湖南煙草內部專賣管理信息系統技術架構設計

湖南省煙草專賣局經濟信息中心 劉業鴻

湖南煙草內部專賣管理信息系統技術架構設計

湖南省煙草專賣局經濟信息中心 劉業鴻

【摘要】本文通過對湖南煙草內部專賣管理信息系統的現狀進行分析，按照系統設計原則，從應用架構、邏輯架構、系統部署、系統配置、運行環境五方面進行技術架構設計，提出了數據庫性能設計與程序性能優化方案。

【關鍵詞】湖南煙草；內部專場管理；信息系統；技術架構

1.現狀分析

湖南省2009年開發使用“湖南煙草內部專賣管理監督系統”，包括卷煙監管模塊和煙葉監管模塊，在過去的幾年，內部專賣管理監督信息系統對湖南省兩煙生產經營內部監管工作的開展起到了重要的支撐作用。2013年，國家局頒布專賣內管工作新規范和新要求，行業專賣內管工作的職責范圍和工作流程都已經發生很大的變化。針對專賣內管工作中出現的監管措施的設置同現階段生產經營實際不符、針對性不強，省市縣三級局缺乏層級間的督促指導、工作質量沒保障等問題，為貫徹執行行業內部專賣管理監督工作新要求和新規范，抓好全省行業監管重點，加強湖南省內部專賣管理監督，建立一個符合新的內管工作要求同時兼顧湖南省專賣內管工作實際需求，并按時與國家局專賣內管系統對接成功的內管信息系統已迫在眉睫。

省內管信息系統的實現目標包括：實現對兩煙生產經營的動態監督，對關鍵環節進行重點監督；實現專賣內管工作的委派管理，實現縱向管理和橫向溝通；實現與國家局內管信息系統的無縫對接，準確高效地上傳和接收信息；按照“平臺+應用”的模式，搭建智能型業務監管平臺。

本文針對省局內管系統進行技術架構設計，包括技術架構、系統部署、系統管理設計、系統性能設計等內容。

2.系統設計原則與思路

2.1 設計原則

系統設計堅持“大集中，大協同、一體化”的技術路線，系統間的交互采用面向服務（SOA）架構的設計思想，采用組件式開發模式，保證各功能模塊間是低耦合、高內聚模式，本系統建設遵循以下的系統設計原則包括：先進性原則、實用性原則、前瞻性、整體性和集成性原則、適應性和擴展性原則、可靠性和安全性原則等。

2.2 設計思路

按照“保障標準落地、掌握行業動態、促進內管履職、改善監管效能，全面推進專賣內管上水平”的業務總體思路，省局專賣內管系統的核心技術思路和訴求是：綜合考慮行業安全保障體系、行業標準體系和運維保障體系，對接行業系統、匯集行業資源、貫徹標準規范、監測行業動態和有效督導溝通。

3.技術架構

3.1 應用架構

湖南內管系統設計采用分層設計的方法，將整個系統劃分為接入層，應用層，公共服務層及數據層。

■ 接入層：通過PC終端，登錄到內管系統進行日常工作的處理。

■ 應用層：此層主要是系統的各項業務分類。匯集行業數據、掌握省內動態；動態監測，推動各級人員履職；強化督辦的針對性改善監管效能。形成專賣內管信息資源庫，實現統一資源管理、監測與分析。

