湖南煙草內(nèi)部專賣管理信息系統(tǒng)技術架構設計

湖南省煙草專賣局經(jīng)濟信息中心 劉業(yè)鴻

湖南煙草內(nèi)部專賣管理信息系統(tǒng)技術架構設計

湖南省煙草專賣局經(jīng)濟信息中心 劉業(yè)鴻

【摘要】本文通過對湖南煙草內(nèi)部專賣管理信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行分析，按照系統(tǒng)設計原則，從應用架構、邏輯架構、系統(tǒng)部署、系統(tǒng)配置、運行環(huán)境五方面進行技術架構設計，提出了數(shù)據(jù)庫性能設計與程序性能優(yōu)化方案。

【關鍵詞】湖南煙草；內(nèi)部專場管理；信息系統(tǒng)；技術架構

1.現(xiàn)狀分析

湖南省2009年開發(fā)使用“湖南煙草內(nèi)部專賣管理監(jiān)督系統(tǒng)”，包括卷煙監(jiān)管模塊和煙葉監(jiān)管模塊，在過去的幾年，內(nèi)部專賣管理監(jiān)督信息系統(tǒng)對湖南省兩煙生產(chǎn)經(jīng)營內(nèi)部監(jiān)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(nèi)管工作新規(guī)范和新要求，行業(yè)專賣內(nèi)管工作的職責范圍和工作流程都已經(jīng)發(fā)生很大的變化。針對專賣內(nèi)管工作中出現(xiàn)的監(jiān)管措施的設置同現(xiàn)階段生產(chǎn)經(jīng)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(zhì)量沒保障等問題，為貫徹執(zhí)行行業(yè)內(nèi)部專賣管理監(jiān)督工作新要求和新規(guī)范，抓好全省行業(yè)監(jiān)管重點，加強湖南省內(nèi)部專賣管理監(jiān)督，建立一個符合新的內(nèi)管工作要求同時兼顧湖南省專賣內(nèi)管工作實際需求，并按時與國家局專賣內(nèi)管系統(tǒng)對接成功的內(nèi)管信息系統(tǒng)已迫在眉睫。

省內(nèi)管信息系統(tǒng)的實現(xiàn)目標包括：實現(xiàn)對兩煙生產(chǎn)經(jīng)營的動態(tài)監(jiān)督，對關鍵環(huán)節(jié)進行重點監(jiān)督；實現(xiàn)專賣內(nèi)管工作的委派管理，實現(xiàn)縱向管理和橫向溝通；實現(xiàn)與國家局內(nèi)管信息系統(tǒng)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(yè)務監(jiān)管平臺。

本文針對省局內(nèi)管系統(tǒng)進行技術架構設計，包括技術架構、系統(tǒng)部署、系統(tǒng)管理設計、系統(tǒng)性能設計等內(nèi)容。

2.系統(tǒng)設計原則與思路

2.1 設計原則

系統(tǒng)設計堅持“大集中，大協(xié)同、一體化”的技術路線，系統(tǒng)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(fā)模式，保證各功能模塊間是低耦合、高內(nèi)聚模式，本系統(tǒng)建設遵循以下的系統(tǒng)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(yè)動態(tài)、促進內(nèi)管履職、改善監(jiān)管效能，全面推進專賣內(nèi)管上水平”的業(yè)務總體思路，省局專賣內(nèi)管系統(tǒng)的核心技術思路和訴求是：綜合考慮行業(yè)安全保障體系、行業(yè)標準體系和運維保障體系，對接行業(yè)系統(tǒng)、匯集行業(yè)資源、貫徹標準規(guī)范、監(jiān)測行業(yè)動態(tài)和有效督導溝通。

3.技術架構

3.1 應用架構

湖南內(nèi)管系統(tǒng)設計采用分層設計的方法，將整個系統(tǒng)劃分為接入層，應用層，公共服務層及數(shù)據(jù)層。

■ 接入層：通過PC終端，登錄到內(nèi)管系統(tǒng)進行日常工作的處理。

■ 應用層：此層主要是系統(tǒng)的各項業(yè)務分類。匯集行業(yè)數(shù)據(jù)、掌握省內(nèi)動態(tài)；動態(tài)監(jiān)測，推動各級人員履職；強化督辦的針對性改善監(jiān)管效能。形成專賣內(nèi)管信息資源庫，實現(xiàn)統(tǒng)一資源管理、監(jiān)測與分析。

