摘要:長慶油田各領(lǐng)域移動應(yīng)用眾多,存在管理、使用、安全等諸多問題,隨著數(shù)字化發(fā)展、智能化轉(zhuǎn)型以及移動辦公應(yīng)用的普及和深入,使用便捷、體驗友好的移動平臺必要且緊迫。結(jié)合當(dāng)前油田移動應(yīng)用現(xiàn)狀,以集成共享為建設(shè)思路,在遵循中國石油勘探開發(fā)夢想云(簡稱夢想云)框架下,以長慶油田辦公云平臺為基礎(chǔ),采用分布式部署、容器化管理、大文件快傳輸及基于WS技術(shù)實現(xiàn)多終端實時通信等領(lǐng)先技術(shù),構(gòu)建長慶移動應(yīng)用集成平臺(簡稱長慶數(shù)智)。
關(guān)鍵詞:長慶油田;夢想云;長慶數(shù)智;數(shù)字化轉(zhuǎn)型;智能化發(fā)展
一、構(gòu)建思路
(一)核心思想
以用戶為中心,隨時隨地互聯(lián)辦公。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化建設(shè)的總體框架下,依托中國石油勘探開發(fā)夢想云,以移動應(yīng)用集成為嵌入點,在企業(yè)內(nèi)部私有化部署,集成統(tǒng)一授權(quán)認(rèn)證、任務(wù)待辦、應(yīng)用發(fā)布、即時通信、文件在線協(xié)同,形成長慶移動應(yīng)用集成平臺,集成集團統(tǒng)推和油田自建應(yīng)用,形成“只見應(yīng)用、不見系統(tǒng)”的移動辦公模式。
基于統(tǒng)一的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),搭建油田公司移動應(yīng)用集成平臺。開發(fā)統(tǒng)一的認(rèn)證管理、用戶管理、授權(quán)管理、消息管理和溝通中心,實現(xiàn)移動應(yīng)用統(tǒng)一集成登錄,保護企業(yè)文檔數(shù)據(jù)資產(chǎn),滿足油田主要應(yīng)用的集成共享。同時,編制移動應(yīng)用管理規(guī)范,實現(xiàn)長慶油田公司移動應(yīng)用的統(tǒng)一規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)和管理,達(dá)到統(tǒng)一入口、統(tǒng)一授權(quán)、任務(wù)驅(qū)動、集成共享、不限時空、安全可控等目標(biāo)[1]。
(二)集成思路
以集成共享和便捷應(yīng)用為宗旨,對長慶油田現(xiàn)有老舊移動應(yīng)用,采取盡量改造集成;對于新建、待建移動應(yīng)用,遵照統(tǒng)一的集成和開發(fā)規(guī)范,實現(xiàn)應(yīng)接盡接的移動應(yīng)用集成。
1.PC客戶端集成思路
PC客戶端本身內(nèi)置Chrome瀏覽器,支持2種類型:客戶端執(zhí)行程序和瀏覽器模式。
(1)對于客戶端執(zhí)行程序,通過PC集成客戶端傳遞參數(shù)直接打開。對于未安裝的,提示下載安裝。
(2)基于瀏覽器模式的應(yīng)用系統(tǒng)或者微服務(wù),通過token身份鑒定和授權(quán)后直接打開瀏覽器。對于支持Chrome瀏覽器的應(yīng)用或者微服務(wù),直接用內(nèi)置的瀏覽器打開。如果是IE或者其他瀏覽器才能打開的,由PC集成客戶端打開對應(yīng)的瀏覽器打開。
(3)瀏覽器端,由于Edge瀏覽器兼容Chrome和IE瀏覽器,采用Edge瀏覽器集成。
2.移動端集成思路
根據(jù)移動端3種類型:原生、H5,以及混合式開發(fā)(原生+H5)采取不同的策略。
(1)原生的用移動應(yīng)用,通過傳遞參數(shù)直接拉起喚醒原有的應(yīng)用。對于未安裝的,提示下載安裝。
(2)基于H5的應(yīng)用,在油田移動應(yīng)用集成平臺,通過token身份鑒定認(rèn)證后直接打開。對于需要調(diào)用手機本地資源的API,由移動應(yīng)用提供jssdk完成。
