多架构融合桌面云,加速推进国产化替代
从铁路统计看行业信息系统国产化替代方案
中国军转民68从铁路统计看行业信息系统国产化替代方案摘要：本文研究了铁路统计信息系统硬件、操作系统及业务应用的现状，结合中国自主研发操作系统UOS 试用情况，比较了Windows 与Linux 环境下应用的差异，指出信息系统国产化替代过程中需要解决生态建设、应用迁移、数据库及中间件支持等问题，并从行业的视角提出了信息系统国产化的建议。
关键词：铁路；计算机应用；国产化；统信UOS2020年1月14日，微软正式停止了 Windows7操作系统官方技术支持和更新，全球三分之一、中国一半的电脑系统受到影响，此事件再一次提醒我们，计算机系统国产化、自主化的重要性和紧迫性。
行业应用的国产化对底层基础软硬件的要求更高，研究行业信息系统替代方案，对于信息系统国产化有着非常重要的意义。
一、计算机系统国产化现状计算机系统主要包括硬件、系统软件和业务应用。
目前，硬件和系统软件的国产化均有一定进展，但业务应用系统的国产化报道相对较少。
（一）计算机硬件2020年6月9日，由中国航天科工集团自主研发的第一台纯国产化的电脑“天玥”在重庆下线，从芯片、主板、存储、外设等全部实现国产化。
8月，华为在开发者官网正式公布了擎云台式机生态合作业务和适配清单，资料显示即将推出的擎云W510台式机使用ARM 架构7nm 制程工艺的鲲鹏920处理器，最高频率2.6GHz，支持PCIe4.0以及八通道DDR4内存。
（二）系统软件在微软宣布停止Windows 7更新的第二天，国产统信操作系统 UOS 版本V20正式发布，这是由统信软件开发的一款基于Linux 内核的操作系统,支持龙芯、飞腾、兆芯、海光、鲲鹏、申威、intel、amd 等芯片，适用范围包括笔记本、台式机和服务器。
统信UOS 操作系统包含自主研发的桌面环境和多款原创应用，能够满足用户的日常办公和娱乐需求。
国内较成熟的Linux 操作系统还有华为Harmony、中兴新支点、中标麒麟等。
大力发展国产操作系统 助力信创产业高质量发展
大力发展国产操作系统助力信创产业高质量发展“缺芯少魂”一直是我国网信领域大而不强，产业发展受制于人的主要原因，“缺芯”主要指高端芯片缺乏，而“少魂”就是指操作系统等基础软件薄弱。
近年来，在国家政策指引下，产业界奋起直追，涌现出了以麒麟软件、诚迈UOS、中科方德等为代表的一批国产操作系统厂商，在数字政府、企业数字化转型等领域得到广泛应用，在国家重要信息基础设施行业基本实现了对国外操作系统的替代。
在适配国产操作系统方面，笔者在采访中了解到，华云数据作为中国领先的综合云计算服务商，旗下产品信创云基座是一个支持全芯全栈云计算解决方案，可以适配国产化芯片，致力于构建完备的信创生态。
从产品线上，信创云基座涵盖了IaaS、PaaS 和SaaS；从云的使用形态上看，信创云基座支持包括虚拟化、超融合、私有云、混合云、桌面云、专属云在内的各种形态。
同时，信创云基座作为承上启下的云平台，具有硬件兼容性和生态整合能力，网络安全、数据保护、人工智能等生态产品已经陆续整合到云基座产品中。
据悉，华云数据在投身信创以来，与众多主流国产厂商完成了产品兼容互认证测试，实现了从芯片、操作系统、中间件、数据库、应用、安全、备份、PaaS 到行业应用的国产化适配工作，打造了自主创新的国产化生态圈。
华云数据作为信创云计算专家，近年来秉承国家战略，通过自身在大数据、云计算、信创领域的扎实创新能力，打造创新产品，搭建完善的国产化生态，还参与各地数字基建建设，助力党、政、军及企业用户数字化转型。
