一文讀懂水務行業信創的實施路徑
作者
薛 浩
上海威派格智慧水務股份有限公司
研究院院長
近期，華為發布mate60 pro，國內外驚嘆，專家認為芯片“卡脖子“的問題已得到解決，外媒的標題更加直白，華為新機打敗了美國的制裁(A Huawei new phone defeated US sanctions)。自中美貿易戰以來，IT供應鏈穩定的重要性直接關乎到下游各行各業的穩定和發展，信息技術供應鏈的自主可控關乎到整個經濟發展和社會穩定。中國的信創產業發展是中國的信息產業乃至全球信息產業百年未有格局重構，其過程就是中國基礎軟硬件的崛起，發展中國IT產業完整的產業鏈和核心競爭力。那么當信創與水務行業相遇會產生什么火花，是復雜還是簡單，是數據庫替換還是全面去國際化，是改良還是改革，是國產替代還是創新……？這篇文章基于對信創測試的參與、國產化項目落地、技術對比后針對水務行業的整體思考，希望能夠給大家在做技術和方向選型時提供一些幫助。
“信創”即信息技術應用創新，它與“863計劃”“973計劃”“核高基”一脈相承，是我國IT產業發展升級采取的長久之計。信創建設從關鍵環節核心組件的自主創新入手，從黨政軍和關系國計民生的關鍵行業試點，為國產IT廠商提供了實踐創新的沃土，從而逐步建立自主的IT底層架構和標準，實現全IT全產業鏈實力和結構的優化升級。
當前國內信創正沿著“2+8+N”方向加速普及。從推進進程來看，黨政信創啟動最早。國內黨政信創從2013年開始逐步進行公文系統替換計劃，預計2022年完成基本公文系統信創改造，23年逐步啟動電子政務系統國產化替代，市場規模更大。八大重點行業中，金融行業信創推進速度最快，電信緊隨其后，之后是能源、交通、航空航天，教育、醫療也在逐步進行政策推進和試點。目前水務行業的信創工作也開始逐漸開展，并呈現出如火如荼之勢。
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緊迫性：解決技術制約
IT產業鏈核心環節技術缺失，“卡脖子”事件成為導火索。2018年，美國商務部宣布7年內禁止美國企業向中國的電信設備制造商中興通訊公司銷售零件，直接導致中興2018年度虧損69.83億元。隨后，美國陸續將華為等上百家中國公司列入“實體清單”，采取出口管制措施。以中美貿易戰為導火索，美國加大對中國的技術制裁，中國由于在IT產業鏈的某些環節缺失關鍵核心技術，處于被動狀態。以“是否關鍵核心、是否存在壟斷、是否攻克難度大、是否在價值鏈核心位置”為指標，我國“卡脖子”技術主要集中在中上游環節，亟需攻克。
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必要性：信息安全
關鍵產品對海外供應依賴度過高，信息安全受到威脅。長期以來，我國對海外IT產品的依賴度較高，以“Intel、Microsoft、Apple、Oracle、IBM、Qualcomm、Google、Cisco”為首的國外IT廠商在操作系統、數據庫、芯片、服務器、辦公軟件、智能終端等領域占據了中國市場的較大份額，高度滲透了政府、海關、郵政、金融、鐵路、民航、醫療、軍警等各行業環節。與此同時，近年來信息泄露事件層出不窮，引起了社會的高度重視，為保證信息安全，IT信創建設勢在必行。
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戰略性：國際競爭力
中國IT支出保持較高增速，IT結構有待優化升級。截止今日，中國IT產業在經歷了三十多年的發展后，已經基本形成了產業規模龐大、專業門類齊全的IT產業體系，并為拉動我國經濟和就業做出了巨大的貢獻。從IT總支出角度來看，2020年全球IT支出達3.8萬億美元，中國IT支出達2.9萬億人民幣，在全球IT支出總增速為負的時候仍保持2.3%的增速。但是，發展的滯后導致了中國和全球IT產業結構的不一致，呈現出“應用強、技術弱、市場厚、利潤薄”的倒三角式產業結構，信創為產業結構升級提供了契機。
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企業效益：經濟、自主可控、信息安全
