關于分布式技術在專利審查領域應用的思考

呂亮

摘 要：隨著“十三五”的到來，我國提出了新的知識產權發展戰略，《國家知識產權事業發展“十三五”規劃》中明確了拓展服務深度廣度的建設任務：“建立和完善滿足創新主體需求的多樣化審查模式，提升審查流程服務的智能化、便利化和信息化，提供面向申請主體和社會公眾的‘一站式公共服務，加大對小微企業專利實務能力建設的支持力度，建立與企業行業的專利審查溝通機制，實施支持企業海外專利申請和布局的審查政策，著力為創新主體和公眾提供優質高效的審查服務。”中國專利電子審批系統上線八年以來，隨著系統用戶的增加以及專利申請量的逐年遞增，系統運行壓力逐年增大；隨著業務不斷創新，對系統穩定性和運行速度的要求也越來越高。如何從業務出發，結合新技術應用，改變舊的緩存機制，減少緩存系統壓力，滿足新形式下業務增長及能力突破的需求，成為擺在專利局面前的一個課題。文章從各專利審查及服務業務入手，分析當前形勢下系統出現的問題，闡述采用分布式技術提升專利審查系統服務能力和穩定性的可行性。

關鍵詞：中國專利電子審批系統；分布式；緩存

中圖分類號：G306 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）11-0168-02

Abstract： With the arrival of the 13th Five-Year Plan， China has put forward a new development strategy for intellectual property rights. In the 13th Five-Year Plan for the Development of National intellectual property Rights， the construction tasks of extending the depth and breadth of service are clearly defined： "establishing and perfecting the diversified examination mode to meet the needs of innovative subjects，" To enhance the intelligence， facilitation and informatization of the review process services， to provide "one-stop" public services for the applicants and the public， and to increase the support for the capacity-building of patent practice in small and micro enterprises， we established a patent review communication mechanism with the enterprise industry， implement the review policy to support the overseas patent application and layout of enterprises， and focus on providing high-quality and efficient examination services for the innovation subject and the public. In the eight years since the launch of the electronic patent approval system in China， with the increasing number of users of the system and the increasing number of patent applications， the operating pressure of the system has increased year by year； with the continuous innovation of the business. The requirement of system stability and running speed is higher and higher. How to change the old cache mechanism， reduce the pressure of cache system and meet the demand of business growth and capability breakthrough in the new form by combining the application of new technology has become a subject for the patent office. Starting with the patent examination and service business， this paper analyzes the problems of the system under the current situation， and expounds the feasibility of using distributed technology to enhance the service capability and stability of the patent examination system.

Keywords： China patent electronic approval system； distributed； cache

引言

最近幾年，中國專利電子審批系統在運行中不斷優化，業務也在不斷創新，系統運行穩定。隨著我國專利事業的飛速發展，用戶數量和角色數量不斷增加，申請量更是增長迅速，系統負載逐年增大，對系統的穩定性及運行速度要求也越來越來越高。緩存系統是中國專利電子審批系統更加穩定的、快速的、有序的運行的基本保證之一。

1 我國專利審批現狀

（1）專利業務現狀。專利業務包括發明、實用新型和外觀設計三種不同的專利類型的審查處理，處理流程復雜，涉及從專利申請、事務處理、案件審查、專利維持等約10多個主要階段，每個階段中還包括自己本身的主要流程及分支流程，由于專利案件具有維持性的特點，全流程周期較長。相對于傳統審批業務，專利電子審批業務專業性強、規模龐大、增長速度快，近些年專利申請每年快速增長，2012年我國專利申請已成為全球第一。專利審查業務需支持局內約2萬多審查員的日常審查工作（包含7個審查協作中心用戶）以及32個代辦處用戶，客戶端中電子申請注冊用戶隨著電子申請案件比例的增加從中國專利電子審批系統上線前的幾百人增長到現在的24萬多用戶。專利業務處理嚴謹、時效性強，業務中包含多種答復處理性業務，涉及審查員、申請人、第三方及法院等，有些不在時限內處理往往會造成相關的業務逾期且情節嚴重的還會發生法律糾紛。為了保證業務的有效性和持續性，需要系統面向申請人和社會公眾提供7*24小時服務。（2）專利信息化現狀。專利電子審批系統是專利局的核心業務系統，實現了全流程、無紙化審查，目前全國專利申請和審批的所有處理均在E系統中，遍布全國的代辦處以及國家知識產權局的所有審查員均通過E系統來完成日常專利審查的各項業務的辦理，系統2010年2月上線。2013年4月中國專利查詢系統8種語言版本全部正式上線，面向各國社會公眾提供專利查詢服務，獲得了公眾和電子申請用戶的一致認可。2016年10月22日中國專利受理及初步審查系統上線，實現了在線提交申請和辦理手續辦理，支持信息推送和聯機校驗，提高了申請質量，業務辦理更準確、快捷、輕松。目前，各業務系統相互密切配合，共同為申請人、審查員、管理者提供覆蓋申請、審查和公眾服務的全流程專利業務支持，業務的快速增長和復雜性，使系統負載逐年增大，對系統的穩定性及運行速度要求也越來越來越高。（3）信息系統緩存現狀。當前中國專利電子審批系統及配套業務系統采用的是各應用服務器單獨在內存中存儲和管理系統緩存的機制，數據更新采用網絡廣播、服務器異步更新方式，緩存內容覆蓋系統開發運行框架緩存、代碼集緩存、權限數據緩存、各類配置緩存等多個方面，覆蓋全部19個子系統，涉及功能模塊近200個。