如今的华云数据牵头建设运营了“安徽信息技术应用创新适配验证中心”、“江苏省信息技术应用创新攻关基地”，打造了全国首个“信创云数据中心”，搭建“淮南云谷大数据产业园”、“信创工业云数据中心”，为各地党政机关、教育、金融、电信等行业提供安全可信的国产化云服务，加速信息技术应用创新产业的适配应用、解决方案测试等相关科研工作，加快推动政企上云。
国家把创新放在了我国现代化建设全局的核心地位，国产操作系统未来还有很长的路要走。
国产化替代大势所趋信创产业加速发展
国产化替代大势所趋信创产业加速发展一是大力推广技术创新。
政府在宏观调控层面大力推广新型信息技术，不断推进信息技术创新，大力推行新型信息技术及其应用，以提升企业的
技术创新能力，达到国产化替代的目的。
二是促进制造业智能化。
政府大力推进智能制造，加快智能制造的应
用推广，构建新型智能化制造技术，以提高企业在制造业内的技术实力，
达到国产化替代的目的。
三是加快信息化建设。
政府加快信息化建设，不断完善信息技术的支
撑能力，构建信息化新技术平台，以达到信息化方式彰显国产化替代的目的。
四是促进大数据的应用。
政府大力推动大数据技术的应用，不断加快
大数据应用的落地，打造数字信息化的技术体系，以达到信息化服务治理
的目的，从而达到国产化替代的目的。
总之，政府在加强信创产业发展的同时，也要求企业在国产化替代方
面拿出行动，加快技术创新，智能化制造，信息化建设，大数据应用等，
从而促进我国信创产业的发展，达到国产化替代的目的。
国产信创软硬件厂商及产品汇总
CPU 如龙芯 1 号、2B、2E 和 3A，奠定核心技术基础。2010 年，中科院与北京市 政府共同投资成立龙芯中科技术有限公司，推动产业化。经过 20 年发展，龙芯 CPU 覆盖工控和信息类应用，包括嵌入式设备、工业控制终端、桌面和服务器等， 广泛应用于通信、能源、交通、政务、金融等行业。龙芯产品线完善，包括龙芯
海光：性能领先的实干者 海光信息专注于高端处理器、加速器等计算芯片的研发。2016 年与 AMD 合作，
成立两家子公司，引入 x86 和 Zen 微架构授权。成都海光微电子负责生产，成都 海光集成电路设计负责设计及销售。公司以性能强劲、安全可信、完善生态为特
色，提供通用处理器和协处理器，适配 x86 和 Linux，支持多版本数据库、中间 件、AI 算法和云计算平台，广泛应用于多个领域的服务器和工作站。
统信软件 统信软件技术有限公司（以9 年联合成立 。统信软件总部设立在北京，注册资金 6.27 亿， 在全国共设有 6 大研发中心、7 大区域服务中心与 3 地生态适配认证中心， 技术服务辐射全国。统信软件在操作系统研发、行业定制、国际化、迁移适配、 交互设计等多方面拥有技术，现已形成桌面操作系统、服务器操作系统、智能终 端操作系统等产品线，以及集中域管平台、企业级应用商店、彩虹平台迁移软件 等应用产品，能够满足不同用户和应用场景对操作系统产品与解决方案广泛需求， 现已应用于政府、大型国央企、行业头部企业及个人用户。统信软件开展以统信 UOS 操作系统为核心的软硬件生态建设，致力打造“开放、创新、共赢”的生态 体系。 基于国产芯片架构的操作系统产品已经和龙芯、飞腾、申威、鲲鹏、兆 芯、海光、海思麒麟、瑞芯微等芯片厂商开展了广泛和深入的合作，与国内各主 流整机厂商，以及数百家国内外软件厂商展开了全方位的兼容性适配工作。
分布式架构国产化方案
分布式架构国产化方案一、为啥要搞分布式架构国产化呢？你想啊，现在这世界变化快得像龙卷风。