(3)基于混合式開發(fā)(原生+H5)的應(yīng)用,評估改造成H5的工作量,如果性價比合適改造成H5,如果不合適采用原生的方式處理。
二、平臺設(shè)計
(一)總體架構(gòu)設(shè)計
長慶數(shù)智整體上遵循智能油氣田藍(lán)圖(IOFM)和夢想云框架,平臺復(fù)用用戶中心、消息中心等中臺能力,提供溝通中心、油田云盤、集成中心等共享能力,面向全體用戶提供電腦端(C/S端和B/S端)、手機端、PAD端等多端協(xié)同一體化辦公[2]。
(二)安全架構(gòu)設(shè)計
1.集群部署
長慶數(shù)智所有集成的應(yīng)用均部署在中國石油內(nèi)部辦公網(wǎng)云平臺,通過中國石油集團統(tǒng)一DMZ實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通,采用網(wǎng)關(guān)服務(wù)技術(shù)進行內(nèi)、外網(wǎng)系統(tǒng)安全隔離,實現(xiàn)移動應(yīng)用快速集成,同時減少DMZ資源的使用成本,集中防護移動應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)安全[3]。
在辦公網(wǎng)內(nèi)部署NGINX (代理服務(wù)器)、即時通信集群、云盤應(yīng)用集群、云存儲集群,在DMZ區(qū)部署NGINX(代理服務(wù)器)、即時通信集群,保障長慶數(shù)智高效運行和安全可靠。
2.安全設(shè)計
一是網(wǎng)絡(luò)傳輸安全措施。移動端應(yīng)用服務(wù)器只部署在中國石油集團統(tǒng)一DMZ服務(wù)區(qū)。在互聯(lián)網(wǎng)傳輸時,基于SSL加密傳輸,傳輸過程中對消息和文件進行了加密,杜絕被竊取的可能。
二是訪問控制措施。為了實現(xiàn)將移動應(yīng)用快速集成至長慶數(shù)智平臺以及減少申請DMZ服務(wù)器流程,增加網(wǎng)關(guān)應(yīng)用作為后端系統(tǒng)的入口,管理所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)對外暴露的接口。網(wǎng)關(guān)應(yīng)用將請求轉(zhuǎn)發(fā)至內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器(DMZ出口服務(wù)器),內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器將請求分發(fā)到內(nèi)部各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)層對外部系統(tǒng)和內(nèi)部系統(tǒng)進行了隔離[4],保障了后臺服務(wù)的安全性,協(xié)議轉(zhuǎn)換(DMZ區(qū)的安全保障https-gt;http)安全可靠。
三是系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全措施。采取注入漏洞攻擊防范,限定URL惡意攻擊和防止惡意SQL注入漏洞,精準(zhǔn)控制服務(wù)器端口開放和關(guān)閉。采用企業(yè)堡壘機登錄服務(wù)器實現(xiàn)操作系統(tǒng)安全控制。在消息存儲加密方面,消息在前端(PC端、安卓端、IOS端、PAD端)進行加密后傳輸,在數(shù)據(jù)庫中進行加密存儲。所有文件讀取均需要通過服務(wù)端口校驗權(quán)限后才能讀取,實現(xiàn)文件讀取安全控制。通過嚴(yán)格權(quán)限管控與操作審計,確保了權(quán)限精準(zhǔn)、最小化和操作留痕[5]。
四是保密措施。移動端和客戶端都加水印,防止截屏傳播。文件在移動端只提供帶水印的預(yù)覽和操作,不提供下載,避免敏感文件外發(fā)。溝通記錄加密,保護個人隱私。
(三)功能架構(gòu)設(shè)計
