辦公生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的安全可靠技術(shù)研究

呂翊++杜勝++韓國(guó)權(quán)

[摘 要]本文在研究辦公生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)工程技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出辦公生態(tài)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)策略，分別對(duì)國(guó)產(chǎn)軟硬件可靠性技術(shù)、自主辦公平臺(tái)可靠性技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)可靠性技術(shù)進(jìn)行了論述，最后進(jìn)行了辦公生態(tài)系統(tǒng)集成適配驗(yàn)證和性能優(yōu)化技術(shù)研究。

[關(guān)鍵詞]辦公生態(tài)系統(tǒng)；安全可靠；集成適配；性能優(yōu)化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.16.093

[中圖分類號(hào)]TP315 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2017）16-0-02

目前，由于安全可靠軟硬件起步晚，技術(shù)相對(duì)薄弱，應(yīng)用系統(tǒng)由商用平臺(tái)移到安全可靠平臺(tái)后會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。這些問(wèn)題大多并非由CPU、操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)等單品功能的缺陷引起，大部分是應(yīng)用系統(tǒng)與基礎(chǔ)軟件之間、基礎(chǔ)軟硬件之間、基礎(chǔ)軟件與基礎(chǔ)軟件之間等多個(gè)產(chǎn)品，在集成適配和交叉使用上遇到了新的挑戰(zhàn)。因此，我國(guó)需要基于辦公自動(dòng)化的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)安全可靠協(xié)同辦公系統(tǒng)，開展集成適配和性能優(yōu)化技術(shù)的研究。

1 辦公生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)工程技術(shù)

安全可靠軟硬件整體基礎(chǔ)薄弱，各基礎(chǔ)軟硬件單品性能與國(guó)外商用產(chǎn)品差距較大，由于基礎(chǔ)軟硬件產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，國(guó)產(chǎn)CPU、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件等單品的集成適配還存在一些問(wèn)題，而系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題是影響辦公系統(tǒng)可用性的關(guān)鍵性問(wèn)題。當(dāng)前辦公信息系統(tǒng)主要組成部件的CPU、整機(jī)、操作系統(tǒng)、中間件、辦公系統(tǒng)的開發(fā)商，對(duì)各自研發(fā)的國(guó)產(chǎn)軟硬件各自為戰(zhàn)，各方缺少緊密合作，導(dǎo)致辦公信息系統(tǒng)的開發(fā)商很難開發(fā)出系統(tǒng)性、兼容性和適配性合格的產(chǎn)品，且能開發(fā)出的實(shí)用應(yīng)用較少，關(guān)鍵行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程緩慢，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)安全可靠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和良性生態(tài)的形成。所以，如何在自主軟硬件各環(huán)節(jié)都存在可靠性的情況下，通過(guò)系統(tǒng)工程的方法，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)整體的高可靠性，成為國(guó)產(chǎn)辦公生態(tài)系統(tǒng)安全可靠最大的挑戰(zhàn)。

本文以系統(tǒng)工程理論為指導(dǎo)，采用系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，從系統(tǒng)的整體觀念出發(fā)，研究各個(gè)安全可靠軟硬件及其相互之間的關(guān)系，確保系統(tǒng)整體的可靠性，實(shí)現(xiàn)辦公生態(tài)系統(tǒng)的整體可靠性，能夠滿足7×24小時(shí)無(wú)故障運(yùn)行，達(dá)到商用系統(tǒng)的水平，這也是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵。

因此，我國(guó)必須以發(fā)揮辦公生態(tài)系統(tǒng)的整體可靠性為目標(biāo)，從CPU、計(jì)算機(jī)整機(jī)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、中間件，以及辦公平臺(tái)架構(gòu)等角度，開展可靠性分析和設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)的整體可靠性。圖1為辦公生態(tài)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)策略。

1.1 國(guó)產(chǎn)硬件平臺(tái)可靠性技術(shù)

對(duì)自主CPU進(jìn)行篩選，對(duì)自主計(jì)算機(jī)進(jìn)行拷機(jī)測(cè)試，確保硬件平臺(tái)的可靠性。在定制服務(wù)器的研制過(guò)程中，相關(guān)人員可采用高可靠架構(gòu)的技術(shù)，提升多單元服務(wù)器的可靠性。

1.2 國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件可靠性技術(shù)

操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、辦公軟件等基礎(chǔ)軟件主要選型適配、采用高可靠集群，以及核心模塊的冗余、備份等技術(shù)，提升系統(tǒng)的可靠性。

1.3 自主辦公平臺(tái)可靠性技術(shù)

第一，利用分布式架構(gòu)，解決傳統(tǒng)單應(yīng)用情況下壓力過(guò)大帶來(lái)的宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。利用網(wǎng)絡(luò)路由最短距離計(jì)算方法，使用戶的每次訪問(wèn)，都是訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)地址最近的應(yīng)用節(jié)點(diǎn)，在減少應(yīng)用壓力的同時(shí)，減少網(wǎng)絡(luò)開銷。

第二，利用自主開發(fā)的MBUS消息總線，解決分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)不同步的問(wèn)題。在使用分布式架構(gòu)的同時(shí)，如果不能進(jìn)行快速、有效的數(shù)據(jù)同步，會(huì)導(dǎo)致用戶訪問(wèn)系統(tǒng)異常等。使用自主開發(fā)的MBUS消息總線技術(shù)，可以做到多域應(yīng)用下的數(shù)據(jù)復(fù)制和快速同步，在分布式節(jié)點(diǎn)切換時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性和正確性，以維持整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