国外的技术虽然厉害，但有时候就像租房子，总感觉不是自己的，说不定啥时候就有个风吹草动，人家不租给咱了（技术封锁之类的）。
国产化就像是自己盖房子，盖好了自己住着踏实，想咋装修咋装修。
而且国内市场这么大，咱自己的企业、需求也有自己的特色，就像咱中国人爱吃中餐，有时候国外的技术这盘“菜”虽然看起来好看，但不一定合咱胃口，所以搞国产化的分布式架构那是必须的。
二、基础硬件国产化。
1. 服务器。
首先得选咱国产的服务器。
现在国内好多厂家生产的服务器性能杠杠的。
就好比国产汽车，以前大家觉得不咋地，现在有些国产车那配置、那性能，比好多进口车都牛。
咱国产服务器也是，有自己的芯片（像龙芯之类的），主板啥的也是自己研发制造的。
这些服务器在可靠性上可不输国外的，而且还能根据国内的网络环境、数据中心布局等进行优化。
2. 存储设备。
存储设备也很关键啊。
咱国内的存储技术在不断进步。
比如说一些国产的分布式存储系统，它能把数据分散存到好多地方，就像把钱分别存在不同的小金库一样，又安全又方便管理。
而且国产存储在数据加密、读写速度方面也有自己的特色。
比如说，它可以针对国内一些特殊的安全要求，比如金融数据、政务数据等，提供更高级别的加密方式，让数据像被关在保险箱里，还有个超级复杂的密码锁。
三、操作系统国产化。
1. Linux发行版定制。
可以基于Linux搞咱自己的发行版。
这就像是把Linux这个大框架拿过来，然后按照咱中国人的习惯和需求来装修房子。
把操作界面改成更符合国人操作习惯的样子，把一些国内常用的软件预装进去。
而且在安全方面，可以针对国内的安全法规和企业需求，加强系统的安全防护机制。
就像给房子加了好多防盗门窗一样。
2. 国产自研操作系统推广。
还有那些咱自己研发的操作系统也得推广起来。
虽然现在可能没有像Windows或者某些国外Linux发行版那么出名，但潜力无限啊。
终端适配平台国产化替代解决方案
3. 保护国产化平台和应用系统中的的数据安全，防止黑客通过存量应用系 统窃取和泄露国产化平台和系统中的敏感内容；
2 项目概述
2.1 项目背景
A 单位的应用可以分为两类，一类为国产化类型，另一类为存量应用。国产 化应用完全运行在国产化平台上，包括硬件、操作系统、数据库、中间件、打印 机等；存量应用由于历史、功能和性能等原因，目前还需要基于非国产化平台运 行，比如基于 Intel CPU 的终端和服务器、微软的 Windows 操作系统、Oracle 数 据库等。将存量应用完全迁移到国产化平台上是 A 单位实现信息系统国产化替代 的终极目标。
2.2 需求分析
A 单位信息系统国产化替代过程中，需要对以下具体问题的应对方法进行设 计和考虑。
1. 如何通过国产终端访问目前的存量应用。由于存量应用可能因为控件等 原因，需要通过 Windows 浏览器访问，而国产终端目前还不支持这些功 能，因此在存量应用的国产化迁移阶段，要考虑用国产终端访问存量应 用的最佳方法，从而从终端层面最快速、最大程度地实现国产化替代。
在 A 单位存量应用平台的国产化替代过程中，一定要考虑国产终端的真替 真用问题和网络安全问题。首先要充分发挥国产终端的功能作用，实现国产替代
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终端适配平台替代方案
的初心，同时帮助国产平台不断改进和完善；其次要保护国产化应用的运行安全， 防止外部安全攻击，护国产化应用系统的信息安全，防止敏感信息泄露。