■ 服務組件：此層主要是整個系統(tǒng)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(tǒng)業(yè)務的正常運行。

■ 數(shù)據(jù)層：此層主要是整個系統(tǒng)的使用的數(shù)據(jù)，包括內(nèi)管系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)庫外以及從其它業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)抽取。

3.2 邏輯架構（見圖1）

圖1 系統(tǒng)邏輯架構圖

湖南省內(nèi)管系統(tǒng)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(guī)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(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)交互、獲取數(shù)據(jù)；與一體化平臺進行集成，實現(xiàn)單點登錄、待辦任務推送、服務集成、基礎數(shù)據(jù)同步。

3.3 系統(tǒng)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(tǒng)的不間斷性。兩臺數(shù)據(jù)庫服務器做雙機熱備，用來完成數(shù)據(jù)的抽取及運算加工。

3.4 運行環(huán)境

應用服務器操作系統(tǒng)：Linux；數(shù)據(jù)庫服務器操作系統(tǒng)：AIX；數(shù)據(jù)庫：DB2；應用服務器：Webshere Application Server。

4.數(shù)據(jù)庫性能設計

4.1 數(shù)據(jù)分區(qū)

在系統(tǒng)中有一部分數(shù)據(jù)表由于業(yè)務的頻繁，其數(shù)據(jù)增長非常快。針對這種情況采用數(shù)據(jù)庫分區(qū)的方式進行解決。依據(jù)時間段不同，每半年或是每季度進行一次分區(qū)。

4.2 歷史數(shù)據(jù)表

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

4.3 數(shù)據(jù)預計算

對于較大的預警數(shù)據(jù)量，在后臺進行預計算放到統(tǒng)計表中，客戶查詢時直接查看最終的統(tǒng)計結果。

4.4 表結構設計

數(shù)據(jù)訪問功能分區(qū)設計：配合工作流的數(shù)據(jù)訪問功能分區(qū)設計，將系統(tǒng)的業(yè)務主表也進行分區(qū)設計，建立工作區(qū)、結果區(qū)、歷史區(qū)；以保證運行時數(shù)據(jù)庫表的讀取、更新速度。

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

建立業(yè)務數(shù)據(jù)表：為了滿足不斷增加新的流程、新的業(yè)務的需

求，設計一個比較通用的數(shù)據(jù)庫表，類似于數(shù)據(jù)字典表，當有新的業(yè)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(yōu)化方案

針對并發(fā)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(xiàn)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(zhí)行的時候，執(zhí)行的速度取決于每個方法執(zhí)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(chǎn)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(nèi)管系統(tǒng)文件數(shù)量比較少，所有文件操作都保存在數(shù)據(jù)庫里，為方便數(shù)據(jù)傳輸，與國家局文件存儲方式進行統(tǒng)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(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性，可靠性，易于數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)遷移等多方面特點，采用了通過數(shù)據(jù)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(xiàn)在：把表單內(nèi)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(nèi)容查詢出來顯示，提升用戶體驗，其他的內(nèi)容可以通過Ajax加載。對關鍵部分的數(shù)據(jù)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(xiàn)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(tǒng)緩存設計

為了提高、改善系統(tǒng)的整體性能，在web開發(fā)中使用Java提供的MemoryCache對一些數(shù)據(jù)進行內(nèi)存緩存和通訊共享。我們將系統(tǒng)中的標準數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)緩存到Memcached中。Memcached客戶端采用觀察者模式監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)變化，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)緩存的數(shù)據(jù)變化時，自動同步更新Memcached所有集群服務中的對應數(shù)據(jù)，包括增加、修該、刪除。

6.結束語

本文對內(nèi)管系統(tǒng)進行了技術架構設計，在開發(fā)過程中，還應考慮數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)接口以及數(shù)據(jù)效驗機制等，結合系統(tǒng)的功能以及需求全方位地進行實現(xiàn)。

作者簡介：

劉業(yè)鴻（1973—），女，碩士，研究方向：信息管理與IT技術。