長慶數(shù)智按照 “只見應(yīng)用、不見系統(tǒng)”的設(shè)計思路,構(gòu)建了一個平臺集成N個應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)功能架構(gòu)。平臺分統(tǒng)一門戶、業(yè)務(wù)應(yīng)用和基礎(chǔ)功能三個功能架構(gòu)層級在統(tǒng)一的軟件技術(shù)架構(gòu)平臺上,各業(yè)務(wù)模塊以應(yīng)用的形式展示,方便用戶更加快捷使用,如圖1所示。
私有化部署即時通信、企業(yè)云盤、消息管理、溝通中心、待辦提醒、協(xié)同中心及新聞中心等模塊相關(guān)服務(wù),提供基礎(chǔ)的平臺使用功能服務(wù)。按照開發(fā)和接入規(guī)范,集成移動應(yīng)用,提供統(tǒng)一的應(yīng)用門戶。
實現(xiàn)統(tǒng)一的認(rèn)證管理、用戶管理、授權(quán)管理。與IAM平臺進行用戶認(rèn)證集成,確?;A(chǔ)的平臺功能正常使用?;趬粝朐埔延械南⒅行?,集成油田的待辦任務(wù)和已辦任務(wù)、集成已有的授權(quán)中心、集成應(yīng)用工作界面。在移動端可以隨時隨地掌握油田各單位的門戶動態(tài),并能個性化展示本單位相關(guān)的主要門戶信息。
(四)性能設(shè)計
根據(jù)長慶數(shù)智整體架構(gòu),設(shè)計如下性能保障策略:
1.緩存以及緩存層(caching layer)
在數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間增加數(shù)據(jù)緩存層,提供全局?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù),大大減少數(shù)據(jù)庫往返次數(shù)。充分利用大內(nèi)存,與讀取數(shù)據(jù)庫和讀取大文件(如XML文件)相比,讀取內(nèi)存的速度無疑要快得多。
2.多線程(multi-threading)
多線程對單CPU系統(tǒng)還只是順序利用CPU時間和改善用戶體驗,要做到真正并行操作多線程并不容易。在多線程間同步一個龐大的資源,過多創(chuàng)建線程又沒有實現(xiàn)線程池,也會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。本平臺合理采用多線程或多進程處理機制實現(xiàn)性能提升。
3.負(fù)載平衡(load balancing)
物理上增加地位對等的集群服務(wù)器(Cluster),通過負(fù)載分配算法分配相應(yīng)服務(wù)器來響應(yīng)客戶端請求。
4.數(shù)據(jù)庫優(yōu)化(database optimization)
如果應(yīng)用程序使用了數(shù)據(jù)庫,可以采取許多步驟來消除訪問和寫入數(shù)據(jù)時的瓶頸。
5.文件系統(tǒng)優(yōu)化
頻繁地打開或關(guān)閉大log文件時,I/O開銷非常大,記錄log到數(shù)據(jù)庫會大大影響性能。因此,通過一些變通辦法來減少文件的頻繁操作,盡量減少寫log或移到裸設(shè)備上。
6.代碼性能設(shè)計
一些昂貴的操作會占用大量的資源和CPU時間。例如,字符串相加沒用StringBuilder、頻繁創(chuàng)建對象、差勁的排序或遞歸算法、過多裝箱拆箱、過多使用反射(Reflection)、頻繁new HashTable或大的數(shù)組、用異常(Catch Exception)作為正常的邏輯、使用復(fù)雜的正則表達(dá)式等。在編程實現(xiàn)上,反復(fù)斟酌高效代碼和力求更優(yōu)算法。
7.應(yīng)用層
盡量采用數(shù)據(jù)格式化、壓縮、分頁等減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,合理地把一部分處理邏輯放在客戶端,減少服務(wù)端壓力。在界面上也進行很多針對性性能優(yōu)化考慮。例如,繪圖、控件重繪等,盡量采用惰性加載、異步加載,在初始化和啟動速度等方面均做取舍和優(yōu)化考慮。