當前緩存架構及更新機制在應對不斷增長的專利業務需求時存在一系列瓶頸，包括系統的可靠性瓶頸和性能瓶頸，一定程度上制約了專利業務信息化水平的進一步提升。

2 信息系統緩存架構存在的問題

（1）系統運行性能受限，擴展性不足。信息系統現有緩存架構為單服務節點內存緩存，每個服務都會生成一份緩存對象數據。同時大規模信息系統在集群環境下運行，緩存同步通過jgroup廣播方式發送，各個業務服務都需要重新刷新緩存，以保持數據的一致性和準確性，而基于業務模式的全量緩存刷新模式則對系統性能帶來了影響，隨著專利業務發展，專利申請量增加，業務規模擴大，系統數據量上升，服務器內存往往會成為性能瓶頸，容易造成內存溢出，影響服務穩定性。同時，單服務節點內存緩存動態擴展能力較弱，現有信息系統緩存架構不支持彈性擴展，無法根據業務的變化，動態增加和減少緩存節點應對數據量變化，無法最大限度提高系統資源利用率。（2）系統管理能力欠缺，易用性不夠。信息系統現有緩存架構容易產生單點故障，不支持緩存故障自動發現和故障節點自動切換功能，在服務節點出現問題或宕機時容易造成數據丟失，存在可用性瓶頸。同時，現有緩存數據為單一對象數據結構，對于緩存數據無法進行備份及圖形化管理，針對復雜多變的業務要求，只能提供單一操作模式，不能將效率最大化。當緩存升級時，需人工配置，并停機更新，影響系統的正常運行。

3 采用分布式緩存提升信息系統能力的可行性

充分利用分布式緩存技術手段，建設分布式緩存基礎架構，實現中國專利電子審批系統底層架構向分布式公共緩存的轉變，完成系統權限緩存改造，在不影響系統正常運行的情況下，更好的服務于專利申請及審批業務辦理，滿足專利審查業務發展要求，提高全局業務運行速度，降低應用服務器內存溢出頻率，解決數據庫服務器和應用服務器間的瓶頸，最終實現專利申請、審查及服務的高效、穩定、快捷的目標。

（1）優化緩存基礎架構，增強系統擴展能力。通過緩存服務器的開發和部署，建設分布式緩存基礎架構，使緩存物理分布更加合理，實現分布式緩存數據的持久化存儲，支持后臺執行和邊服務邊備份兩種方式，分布式緩存系統支持cluster分布式橫向擴展，進一步擴大緩存容量，增強緩存擴展能力，提升系統運行效率、滿足未來業務發展需要。（2）變革緩存更新機制，確保系統穩定可靠。詳細梳理各業務系統業務功能的緩存訪問內容、緩存訪問特點和緩存更新要求，基于分布式緩存服務的權限架構建設，建立針對不同類緩存數據的更新機制優化方案，完成中國專利電子審批系統緩存改造，實現緩存數據的增量刷新和全量刷新兩種模式，取消緩存數據變更后手動觸發重新加載的人工干預模式，全面實現緩存數據的自動更新，解決各服務器權限數據廣播不同步問題，縮短人員變動時的緩存更新時間，解決權限及時同步問題，降低同步出錯概率。（3）重構業務調用模式，全面提升運行效率?；谛陆⒌姆植际骄彺婕軜嬐瓿芍袊鴮＠娮訉徟到y各子系統的改造，通過對系統公共配置數據、系統公共業務配置數據、系統公共外圍接口配置數據和業務序號數據等公共調用點的分析，優化所有業務相關業務模塊緩存調用的功能，解決公共調用相互影響的問題，縮短主要業務流轉時間，提高效率，推進整個中國專利電子審批系統底層架構向分布式公共緩存的轉變，為整個系統高效運行提供基礎保證。

注釋：

①中國專利電子審批系統：專利電子審批系統是一個集專利申請、流程管理、審查、公告、復審、無效、查詢、管理、統計涵蓋19個子系統于一體的電子審批系統，該系統是統一的、完整的、業務流程貫通的電子審批系統，實現從專利申請的提出到專利權失效全部法律程序全流程、全方位的電子化和網絡化。

②分布式：分布式系統以計算機網絡為基礎，將系統的數據與功能分布在不同位置，通過自然的數據與功能連接進行輔助決策的信息系統，是在由通信網絡互聯的多處理機體系結構上執行任務的系統，具有高度的內聚性和透明性。

②緩存：緩存能夠提升指令和數據讀取速度的特性，隨著本地計算機系統向分布式系統的擴展，在分布式計算領域中分布式緩存技術得到了廣泛應用，分布式緩存能夠處理大量的動態數據。

參考文獻：

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[3]中華人民共和國國家知識產權局.專利審查指南（2010）[Z].

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