信創落地可降低企業研發成本，符合國家政策要求順應市場變化趨勢；防止國外技術制裁，實現業務系統真正的自主可控；進而更好地保護企業和客戶信息安全
信創產品成熟度仍有不足
傳統成熟企業級IT產品已有較長的發展歷史，其產品在功能、性能、兼容性、穩定性等方面已迭代過多次，信創產品落地時間較短，產品成熟度仍有一定差距，還需不斷完善。
信創產品服務體系需加強
信創產品目前發展重點在產品質量的提升，圍繞產品搭建的售前售后服務體系略顯薄弱需要加強。
真實落地案例較少
信創業務在水務行業屬于新興業務，落地項目案例較少，雖然在黨政、金融等行業應用較多，但是在政策要求、行業應用等方面存在差異，難以相互學習借鑒。
額外增加了成本，不產生實際效益
信創產品目前處于初期階段，性能優化有待提升，需要占用大量的服務器資源，導致項目需采購的服務器數量增加。同時信創產品本身售價也偏高，都會帶來項目資金帶來比較大的壓力。
系統核心功能完整
任何產品都應該以能滿足業務方需求作為第一原則。
采用的技術路線符合主流技術標準
成熟、標準的技術路線可以降低后期的運維成本，能擁有更長的生命周期和更快的更新頻率。
業務系統要考慮多信創產品的擴展能力
信創產品是業務系統的組成部件之一，在做國產替換時需要考慮能和更多的業務系統進行適配，業務系統使用信創產品盡量不綁定具體某一個產品，當某個產品出現根本性問題時有PlanB可以選擇，降低產品選型的機會成本。
橫向縱向的兼容性
信創產品需要橫向替代國外原有的技術產品，但在當前階段總會出現信創產品和國外產品在一個項目里并存的局面，也對信創產品對原有的國外產品的兼容性提出了更高的要求。
借鑒先發行業經驗
黨政、金融、電信等行業已大規模推行信創工作，可以借鑒其信創選型工作經驗來指導水務行業相關工作開展。
技術路線存在發展潛力
信創的目標不僅是為了能滿足信創要求，實現國外產品的平滑過渡，還要能爭取實現超越原有產品，發展出自己的技術實力和產品優勢，所以在信創產品選型時也應該注意甄別其使用的技術路線，爭取做到能長遠發展。
滿足水務行業技術發展要求
水務行業有自己的特色業務，對信創產品的特性也會有特殊的要求，選型時應注意將其兩者結合。
多廠商兼容
目前信創賽道千帆競渡，產品排名此消彼長，不同的項目也會有不同的信創要求。選型時可以注意適配盡量多的廠商，保持業務系統的兼容性和靈活性。
全面信創不等于全面替換
信創產品種類繁多，全面信創不能簡單理解成全部替換，某些信創中間件與一線產品還是存在較大的技術差距，不能因為信創而犧牲系統的穩定性，性能不達標對系統運行是致命的。
信創生態體系主要由基礎設施、基礎軟件、行業應用軟件3部分組成。信創的適配就是要把行業應用軟件對國產化的基礎設施和基礎軟件進行適配，如將操作系統由Windows切換為國產操作系統，如麒麟，將數據庫由Mysql、PG切換為國產數據庫，中間件切換為國產WEB服務器，服務器切換為鯤鵬、飛騰等。業務系統信創化改造，是水務信創建設中最關鍵的一步。
威派格信創架構圖
水務行業業務系統數量繁多，功能復雜，安全性、穩定性要求高，信創改造難度極大。建議針對一般業務系統和核心業務系統，遵循試點先行、分步推進、先易后難、逐步替代的原則，制定應用系統遷移計劃，逐步減少穩態架構應用保有量。并在適配完成后必須進行適配測試，全面測試相關產品的兼容性、功能性及可用性，保證各功能界面運行正常，無異常報錯出現。
威派格二供信息系統和某國產數據庫的測試用例和測試通過表格
水務系統的信創化主要考慮三個關鍵領域：服務器適配、三大基礎軟件的替換、開源軟件治理
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服務器適配：測試對服務器的適配情況
對于信創軟件來說，服務器里最需要關注兩個部分，一是芯片，二是操作系統，CPU兩大架構X86和ARM，對于上層軟件產品來說，不會直接與CPU打交道，都是和操作系統進行交互，而操作系統廠家會適配國產芯片，所以國產服務器適配的核心在于適配國產操作系統。
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基礎軟件替換：操作系統、數據庫、中間件選用信創目錄產品