本方案针对这一现实问题，通过 终端适配平台，支持在现有应用到国产化 平台迁移过程中，尽可能使那些国产终端支持的、又不影响存量应用工作的所有 客户端功能都运行在国产终端上，满足“真替真用”目标。
我国网信领域的若干创新 - 倪光南院士
来源：博科资讯
SAP ERP 在互联网时代的劣势
SAP的核心应用层还在沿用 上世纪七十年代的ABAP技 术， 只是在展示层新开发了 网页版Fiori界面，底层使用 了HANA内存计算技术。技 术架构老化，不灵活，无法 满足企业个性化业务需求， 软件功能扩展性差。 很多国内企业只使用SAP的 财务会计、管理会计等少数 模块。 界面不友好，软件维护成本 极高，对中国企业明显水土 不服。
北斗卫星导航系统逐步 替代外国的GPS系统就是 一个很好的例证
我国网信领域正在进行的一些替代
国产桌面体 系替代 Wintel体系
高端服务器 和数据库对 “IOE”的 替代
国产 ERP 对 SAP ERP 的替代
国产工控实 时操作系统 的替代
桌面系统
数据库
企业ERP
工控系统
1. 国产桌面计算机技术体系对Wintel体系的替代
来源：航天云网
航天昆仑超级数据库测试报告
2017 年 8 月，通过工信部中国软件评 测中心的《软件产品技术鉴定测试》。赛 迪基准OA测试性能超过1万TPS，响应时间 小于2秒；通过TPC-C基准测试。
自主可控，中国原创高性能国产数据 库； 兼容Oracle，完成多个Oracle系统“0 代码修改”替换；迁移周期平均两周 左右；
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网信领域技术新，发展快，人才作用大，中 国有后发优势： “网络信息技术是全球研发投入最集中、创新 最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的技 术创新领域，是全球技术创新的竞争高地。” 中国网信领域总体技术和产业的水平在世界 上居第二位，仅次于美国。
中国该领域有明显短板，如芯片和基础软件，容易 受制于人。 中国该领域有一些长版，如互联网和新兴技术，较 有可能“弯道”或“换道”超车。
国产化替代 整合优势 集成攻关
国产化替代是指利用国内资源替代进口产品，以提高国家经济实力和科技水平的一种重要战略。
在当前全球化经济背景下，国产化替代已经成为我国制造业发展的必由之路。
在国产化替代中，整合优势和集成攻关是两个重要的概念，它们对于推动国产化替代发挥着至关重要的作用。
一、整合优势整合优势是指通过整合国内各种资源和优势，加强产业链条的协同作用，从而提升我国制造业的整体竞争力。
具体来说，整合优势包括以下几个方面：1.整合技术资源：通过整合国内高校、科研院所和企业的技术资源，加强合作研发和技术创新，提升产品技术含量和竞争力。
2.整合资金资源：通过引导社会资金向重点产业领域集中投入，支持关键技术攻关和创新项目，促进产业升级和转型发展。
3.整合人才资源：通过加强产学研合作，引进和培养一批高端人才，提升我国制造业的人才水平和创新能力。
4.整合市场资源：通过拓展国内市场，打破外资垄断，提升国内产品的市场份额和影响力，推动国产产品在国际市场竞争。
二、集成攻关集成攻关是指在国产化替代过程中，通过整合各方资源，集中攻克关键技术和核心部件的瓶颈难题，以实现对进口产品的替代。
在集成攻关中，需要重点关注以下几个方面：1.关键技术攻关：针对进口产品中存在的关键技术和核心技术，加大研发投入，集中攻克难题，弥补国内技术空白，实现国产替代。
2.核心部件攻关：对于进口产品中的核心部件和关键零部件，采取多种手段，加强国内生产能力，确保国产产品替代的可行性和稳定性。