(五)視覺設(shè)計
基于長慶油田特色,深度定制整體視覺風(fēng)格,從視覺和交互兩個維度提升用戶使用體驗,如圖2所示。
(六)容災(zāi)設(shè)計
利用RAID5數(shù)據(jù)存儲解決方案,實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)備份,保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。采用菜單選擇、數(shù)據(jù)顯示,以及其他功能都應(yīng)使用一致格式和規(guī)范術(shù)語描述等措施減少程序和用戶交互過程中可能出現(xiàn)的錯誤。
三、平臺實現(xiàn)
(一)集成服務(wù)
實現(xiàn)集成五統(tǒng)一,即統(tǒng)一的認(rèn)證服務(wù)、用戶服務(wù)、授權(quán)服務(wù)、消息服務(wù)、溝通中心。認(rèn)證服務(wù)負(fù)責(zé)用戶名和密碼的統(tǒng)一認(rèn)證,用戶服務(wù)負(fù)責(zé)用戶基本信息和組織機構(gòu)的統(tǒng)一管理,授權(quán)服務(wù)負(fù)責(zé)油田自建系統(tǒng)的權(quán)限管理,消息服務(wù)負(fù)責(zé)任務(wù)待辦提醒,溝通中心負(fù)責(zé)統(tǒng)一入口的基座以及消息溝通和推送。
(二)應(yīng)用集成中心
應(yīng)用集成中心負(fù)責(zé)統(tǒng)一展示集成應(yīng)用的入口,提供C/S客戶端、B/S端、手機端和PAD端四種訪問方式,實現(xiàn)統(tǒng)一移動應(yīng)用、統(tǒng)一待辦提醒、統(tǒng)一消息溝通、統(tǒng)一新聞門戶四種類型移動辦公場景。
溝通中心。滿足油田用戶隨時隨地的工作交流需要。具備即時溝通、溝通搜索、提供搜索、通訊錄、拍照功能、推送消息、相冊、文件管理、協(xié)同文件等功能。
應(yīng)用中心。實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)源統(tǒng)一對接用戶中心,所有應(yīng)用的全生命周期管理。具備搜索應(yīng)用、添加應(yīng)用、常用設(shè)置、應(yīng)用分類、應(yīng)用篩選、SDK升級、集成申請和應(yīng)用分發(fā)等功能[6]。
任務(wù)中心。接入油田各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的待辦消息。具備待辦任務(wù)、已辦任務(wù)、搜索任務(wù)、查看任務(wù)、篩選任務(wù)、任務(wù)排序、設(shè)置已辦、刪除消息等功能。提供刪除消息功能,各終端支持對待辦消息進行刪除操作。
企業(yè)云盤。實現(xiàn)企業(yè)云盤使用空間、文件大小按組織機構(gòu)、指定用戶進行靈活配置和剩余空間監(jiān)控及預(yù)警,滿足上云文件多端協(xié)同共享。具備上傳文件、下載文件、移動文件、刪除文件、移動端云盤、空間設(shè)置、文件設(shè)置、空間預(yù)警等功能[7]。
協(xié)同編輯。在PC端和移動端開放協(xié)同編輯功能,滿足移動辦公多端協(xié)同共享,具有文件在線編輯的安全機制,降低文件傳輸?shù)男孤讹L(fēng)險。具備多端協(xié)同編輯、文件預(yù)覽、文件保存、文件轉(zhuǎn)發(fā)、版本記錄、安全開關(guān)等功能。
新聞中心。支持油田公司門戶和二級單位各欄目個性化定制,同時實現(xiàn)對新聞內(nèi)容審核、發(fā)布、下線、同步等多種操作管理。具備輪播新聞、列表新聞、新聞詳情、二級欄目、欄目自定義等功能[8]。
日程安排。具備查看日程、新建日程、設(shè)置日程和日程授權(quán)等功能。
(三)平臺管理端
平臺管理端提供應(yīng)用發(fā)布、網(wǎng)關(guān)、CMS、消息推送、用戶、統(tǒng)計和云盤等管理功能。具體功能如下:
