湖南烟草内部专卖管理信息系统技术架构设计

湖南省烟草专卖局经济信息中心 刘业鸿

湖南烟草内部专卖管理信息系统技术架构设计

湖南省烟草专卖局经济信息中心 刘业鸿

【摘要】本文通过对湖南烟草内部专卖管理信息系统的现状进行分析，按照系统设计原则，从应用架构、逻辑架构、系统部署、系统配置、运行环境五方面进行技术架构设计，提出了数据库性能设计与程序性能优化方案。

【关键词】湖南烟草；内部专场管理；信息系统；技术架构

1.现状分析

湖南省2009年开发使用“湖南烟草内部专卖管理监督系统”，包括卷烟监管模块和烟叶监管模块，在过去的几年，内部专卖管理监督信息系统对湖南省两烟生产经营内部监管工作的开展起到了重要的支撑作用。2013年，国家局颁布专卖内管工作新规范和新要求，行业专卖内管工作的职责范围和工作流程都已经发生很大的变化。针对专卖内管工作中出现的监管措施的设置同现阶段生产经营实际不符、针对性不强，省市县三级局缺乏层级间的督促指导、工作质量没保障等问题，为贯彻执行行业内部专卖管理监督工作新要求和新规范，抓好全省行业监管重点，加强湖南省内部专卖管理监督，建立一个符合新的内管工作要求同时兼顾湖南省专卖内管工作实际需求，并按时与国家局专卖内管系统对接成功的内管信息系统已迫在眉睫。

省内管信息系统的实现目标包括：实现对两烟生产经营的动态监督，对关键环节进行重点监督；实现专卖内管工作的委派管理，实现纵向管理和横向沟通；实现与国家局内管信息系统的无缝对接，准确高效地上传和接收信息；按照“平台+应用”的模式，搭建智能型业务监管平台。

本文针对省局内管系统进行技术架构设计，包括技术架构、系统部署、系统管理设计、系统性能设计等内容。

2.系统设计原则与思路

2.1 设计原则

系统设计坚持“大集中，大协同、一体化”的技术路线，系统间的交互采用面向服务（SOA）架构的设计思想，采用组件式开发模式，保证各功能模块间是低耦合、高内聚模式，本系统建设遵循以下的系统设计原则包括：先进性原则、实用性原则、前瞻性、整体性和集成性原则、适应性和扩展性原则、可靠性和安全性原则等。

2.2 设计思路

按照“保障标准落地、掌握行业动态、促进内管履职、改善监管效能，全面推进专卖内管上水平”的业务总体思路，省局专卖内管系统的核心技术思路和诉求是：综合考虑行业安全保障体系、行业标准体系和运维保障体系，对接行业系统、汇集行业资源、贯彻标准规范、监测行业动态和有效督导沟通。

3.技术架构

3.1 应用架构

湖南内管系统设计采用分层设计的方法，将整个系统划分为接入层，应用层，公共服务层及数据层。

■ 接入层：通过PC终端，登录到内管系统进行日常工作的处理。

■ 应用层：此层主要是系统的各项业务分类。汇集行业数据、掌握省内动态；动态监测，推动各级人员履职；强化督办的针对性改善监管效能。形成专卖内管信息资源库，实现统一资源管理、监测与分析。

■ 服务组件：此层主要是整个系统的技术支撑层，包括电子表单、报表工具、流程管理、智能预警。这些组件支撑着整个系统业务的正常运行。

■ 数据层：此层主要是整个系统的使用的数据，包括内管系统本身的数据库外以及从其它业务系统的数据抽取。

3.2 逻辑架构（见图1）

图1 系统逻辑架构图

湖南省内管系统按照三大体系、一中心一平台的方案进行总体设计。

■ 三大体系：按照省局的信息化标准规范体系、信息化安全体系、运维保障体系的标准来进行架构设计。

■ 一中心一平台：与数据中心进行数据交互、获取数据；与一体化平台进行集成，实现单点登录、待办任务推送、服务集成、基础数据同步。

3.3 系统部署

部署架构包括：两台WAS服务器进行群集部署，分散访问压力并保证系统的不间断性。两台数据库服务器做双机热备，用来完成数据的抽取及运算加工。

3.4 运行环境

应用服务器操作系统：Linux；数据库服务器操作系统：AIX；数据库：DB2；应用服务器：Webshere Application Server。

4.数据库性能设计

4.1 数据分区

在系统中有一部分数据表由于业务的频繁，其数据增长非常快。针对这种情况采用数据库分区的方式进行解决。依据时间段不同，每半年或是每季度进行一次分区。

4.2 历史数据表

随着时间的积累，业务的增长，数据表中的数据越来越多，增长到一定数量时将严重影响性能，针对这种情况，系统设计时在业务流程全部完成后将已经完成的相关数据实时迁移到历史数据表中。这样将数据划分为2类：运行中的实例数据和历史的实例数据。只有当前正在运行的数据放在运行表中。

4.3 数据预计算

对于较大的预警数据量，在后台进行预计算放到统计表中，客户查询时直接查看最终的统计结果。

4.4 表结构设计

数据访问功能分区设计：配合工作流的数据访问功能分区设计，将系统的业务主表也进行分区设计，建立工作区、结果区、历史区；以保证运行时数据库表的读取、更新速度。

适当降低数据库设计范式：为了在提升效率，在关键的数据库表中适当增加冗余字段，以减少数据库表之间的关联。

建立业务数据表：为了满足不断增加新的流程、新的业务的需

求，设计一个比较通用的数据库表，类似于数据字典表，当有新的业务需求，需要增加字段时，只需要在页面上配置一下属性就可以完成。

5.程序性能优化方案

针对并发性要求，从多线程设计、文件操作设计和代码性能设计三方面说明。

5.1 多线程设计

在实现某个功能的时候，这个功能可能包含若干方法，所以当程序顺序执行的时候，执行的速度取决于每个方法执行时间的总和，但是如果其中某些方法对页面的展示及跳转不会产生影响时，这时我们可以采取多线程的策略，提升用户体验。

5.2 文件操作设计

由于内管系统文件数量比较少，所有文件操作都保存在数据库里，为方便数据传输，与国家局文件存储方式进行统一。为符合集成要求，向门户推送二进制流的方式进行文件传输。考虑到数据库的稳定性，可靠性，易于数据备份，数据迁移等多方面特点，采用了通过数据库大字段的形式存储文件。

5.3 代码性能设计

页面提交采用Ajax技术，主要体现在：把表单内容都提交到后台进行处理，而不用刷新整个前台页面，只需要刷新更新的部分；在加载页面时，先把关键部分的内容查询出来显示，提升用户体验，其他的内容可以通过Ajax加载。对关键部分的数据库操作，直接用SQL进行处理。能获得比较理想的速度。在编程实现上，应尽量避免一些操作会占用大量的资源和CPU时间的编码习惯。

5.4 系统缓存设计

为了提高、改善系统的整体性能，在web开发中使用Java提供的MemoryCache对一些数据进行内存缓存和通讯共享。我们将系统中的标准数据和系统管理数据缓存到Memcached中。Memcached客户端采用观察者模式监控系统中的数据变化，当发现系统缓存的数据变化时，自动同步更新Memcached所有集群服务中的对应数据，包括增加、修该、删除。

6.结束语

本文对内管系统进行了技术架构设计，在开发过程中，还应考虑数据流、数据集成、数据接口以及数据效验机制等，结合系统的功能以及需求全方位地进行实现。

作者简介：

刘业鸿（1973—），女，硕士，研究方向：信息管理与IT技术。