淺談國產化計算環境適配使用經驗

□浙江省自然資源廳信息中心 傅 宇 周 杰 畢雯珍

“十四五”規劃建議提出要堅持創新驅動發展，全面塑造發展新優勢，整合優化科技資源配置，加強原創性引領性科技攻關。國產化產業以信息技術為根基，通過科技創新，構建完善的信息技術規范，構建安全可控的信息技術生態體系，是實現國家“十四五”規劃發展目標的重要抓手。

浙江省自然資源廳全面落實黨中央、國務院和省委、省政府的決策部署，穩步推進國產化終端替換、應用系統適配改造工作。根據省主管部門要求，浙江省自然資源廳于2020 年10 月啟動廳國產化替代工作，截至2021 年底已完成618 臺終端國產化替代、云桌面部署及16 個應用系統的適配改造工作。廳政務外網終端全部使用華為鯤鵬920CPU，已安裝統信UOS20 操作系統，部署軟件包括WPS OFFICE 2019 for Linux 專業版辦公軟件V11、數科OFD 文檔處理軟件V3.0、奇安信網神終端安全管理系統等。

一、問題提出

隨著國產化替換工作的有序推進，浙江省自然資源廳發現國產化操作系統使用習慣與windows 存在差異，在系統層次上缺乏簡單便捷的系統檢測、整體優化工具，造成了運維管理十分困難，主要包括以下幾方面。

（一）終端授權模式帶來的管理問題

國產化終端操作系統、辦公軟件等收費軟件基本沒有批量授權模式，以統信操作系統為例，采用的授權模式是一機一碼，更換硬盤后需聯系廠商將原激活碼捆綁至新硬盤；版式軟件（數科）重新安裝時，需輸入授權碼，一個授權碼只能用于一個賬戶，如記錄錯誤，要聯系廠商重新授權。另一方面，從軟件資產管理的角度看，也需要登記每一單位，每一終端授權碼，人工記錄不僅工作量大，也容易出錯。

（二）終端配置記錄缺乏工具

網絡管理需要記錄計算機名、IP 地址、Mac 地址等基礎信息，便于后續故障排查，責任定位。因操作系統更換，目前能夠直接獲取相應管理信息的客戶端國產化管理工具采用網絡掃描的方式，無法獲取未開機設備信息，特別是在雙軌運行期，國產化終端的開機率不高，容易出現遺漏。

（三）終端管理功能缺失

國產化產品正在快速迭代升級中，新版本發布后，一些原有適配的軟件可能不再支持，客觀上要求管理端能夠實時統計客戶端操作系統版本升級情況，在極端情況下，甚至需要限制客戶端自行升級操作系統。如果終端文檔保存在第一塊硬盤上，系統崩潰后數據將全部丟失，因此，需要及時監測用戶資料默認保存目錄，如未正確設置保存路徑，應提出告警。

在實際的國產化項目實施工作，除上述的主要問題外，各種各樣的問題層出不窮，解決所有問題的基礎條件是能夠掌握和監控國產化環境的各種信息。為了保證國產化項目的順利開展，浙江省自然資源廳信息中心與項目總集成方協同，在如何掌握國產化環境信息方面做了大量的研究和開發工作。

二、持續解決

為解決上述問題，保障國產化項目實施和運維的順利進行，為全省機關單位提供適配樣板，為真替真用提供技術保障，為國產化產業提供創新突破，浙江省自然資源廳對國產化開發環境進行前期調研，帶領和指導集成商提出了總體解決思路，后續完成了方案編制并組織相關專家論證。在持續開發過程中，浙江省自然資源廳提供環境并協調測試，在集成與廠商大力支持下開展工作。

以Shell 腳本的形式完成了以下工作。一是自動化采集終端基礎信息。采集終端UUID、機器序列號、硬盤序列號、IP 地址、Mac 地址等。二是自動化采集軟件授權信息。采集操作系統、六十軟件、版式軟件等基礎通用軟件的授權碼或文件路徑等。三是采集信息匯總。將采集到的信息自動匯集紙文件，并以UUID 或者Mac 唯一標識命名，可自動上傳至服務器，實現一機一檔。

