信息系統國產化改造及與發展探究

摘要：文章首先概括了國產化信息系統的發展現狀，分析了其所處環境的具體特點；其次，提出了系統軟件性能優化的關鍵技術，并通過初步驗證表明，系統性能指標在經過技術優化后有了顯著提升；最后，對國產化信息系統未來的發展進行了展望。

關鍵詞：信息系統；國產化；改造方案

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.07.020

中圖分類號：TP 311.52 " " " " " " " 文獻標志碼：A " " " " " " " 文章編碼：1672-7274（2023）07-00-03

Research on the Localization Transformation Plan and Suggestions

for Information Systems

HUANG Siyang

（Guangdong Tobacco Zhuhai City Co.， Ltd. （Information Center）， Zhuhai 519000， China）

Abstract： This article first summarizes the current development status of domestic information systems and analyzes the specific characteristics of their environment; Secondly， key technologies for optimizing system software performance were proposed， and preliminary verification showed that the system performance indicators had significantly improved after technical optimization; Finally， the article provides prospects for the future development of domestically produced information systems.

Key words： information system; localization; renovation plan

1 " 信息系統國產化發展概況

目前，信息系統國產化軟硬件成熟度不斷提高，推動了安全可靠的信息技術體系和軟硬件生態環境建設，逐步扭轉了核心信息技術和產品受制于人的局面。在信息基礎架構方面，國產服務器、網絡、安防設備、存儲設備等方面都取得了不小的進步。這些信息系統國產化水平的提高進一步加強了信息系統的安全性，提高了國有企業的管理能力。但從整體上看，信息產品國產軟硬件與國外成熟產品相比仍有很大差距，在操作系統、關系數據庫和中間件等方面對國外產品仍有較大的依賴性。因此，信息系統的國產化改造還有較大的進步空間。

2 " 國產化基礎軟硬件環境分析

在單核運算方面，國產計算機與國外成熟計算機相比仍存在著不小的差距。不過，國產計算機采用的原生多核心設計能夠將性能發揮到極致，特別是在一些密集的應用上，這種優勢更加明顯[1]。國產計算機采用的是RISC指令集方式，尋址方式比傳統指令集CISC有明顯的優勢，操作也更為簡潔。但在CPU能力、總線服務模式、硬盤讀寫模式以及制造流程等方面稍有欠缺，所以在讀取文件時會花費更長的時間。因此，在改造國產化信息系統的過程中，為了達到各種性能指標的要求，需要對各種國產軟硬件進行必要的技術優化。

3 " 國產化信息系統軟件性能優化關鍵技術

3.1 并發處理

軟件性能優化并發處理技術的應用旨在提高基礎軟硬件的運行效率，比較典型的是計算密集型和輸入/輸出（I/O）密集型。在軟件的設計階段，國產計算機以多核為主，利用此技術，將數據任務逐級分解，進而多線程并發執行，有效解決了單核頻率過低的問題。

在系統對數據進行接收、讀取和處理的時候，通過創建接收線程、讀取線程和處理線程，并發處理創建數據，對非同類型數據、非同過程數據進行相應的接收、讀取和處理。信息鏈表中的接收線程將接收數據進行儲存，再創建接收線程、解析線程，進行動靜態的信息分析。不同信息線程，對不同數據進行抽取和更新。并發執行的本質就是對數據的處理，主要技術方向是解決單核計算機對數據處理能力不足的問題［2］。

3.2 數據緩存

（1）數據緩存技術對軟件收到的信息數據進行先緩存再刷新的處理方法，解決了信息顯示效率問題。

（2）數據緩存可以減少軟件讀磁盤次數，提高讀取效率。在實際使用過程中，如果在多臺設備間使用軟件，每一次都要加載基礎數據和常用數據，會影響軟件的運行效率；而數據緩存則可以在打開應用軟件時直接加載基礎數據，提高計算機工作效率。

（3）緩存流程資料可以有效減少文字支出。應用軟件在數據保存的過程中，需要不停地在磁盤中進行工作，從而使軟件的支出增大。通過數據緩存則可以在資料收集過程中，對已經收到的數據信息先進行緩存，再進行歸口，完成資料的入庫工作。在用戶發現信息錯誤并需要進行改寫更新時，被用戶修改的部分信息則可以直接被儲存。當擬制工作方案時，在緩存中預留方案要素數據，一次性寫入磁盤，在擬制完成后即可有效降低磁盤寫入成本，提高用戶的反應速度。有應用軟件測試數據表明，先緩存再進行編解碼，可以提高10%左右的工作效率。

3.3 分片處理

在進行大信息量數據傳輸和查詢的時候，等待時間往往較長，分片處理的軟件性能優化技術能夠很好地解決這個問題，使軟件的性能指標達到要求。

在我國，絕大多數服務類軟件的開發設計實施階段在特殊條件下可以采用分片、分包同時處理傳輸數據文件和查詢數據資源，采用互補分包轉接與分片查詢回應的工作方式，讓數據使用者可以在快速接收到資料內容的同時，對相關資料文件快速地進行分析處理，提高系統反應處理速度，增強軟件用戶群體對服務軟件的體驗感。見圖1。