應(yīng)用發(fā)布管理。具備應(yīng)用接入申請、應(yīng)用審核、應(yīng)用管理和應(yīng)用分發(fā)等功能。
網(wǎng)關(guān)管理。具備查看網(wǎng)關(guān)、設(shè)置網(wǎng)關(guān)和重置網(wǎng)關(guān)等功能。
CMS管理。具備內(nèi)容管理、欄目管理、輪播管理、爬蟲管理和定時任務(wù)管理等功能。
消息推送管理。具備查看消息、編輯消息和推送消息等功能。
用戶管理。具備用戶查詢、新增用戶、修改用戶、刪除用戶、導(dǎo)出用戶和重置用戶等功能。
統(tǒng)計管理。具備用戶統(tǒng)計、下載統(tǒng)計、消息統(tǒng)計、新聞統(tǒng)計、文件統(tǒng)計和日程統(tǒng)計等功能。
云盤管理。具備空間設(shè)置、空間預(yù)警和終端管理等功能。
四、應(yīng)用效果
長慶數(shù)智實現(xiàn)了用戶統(tǒng)一授權(quán)認(rèn)證、集中任務(wù)待辦、應(yīng)用集成、新聞門戶、即時通信、企業(yè)云盤及文件在線編輯等功能集成,完成了電腦端、移動端數(shù)十個統(tǒng)建和自建應(yīng)用集成以及多個平臺待辦消息集成,滿足了電腦端、手機和PAD多端協(xié)同辦公[9]。
電腦端應(yīng)用。提供任務(wù)待辦、應(yīng)用中心、即時溝通、通訊錄、企業(yè)云盤、協(xié)同編輯、日程安排、任務(wù)指派、個人中心等核心功能模塊。
手機端應(yīng)用。提供任務(wù)待辦、即時溝通、通訊錄、應(yīng)用中心、日程安排、任務(wù)指派、個人中心等核心功能模塊。
PAD端應(yīng)用。提供任務(wù)待辦、即時溝通、通訊錄、應(yīng)用中心、日程安排、任務(wù)指派、個人中心等核心功能模塊。
五、效益分析與評價
隨著長慶數(shù)智的應(yīng)用集成深入和使用推廣,將進一步實現(xiàn)移動應(yīng)用高度集成、規(guī)范建設(shè)、便捷交流與共享、企業(yè)文檔資產(chǎn)保護和打通油田已有系統(tǒng),極大提升移動應(yīng)用水平,未來將支撐15萬用戶的使用需求。
一是提升辦公效率。大幅提高辦公效率,預(yù)估為每個用戶每天節(jié)約20-30分鐘,辦公效率提升5%左右。二是實現(xiàn)內(nèi)部流轉(zhuǎn)高效留痕??呻S時隨地訪問,減少企業(yè)U盤、移動硬盤的使用,同時減少因為移動介質(zhì)丟失帶來泄密的風(fēng)險。三是管理文件資產(chǎn)。平臺預(yù)估今后每天能為油田存儲新增5萬-10萬個文件。四是規(guī)范集成。規(guī)范了油田移動信息化集成,減少了基礎(chǔ)功能重復(fù)開發(fā),減少資金投入。五是提升安全保障。對所有應(yīng)用進行集中重點防護、減少弱口令等網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險。六是創(chuàng)造極大的經(jīng)濟效益。按定量效益預(yù)測分析方法,預(yù)測上線后一年內(nèi)可為油田創(chuàng)造千萬級的經(jīng)濟效益[10]。
六、結(jié)語
長慶數(shù)智在數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化建設(shè)的總體框架下,依托夢想云建成了油田統(tǒng)一的任務(wù)中心、溝通中心、應(yīng)用中心、新聞中心,實現(xiàn)一個入口、多端協(xié)同辦公模式,滿足了業(yè)務(wù)延伸、不限時空的全場景辦公需求,真正實現(xiàn)了“掌上智能油田”。該平臺推廣應(yīng)用將推動業(yè)務(wù)模式重構(gòu)和管理模式變革,賦能公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展。
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作者單位:長慶油田數(shù)字和智能化事業(yè)部
■ 責(zé)任編輯:王穎振、鄭凱津