3.标准认证攻关：在国产化替代的过程中，需要对国内产品进行标准认证和质量检验，以提升产品质量和国际竞争力。
4.产业链协同攻关：在替代进口产品的过程中，需要整合产业链各个环节的资源，加强协同作用，提高产业的整体效益和竞争力。
三、总结国产化替代是我国制造业转型升级的必经之路，整合优势和集成攻关是推动国产化替代的关键环节。
通过整合各种资源和优势，加强产业协同作用，实现对进口产品的替代，可以提升我国制造业的整体竞争力，推动经济持续健康发展。
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多架构融合桌面云，加速推进国产化替代
信息技术与产业的发展是推动经济社会变革的重要力量，是提升国家核心竞争力的重要途径；在信息安全、技术封锁事件频发的现状下，关键信息技术“自主可控”是解决“卡脖子”问题的根本举措；十四五规划纲要指出，要逐步实现重要产业、基础设施、战略资源、重大科技等关键领域信息技术的安全可控，增强信息技术自主可控能力。
在此背景下，政府、重点行业用户在相关部门指导下率先开始将现有终端逐步替换为使用国产CPU和操作系统的国产终端。
国产终端替代难题
◉使用习惯改变：用户很熟悉原有系统、应用的界面与设计风格，更换操作系统需要时间适应。
◉适配软件偏少：各行业常用业务软件近百种，多数是围绕Wintel架构开发，在国产化生态环境下无法直接使用，适配和迁移尚需时日，部分软件因架构及所使用的组件原因无法实现国产化迁移，致使适配国产系统的业务软件偏少。
◉建设成本较高：一方面国产化硬件设备尚未形成规模，产能有限、价格偏高；另一方面由于原有PC设备和各类外接设备的合规性、驱动适配等原因不能继续使用，面临大量淘汰；新的国产化设备需重新购置。
◉管理维护复杂：传统计算机分散在各办公地点，用户使用计算机的自由度较大，运行速度缓慢，软件冲突、病毒等系统问题要运维人员现场处理，处理周期长，为运维人员带来极大的工作量。
国产终端替代路线
在“国产自主可控“政策的推动下，对各行业用户终端信息化系统建设来说，采用可信桌面云平台构建“服务器-桌面云-终端”的云办公业务模式，不仅衔接现有传统的办公及应用模式，对终端设备、桌面环境进行统一管理维护，还能促进信息化系统向国产自主可控方向迁移，有效支撑日常办公及移动协同等信息化需求。
终端系统国产化是一个长期过程，需经历启动期、过渡期、成熟期三个阶段。
国产终端替代路线（图）
以桌面服务为基石，构建信创云办公新生态
噢易多架构融合桌面云解决方案以业务应用为牵引、以行业
需求为驱动、以终端体验为追求，面向政府、金融、石油、通信、医疗、教育等行业，提供云到端⼀体化解决方案，构
筑安全、敏捷、高效的办公应用生态。
01在向国产设备和操作系统迁移过程中，部分Windows应
用因改造难度大、重写成本高等因素暂时不能迁移适配，可以利用云桌面/云应用方案过渡，实现已改造应用和未改造应用“双轨运行”，保证业务稳定和连续；
02针对用户原有硬件设备，利用桌面云平台可以实现兼容利旧，大幅提升现有硬件资源的利用率，节省项目经费，保护用户投资；
03桌面云平台在对终端和桌面统一集中管理、简化运维、故障恢复、资源分配、数据安全、移动办公、等方面较传统PC 管理模式有巨大优势，符合未来信息化发展趋势；
04符合“能替尽替，真替真用”的整体目标，有效保障国产化终端和操作系统的日常办公使用率，推动信创产业快速发展。
噢易多架构融合桌面云解决方案