（1）在進行數據報文大量傳輸時（如常見的地圖信息）多采用分包傳輸形式。在數據報文較大且包含符號較多時，在發送過程中將整篇報文按一定的閾值進行打包發送，記錄基本信息，對報文主體內容進行后續分包，最后進行打包發送。用戶收到數據包后，按照分包進行數據庫存儲，讀取情況如圖1所示。當所有分包入庫后，報文信息將在客戶端顯示。排除數據丟失情況，與數據整體傳輸相比，分包傳輸策略大大提高了傳輸可靠性。打個比方，將數據傳送視為數據分割過程，則可將轉包傳送視為一個文件傳送系統S，其中存在多個事件S={m1， m2， ...， mn}，每個事件傳送的概率為p1， p2， ...， pn，其中n為分包的數量；Pi∈[0， 1]。設每場賽事傳送概率相等，則整場賽事傳送正確的幾率為

（1）

每個事件的數據信息量為

（2）

分包傳輸過程全部信息量為

（3）

待傳輸數據整體傳輸時的信息量為

（4）

由上式可以看出，分包轉接相較于整體轉接，不存在任何遺失資料的情形。由圖2可知，在可靠性方面，數據分包傳輸可靠性較高。在時延方面，分包傳輸的時延也相對較小。

（2）在實際應用中，為了減少客戶的資源消耗，縮短耗時，對數據進行分片響應，其存取、查詢的最后結果會分批次返回，這保證了用戶數據的正常使用。應用軟件測試表明，當一個客戶程序請求或查詢的數據記錄超過一萬條時，響應的效率一般提高80%左右，查詢效率提高25%左右[3]。

3.4 分層顯示

（1）分層信息繪制。即對靜態目標按照內容順序進行分層繪制和標注，其繪圖內容依次表示為圖框上的標號和量算、動態目標、地圖和其他靜態目標內容。其優勢為不需要繪制所有層，僅繪制修改層和上層即可完成信息修改，可減少一定的工作量。具體步驟是先復制不需要修改部分到脫屏上，然后在脫屏上完成修改部分及上層的繪制，再復制映射至畫面上，從而提升繪圖顯示效能。

（2）區間過濾顯示。在推送信息時，并非顯示全部圖像信息，而是根據用戶情況以及用戶的實際使用需求進行可視范圍的調節，在提升運行速度的同時滿足用戶需求。

（3）分組顯示。當數據量過大時，應用軟件在滿足計劃擬制所需的基礎上，可采用編組樹的方式按照實際需求進行顯示。其顯示順序為第一層編組節點、后逐層顯示，方便用戶查看任何一層數據。

4 " 信息系統國產化改造與發展建議

（1）加強信息系統國產化人才隊伍建設。全面實現信息系統國產化并不是一件短期內可以實現的事情，培養各個層次的人才以及充足的專業人才是重中之重。因此，“教學實踐平臺”應運而生，建立校企合作，積極推動產教結合，學校和企業相輔相成，企業有了源源不斷的高素質人才，企業則為學校提供專業方面的支撐，最終推動學校、企業、社會三方的共同進步。

（2）優化系統配置，提升耦合能力。優化系統配置并提升耦合能力可以促進整體效能的提高。國產化系統的功能是可以裁剪、定制的，因此可以減少不必要的開支，并且可以依據層級、規模和應用場景對平臺進行優化，增強國產化信息系統耦合能力。

（3）加強系統功能整合。信息系統國產化還需要同步加強操作系統的功能整合。注重區分不同應用的功能需求，避免其“功能同質化”，減少軟件體量，簡化操控，提升系統運行效率，是我國信息化建設的核心。現在國內信息數據系統化保障能力較弱，通過詳細劃分軟件功能，對其進行分級分類，提高其國產化整合速度，可以有效推動國產化信息系統改造工作。

（4）加強中間件的數據管道設計。Data Link系統是目前最為主要的對數據庫客戶端和應用客戶端數據管道之間信息交互過程進行開發設計以及分析的動態數據庫。Data Link系統由一個動態數據庫客戶端和包含多個靜態數據庫應用的動態數據管道連接組成，通過系統實時監測分析數據庫應用，及時幫助客戶端發現客戶數據管道的動態訪問與需求的變化信息，并考慮如何持續提供最有價值的數據服務，同時系統也可自動生成新的有效數據。

（5）構建統一適配優化平臺，優化國產系統開發環境。適配和性能優化問題是當前操作系統環境建設中亟待解決的核心問題。即要以構建高效、穩定、安全的國產系統計算基礎平臺體系為研究基礎，通過自主研究打造高效、安全、統一、規范的內核開發環境平臺、操作系統底層配套軟件工具鏈、集成系統管理工具、系統運行庫、軟件開發工具等，使國產操作系統底層軟件開發工具能夠被很好地整合，與現有國產的底層硬件工具適配，形成一個完整的國產操作系統生態核心。通過對國產計算機、計算機基礎環境性能進行圖形及顯示技術優化、設備環境優化、內存管理技術優化、操作系統等基礎環境技術優化，以適應上層應用需求。

5 " 結束語

“互聯網+”時代，信息系統國產化改造和適配有著不可忽視的影響。與此同時，其發展中又面臨著巨大的挑戰和威脅。在未來信息系統的建設過程中，我們要不斷完善信息系統整體架構，不斷對信息系統進行優化，探索其國產化的應用方式。我們相信，國產軟件將在不斷應用和技術提升中漸入佳境，信息系統國產化目標一定能達成。

參考文獻

[1] 劉雪香．大型ERP實施中數據庫的設計優化研究[J]．軟件，2017（5）：137-139.

[2] 任勇，劉旸．網絡安全分析中的大數據技術的有效利用[J]．計算機知識與技術，2017（34）：16-17.

[3] 溫婷．應用生態日漸繁榮國產軟件借勢發力[N]．上海證券報，2022-07-28（006）.