■ 服務組件：此層主要是整個系統的技術支撐層，包括電子表單、報表工具、流程管理、智能預警。這些組件支撐著整個系統業務的正常運行。

■ 數據層：此層主要是整個系統的使用的數據，包括內管系統本身的數據庫外以及從其它業務系統的數據抽取。

3.2 邏輯架構（見圖1）

圖1 系統邏輯架構圖

湖南省內管系統按照三大體系、一中心一平臺的方案進行總體設計。

■ 三大體系：按照省局的信息化標準規范體系、信息化安全體系、運維保障體系的標準來進行架構設計。

■ 一中心一平臺：與數據中心進行數據交互、獲取數據；與一體化平臺進行集成，實現單點登錄、待辦任務推送、服務集成、基礎數據同步。

3.3 系統部署

部署架構包括：兩臺WAS服務器進行群集部署，分散訪問壓力并保證系統的不間斷性。兩臺數據庫服務器做雙機熱備，用來完成數據的抽取及運算加工。

3.4 運行環境

應用服務器操作系統：Linux；數據庫服務器操作系統：AIX；數據庫：DB2；應用服務器：Webshere Application Server。

4.數據庫性能設計

4.1 數據分區

在系統中有一部分數據表由于業務的頻繁，其數據增長非常快。針對這種情況采用數據庫分區的方式進行解決。依據時間段不同，每半年或是每季度進行一次分區。

4.2 歷史數據表

隨著時間的積累，業務的增長，數據表中的數據越來越多，增長到一定數量時將嚴重影響性能，針對這種情況，系統設計時在業務流程全部完成后將已經完成的相關數據實時遷移到歷史數據表中。這樣將數據劃分為2類：運行中的實例數據和歷史的實例數據。只有當前正在運行的數據放在運行表中。

4.3 數據預計算

對于較大的預警數據量，在后臺進行預計算放到統計表中，客戶查詢時直接查看最終的統計結果。

4.4 表結構設計

數據訪問功能分區設計：配合工作流的數據訪問功能分區設計，將系統的業務主表也進行分區設計，建立工作區、結果區、歷史區；以保證運行時數據庫表的讀取、更新速度。

適當降低數據庫設計范式：為了在提升效率，在關鍵的數據庫表中適當增加冗余字段，以減少數據庫表之間的關聯。

建立業務數據表：為了滿足不斷增加新的流程、新的業務的需

求，設計一個比較通用的數據庫表，類似于數據字典表，當有新的業務需求，需要增加字段時，只需要在頁面上配置一下屬性就可以完成。

5.程序性能優化方案

針對并發性要求，從多線程設計、文件操作設計和代碼性能設計三方面說明。

5.1 多線程設計

在實現某個功能的時候，這個功能可能包含若干方法，所以當程序順序執行的時候，執行的速度取決于每個方法執行時間的總和，但是如果其中某些方法對頁面的展示及跳轉不會產生影響時，這時我們可以采取多線程的策略，提升用戶體驗。

5.2 文件操作設計

由于內管系統文件數量比較少，所有文件操作都保存在數據庫里，為方便數據傳輸，與國家局文件存儲方式進行統一。為符合集成要求，向門戶推送二進制流的方式進行文件傳輸。考慮到數據庫的穩定性，可靠性，易于數據備份，數據遷移等多方面特點，采用了通過數據庫大字段的形式存儲文件。

5.3 代碼性能設計

頁面提交采用Ajax技術，主要體現在：把表單內容都提交到后臺進行處理，而不用刷新整個前臺頁面，只需要刷新更新的部分；在加載頁面時，先把關鍵部分的內容查詢出來顯示，提升用戶體驗，其他的內容可以通過Ajax加載。對關鍵部分的數據庫操作，直接用SQL進行處理。能獲得比較理想的速度。在編程實現上，應盡量避免一些操作會占用大量的資源和CPU時間的編碼習慣。

5.4 系統緩存設計

為了提高、改善系統的整體性能，在web開發中使用Java提供的MemoryCache對一些數據進行內存緩存和通訊共享。我們將系統中的標準數據和系統管理數據緩存到Memcached中。Memcached客戶端采用觀察者模式監控系統中的數據變化，當發現系統緩存的數據變化時，自動同步更新Memcached所有集群服務中的對應數據，包括增加、修該、刪除。

6.結束語

本文對內管系統進行了技術架構設計，在開發過程中，還應考慮數據流、數據集成、數據接口以及數據效驗機制等，結合系統的功能以及需求全方位地進行實現。

作者簡介：

劉業鴻（1973—），女，碩士，研究方向：信息管理與IT技術。