版社，2018.

[3] 劉繼承.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的IT戰(zhàn)略、架構與治理 傳統(tǒng)企業(yè)信息化升級的頂層設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2016.

[4] 林子雨.大數(shù)據(jù)技術原理與應用：概念、存儲、處理、分析與應用[M].北京：人民郵電出版社，2017.

[5] 李穎.分布式數(shù)據(jù)庫安全機制的研究及實現(xiàn)[D].南京：南京理工大學，2019.