噢易多架构融合桌面云平台采用桌面虚拟化技术，将桌面数据集中存储于云端服务器，通过内外网安全隔离技术，有效保障数据安全性，通过桌面安全加密传输协议和云终端通信，根据不同场景的差异化需求，按需分配、配置和回收桌面，为用户提供高安全、高稳定、高性能的云桌面办公环境。
平台构建在国产芯片服务器上，承载主流国产操作系统，通过云应用技术全面适配兼容各类软件应用，通过集中的云桌面资源服务模型，全面满足各行业场景多元化、个性化的桌面
需要，持续不断提高用户桌面的使用体验。
方案架构（图）
01一云多芯融合管理
平台融合VDI、VOI、IDV三种桌面云架构，面向不同的使用场景交付不同架构的桌面环境；在⼀个平台内实现界面、资源、桌面、模板、数据5个层次的深度融合；通过单⼀融合管理平台对异构设备、资源、桌面模板、桌面镜像、桌面策略、用户账号与权限实现统⼀管理和集中运维，“⼀朵云，
覆盖行业全场景桌面应用需求”。
02大规模桌面统一部署、更新
通过桌面云平台制作各类桌面模板，通过网络实现桌面的统一集中分发，桌面环境快速部署。
03云应用中心
基于噢易多架构融合桌面云平台推出“云桌面+云应用”组合的解决方案，方案以单一管理平台对两类资源进行统一管理。
对暂未适配的应用软件和行业专用软件提供“远端云应
用”、“本地云应用”两套技术方案，通过在桌面环境中安装云应用客户端，直接接入后端的软件运行界面，实现已改造应用和未改造应用“双轨运行”，保障业务稳定和连续。
04内外网安全隔离桌面无缝切换
针对网络逻辑/物理隔离的情况，采用“云终端+分布式虚拟交换机+单桌面资源池”逻辑隔离方案或“云终端+网络切换
器+双桌面资源池”物理隔离方案，均可实现只用一台云终端设备按需访问不同网络下的桌面环境，具备安全隔离特性，业务数据的交互也仅在数据中心进行，实现更安全的数据
存放与传输。
05桌面数据安全保护
桌面云平台数据安全诉求：桌面数据传输过程确保安全、不被窃取；桌面数据防丢失、防泄露；桌面云系统故障后，快速恢复系统，保障业务连续性。
06外设驱动集中管理
工作中经常连接如USB、打印机、读卡器、各类身份识别设备等外接设备，使用方式、兼容性各不一样，导致经常存在不可用的现象，影响工作效率。
平台支持外设驱动集中管理、打印机批量管理。
07 桌面行为安全管控
建立桌面安全管控规则，对全域终端设备和桌面环境统一管控，支持远程接入所有大规模、分散异构的终端，对桌面行为进行监控、审计和管理，规范桌面行为，确保资源合理利用。
08 数据可视化运维管控
提供独立的桌面服务大数据看板，通过大屏展示动态展示资源整体数据，支撑运维和决策规划，让终端桌面管理变得更简单、更高效。
方案价值
◉融合管理，灵活部署
全面支持国产芯片服务器与终端设备，同⼀管理平台内实现对不同架构服务器与终端设备的异构管理，适配国产操作系统，融合多种桌面云技术架构，为用户提供优质的云桌面使用体验。
◉弹性资源，复用共享
桌面云环境下，所有资源使用调度来自数据中心，灵活交付回收，用户可根据业务应用弹性调整资源；支持远程随时随地访问个人专属桌面环境，实现移动办公与学习。
◉云端应用，业务可靠
通过云应用客户端，在国产化替换过程中实现已改造应用和未改造应用“双轨运行”，保障业务连续、稳定、可靠。
◉数据集中，信息安全
桌面云将应用和数据从前端桌面环境转移到云数据中心，数据存储与访问集中化，有效降低数据损坏和泄漏的风险并简化合规性工作程序；通过桌面接入认证、行为管控策略、数据加密传输等安全机制降低用户面临的数据安全风险。
◉统一管理，高效运维
通过单⼀融合管理平台对所有服务器、终端、虚拟桌面、镜像文件、应用软件、用户账号与权限等对象进行统⼀管理，降低运维难度。