第三，利用自主開發(fā)的分布式應(yīng)用協(xié)調(diào)服務(wù)Task Keeper，實(shí)現(xiàn)合理的任務(wù)調(diào)度和分配及失效轉(zhuǎn)移。Task Keeper服務(wù)以Fast Paxos算法為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化，可保證任務(wù)調(diào)度的合理性和公平性，在主控節(jié)點(diǎn)失效后，可以重新遴選出可以替代的節(jié)點(diǎn)，保證7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行。

第四，基于Python開發(fā)操作系統(tǒng)上獨(dú)立運(yùn)行的控制軟件，提升瀏覽器的可靠性和穩(wěn)定性。針對(duì)以往字處理與電子印章邏輯控制軟件與OA集成是過(guò)度依賴流程引擎插件的弊端（容易出現(xiàn)不穩(wěn)定及瀏覽器崩潰的現(xiàn)象），特別改進(jìn)使用基于Python開發(fā)操作系統(tǒng)上獨(dú)立運(yùn)行的控制軟件和流處理器解耦，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性。

第五，自主開發(fā)聯(lián)邦單點(diǎn)認(rèn)證服務(wù)。基于高安全性的SAML協(xié)議開發(fā)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)中有獨(dú)立的認(rèn)證服務(wù)對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的信任節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，同時(shí)各個(gè)認(rèn)證服務(wù)之間通過(guò)Trust Center實(shí)現(xiàn)互相信任，構(gòu)成聯(lián)邦單點(diǎn)認(rèn)證結(jié)構(gòu)。當(dāng)某一個(gè)單點(diǎn)服務(wù)失效時(shí)，不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的單點(diǎn)服務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以避免一點(diǎn)宕機(jī)，多點(diǎn)失效的情況。

1.4 系統(tǒng)級(jí)可靠性技術(shù)

在系統(tǒng)級(jí)采用高可靠集群，通過(guò)硬件設(shè)備的冗余備份等方式提升系統(tǒng)可靠性。

2 辦公生態(tài)系統(tǒng)集成適配驗(yàn)證和性能優(yōu)化技術(shù)

2.1 辦公生態(tài)系統(tǒng)集成適配驗(yàn)證

本文對(duì)辦公生態(tài)系統(tǒng)涉及的安全可靠軟硬件集成驗(yàn)證技術(shù)進(jìn)行研究，驗(yàn)證環(huán)境分為辦公生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)器環(huán)境和辦公生態(tài)系統(tǒng)終端環(huán)境，如圖2所示。

驗(yàn)證辦公生態(tài)系統(tǒng)與各類安全可靠硬件設(shè)備包括：安全卡、保密卡、等保與分保設(shè)備、打印機(jī)等外設(shè)之間的兼容適配性；驗(yàn)證辦公生態(tài)系統(tǒng)與國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之間的兼容適配性，驗(yàn)證文件操作、網(wǎng)絡(luò)操作、音視頻操作及其他基本操作的穩(wěn)定性；驗(yàn)證辦公生態(tài)系統(tǒng)與開發(fā)環(huán)境、開發(fā)庫(kù)等第三方軟件之間的兼容適配性，包括各類軟件產(chǎn)品之間是否能夠無(wú)沖突安裝運(yùn)行、有調(diào)用關(guān)系的軟件之間是否具備接口一致性、有集成要求的產(chǎn)品之間是否符合相關(guān)集成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、是否可組裝等；以這些研究和測(cè)試為基礎(chǔ)，完成軟硬件設(shè)備/產(chǎn)品選型，最終形成基于國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的、可優(yōu)化集成的自主軟硬件產(chǎn)品庫(kù)，搭建項(xiàng)目所需測(cè)試和研發(fā)環(huán)境，為辦公生態(tài)系統(tǒng)的適用性驗(yàn)證及應(yīng)用推廣奠定基礎(chǔ)。

2.2 辦公生態(tài)系統(tǒng)性能優(yōu)化技術(shù)

通過(guò)搭建系統(tǒng)驗(yàn)證環(huán)境，對(duì)系統(tǒng)功能、性能、穩(wěn)定性、服務(wù)可靠性等方面進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)主要的性能特性進(jìn)行度量，針對(duì)性地從整機(jī)層、基礎(chǔ)軟件層、應(yīng)用層對(duì)協(xié)同辦公生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)優(yōu)，具體的調(diào)優(yōu)技術(shù)如圖3所示。

辦公生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)自主計(jì)算機(jī)配置升級(jí)、操作系統(tǒng)及函數(shù)庫(kù)調(diào)優(yōu)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)參數(shù)調(diào)優(yōu)、瀏覽器性能優(yōu)化、Java運(yùn)行環(huán)境優(yōu)化、應(yīng)用服務(wù)器中間件優(yōu)化、辦公系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)優(yōu)化、辦公系統(tǒng)Web頁(yè)面優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)辦公生態(tài)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

3 結(jié) 語(yǔ)

辦公生態(tài)系統(tǒng)的安全可靠要求國(guó)產(chǎn)CPU、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件等單品可以良好地集成適配，在自主軟硬件各環(huán)節(jié)都存在可靠性的情況下，通過(guò)系統(tǒng)工程的方法，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)整體的高可靠，結(jié)合集成適配驗(yàn)證和性能優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)辦公生態(tài)系統(tǒng)的整體優(yōu)化，最終保證國(guó)產(chǎn)辦公生態(tài)系統(tǒng)的安全可靠。

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