三、系統方案

隨著浙江省自然資源廳國產化改革的深入，Shell 腳本解決問題的方法已經不能滿足目前對國產化管理的需求。因此，浙江省自然資源廳協同總集成商、操作系統廠商和一些主要軟件提供商合力設計和研發了國產化電腦管家系統。

系統具有高可用性、適應性、成熟性和延展性等特點。在可用性上，系統以原腳本為基礎，根據用戶的需求進行了系統性的設計，提高了用戶的使用體驗；在適應性上，對于目前國產化的所有CPU 指令集和操作系統均做了適配，能夠運行于所有的國產化環境下；在成熟性上，系統完善了終端各類信息的實時采集，包括CPU、內存、硬盤、外設以及進程等的實時數據；針對延展性，系統還可以利用工具箱的插件方式集成更多的系統工具。

系統針對國產化電腦使用難點和弱點逐一跟進解決，增強實際體驗，完善應用實用性?？紤]到當前外設利舊情況，傳統x86 架構下打印機不便甚至不能在國產化環境下使用已成為真替真用道路上的絆腳石，設計方案在組件層加入打印機及掃描儀通用配置模塊接口，集成包括但不限于打印機、掃描儀、USB、攝像頭通用驅動，力爭在系統底層優化外設一鍵驅動，完成在國產化系統探針至內核模塊全棧監測優化管理流程。減少用戶在初次使用國產化電腦時的不適，提高整體便利程度。

基于模塊化設計的應用集成了預期所需要求，系統功能包括首頁展示、設備信息管理、系統監控、垃圾清理、外設管理、工具箱等功能點。首頁呈現出的國產化電腦基本信息不僅可以幫助用戶掌握當前電腦的性能、狀態、外設情況，還可以在主機發生卡頓、延遲等癥狀時，幫助用戶及時了解發生的原因。設備信息管理對主機概況、處理器、主板、內存、存儲設備、網絡適配器和啟動信息均做了詳細的信息劃分，極大程度方便了用戶和設備維護人員查看底層信息和調試維護。

系統監控不僅可以實時監控系統資源使用率和CPU 核使用率，還可以進行進程管理。用戶和設備維護人員可以實時監控系統的當前狀態，查看系統當前軟件的運行狀態。對于正在運行的進程不僅可以按照進程名稱或者CPU 占用情況進行排序，還可以選擇手動關閉部分應用進程。

垃圾清理可以清理部分軟件所支持的系統垃圾。幫助使用和維護人員清理一些不必要的文件。外設管理目前可以支持對外設管理的監測，動態發現不明外設接入，今后計劃加入各類外設的驅動庫，為用戶提供外設一鍵安裝的服務。工具箱目前可以動態支持一些小工具的上線，增加了“國產化電腦管家“的擴展性。目前，在工具箱內有遠程助手等工具。

四、關鍵技術

開發初期，軟開商采用Shell 腳本技術，通過腳本顯示系統的各種信息如主機名稱、CPU 型號、存儲、CPU，內存的運行情況，系統用戶和維護人員點擊這些腳本來獲取自己所需要的信息。但隨著所需的信息種類越來越多，腳本也變得越來越多，導致用戶使用腳本的學習成本明顯提高。為解決這一問題，浙江省自然資源廳邀請技術專家與集成軟開商多次探討，確定采用python tkinter 桌面開發框架，基于gtk2.0，聯動部分系統依賴，使用python3 構建了國產化管家系統。該系統解決了腳本集成和可視化等問題，支持目前所有國產化操作系統，可支持單機版使用。

五、結語

目前，浙江省自然資源廳使用開發成果——“國產化電腦管家”已取得了良好的效果。無論是國產化電腦的實際使用者，還是國產化設備的管理人員都能夠通過系統認知設備的基本信息，監控設備的運行情況，調節設備的進程、存儲。