國產操作系統的替換：一般建議和服務器一起進行替換測試。
國產數據庫替換：數據庫產品范圍很廣，數據庫分類維度一般劃分為，關系型、非關系型和交易型、分析型，信創數據庫適配主要是指關系型、交易型數據庫。
國產中間件替換：中間件廠商眾多，產品種類繁雜，中間件的性能很大程度影響產品的性能，而且替換工作量巨大，需要慎重挑選。當前基礎的中間件替換主要指的是WEB中間件，替換原來WEBLogic、WEBSphere、Tomcat等中間件產品。
目前，威派格已經完成13項信創認證并獲得認證證書，內容涵蓋服務器、操作系統、數據庫和中間件，并在多個項目上助力智慧水務系統信創應用落地。
同時通過了上海信創工委會信創產品評估認證。
3
開源軟件治理：分而治之
對開源的軟件，不能不用，但是需要進行治理。使用開源軟件有很多好處，如節省開發成本、縮短開發時間、好看好用滿足需求等，因此開源軟件必須要用。但同時使用開源軟件也存在一些不足，如來源混亂管理不便、風險持續爆發、漏洞信息來源復雜等問題會導致項目延期、團隊執行步伐不一致、多項目無法統一管理，最終導致成本超支、客戶不滿意等，因此開源軟件需要進行治理。
威派格采用制定完善的開發規范、建立規范的DevSecOps流程、制定嚴謹的軟件選型流程、建立安全意識培訓機制、建立開放的溝通和反饋渠道等方法，來確保開源軟件的可用、好用和易用。
威派格梳理的開源軟件治理對象及方式如下：
01
針對開源技術棧
發布企業開源軟件技術棧圖譜；
選擇安全開源協議-避免A-GPL等協議；
02
針對開源代碼
支持文件級/代碼級的開源成分識別和風險分析能力；
03
針對開源依賴組件/制品
適應敏捷、自動化、安全左移、持續集成；
04
針對容器鏡像使用的開源軟件
檢查后替換為已處理過的開源代碼/組件/制品。
以下為三步走（推廣節奏）:
第一階段：小規模試點
產品上：數據庫小范圍試點+基礎設施（服務器等）替換。
技術上：完成所有系統版本兼容升級，努力降低應用改造量。
范圍上：分公司或分模塊試點上線。
第二階段：核心突破
產品上：全面國產數據庫、web中間件、操作系統替代；
技術上：所有系統可在不同信創供應商之間自由切換，支持項目上信創產品和非信創產品并存的復合架構；
范圍上：全國推廣試運行，重點客戶完成信創驗收。
第三階段：批量推廣
產品上：完成開源治理方案；
技術上：支持分布式數據訪問中間件；
范圍上：全國批量推廣運行，信創模式可以復制運行，正式產品化。
問
信創產品對標海外產品功能性能有差距，怎么辦？
答
信創產品落地時間短，積累的項目案例和產品經驗不足，技術路線的選擇、變更、升級迭代都需要耗費大量的人力物力財力，在當前階段對標海外產品存在不足是正常現象。如果項目上必須達到原先的效果，性能上可考慮更多物理資源堆疊后壓力測試，功能上需要業務上進行一些消化或引入一些小技術組件做功能增強……
問
開源軟件還能不能用？
答
可以用，并且必須用，同時需要有效治理。開源軟件成熟好用并且價格便宜，但是存在來源混亂漏洞多更新不及時等問題，威派格采用制定完善的開發規范等5項措施對其進行了嚴格管理，保證在能實現客戶需求的基礎上還為客戶帶來更好的體驗、更穩定的產品和更經濟的價格。
問
如何對原有系統投資復用、兼容？
答
健壯的產品應該能適應各自基礎軟件，比如數據庫產品屬于基礎軟件，威派格通過加入中間層ORM（對象關系映射）框架消除各業務系統對底層的依賴，各業務系統通過ORM框架對接數據庫，方便靈活切換。
問
對團隊的要求
答
為了能達到滿分的信創效果，研發團隊應該至少能滿足以下4項研發要求：
信創工作的開展對國家對各行各業而言都是一項影響深遠的大事件。通過信創工作，我們可以實現技術上的獨立自主，產業上的升級改造，安全上的自主可控。信創工作需要基礎硬件、基礎軟件、業務系統三者之間的相互適配、相互促進、共同提高。通過合理篩選信創產品、全面測試產品信創的適配性、把握好信創的3個關鍵點和3個節奏，再輔以技術完善的研發團隊，我們一定可以在信創工作上獲得成功。
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