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信创浪潮下,智慧医院的破与立

发布时间:2023-10-26 来源:维斯登 浏览量: 字号:【加大】【减小】 手机上观看

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近年,在政策指导下,我国积极推动自主可控的技术,通过自主研发基础软硬件产品,解决信息安全的核心问题。经过多年发展,目前信创产业(即信息技术应用创新产业,其核心是芯片,以及围绕芯片的生态系统,包含整机、操作系统、数据库、中间件、行业应用软件、各种工具类开发软件等。)生态逐步形成和完善,从底层芯片,到操作系统、数据库、中间件等基础软件,再到流、版、签等办公套件,QQ、微信、钉钉等常见通用软件为代表的企业应用上层应用已经完成原来的“不可用”到“可用”的蜕变,正逐步向“好用”发展。而随着国家智慧医院建设工作的不断推进,智慧医疗信息安全共享、互联互通项目建设迫切需要实现卫生健康信息系统可信安全保障的自主可控。


党政、国企系统国产化的试点工作已然开启,信创浪潮滚滚向前。但国产化替代是一个系统性的工程,由于底层技术架构不一致,很多应用,特别是与芯片、操作系统强相关的应用不能在信创环境直接使用,均需要或多或少的适配改造,特别是基于Intel+Windows 技术开发的应用系统。智慧医院如何在当前浪潮下翻江过海,实现平稳上岸,是兼具前瞻性与必要性的思考。


破与立,智慧医院国产化的底层逻辑


    须破得旧说,方立得新说。—— 朱熹  《答陈肤仲》


破,即为破除原有系统,将智慧医院相关操作系统、软件及终端完全国产化,其改造难度大、成本高,改造周期长,并且需设备原厂配合。

立,则是在立足现有系统,在破的基础上进行向下兼容,用更灵活的适配方式处理,以确保在国产化替代进程中,各业务系统正常稳定运行。

破:完整的改造迁移

所谓改造迁移,是指应用系统的服务器、服务器操作系统、数据库、中间件等均替换为国产化软硬件产品,应用系统基于以上基础环境进行适应性改造和数据迁移,确保改造完成后,通过信创终端及传统非信创终端均能正常访问应用系统。改造迁移主要包括应用程序迁移及数据迁移。

程序迁移包含业务应用程序、中间件、数据库程序等部件程序代码的迁移。目前多数中间件、数据库程序均有国产化版本,只需做简单的安装部署和调试工作。对于业务应用程序,由于业务强相关性,需要进行国产化移植改造。目前业界常用的应用开发语言包括PHP、Java、Python 等高级语言,所幸的是,此类语言通常有ARM 平台的解释器或虚拟机,因此适配开发量通常在于少量功能点的改造以及性能调优。另外还有部分应用直接采用微软.Net 技术或相对低级语言开发的应用,此类技术由于没有ARM 平台的中间层作为支撑,故需对源代码进行重新开发或编译,适配工作量相对较大。

迁移改造工作中另一重大工作是数据库迁移,即将原系统中Oracle、SQLServer、MySql 等非国产数据库替换为国产数据库。具体而言,数据库迁移工作又包括数据本身迁移和语法改造。数据迁移将数据从旧数据库导入新数据库,目前大部分国产数据库产商通常都提供了相关工具,从Oracle 等主流非国产数据库文件中读取数据,并写入国产数据库。虽然各大国产数据库厂商均声称其数据库在SQL 语法均基本与Oracle 等数据库兼容,但是,由于开发人员长期使用国外数据库产生了一定的“粘性”,常常为了编程方便或实现特殊功能,使用了一些高级特性或特殊功能,如在数据库中定义了索引、存储过程、触发器等与数据库语法强相关的元素。由于各家数据库支持的语法或底层实现机制有差异,需要在数据库迁移时进行语法适配改造,此项工作通常没有现成工具能协助完成,需要技术人员预先做好评估和设计,对原有的业务逻辑进行国产化改造。与此同时,国产数据库在产品性能、稳定性、可扩展性、规模系统运维能力等方面与Oracle、Mysql 等存在一定差距,为弥补这些差距,常常需要对应用系统进行优化。

通过改造迁移的系统,部署并运行在纯国产化环境,系统本身的安全可以得到很好的保障,在改造迁移过程中,亦可对系统本身功能等进行整合、优化,使得应用更能适应业务发展的需要,但此类改造的工作量较大,改造成本也相对较高。


立:兼容的适配改造

1、终端适配

所谓终端适配,主要是视图展示层的适配,是指在应用系统的服务器、服务器操作系统、数据库、中间件等均不改变的情况下,对应用系统进行适应性改造,适配后,通过信创终端及传统非信创终端均能正常访问应用系统。业务应用系统的各项功能、性能、稳定性、安全性以及易用性在信创终端上均表现正常,满足用户日常办公需求。

根据应用系统技术实现不同,终端适配工作侧重点会有所差异。从系统架构上看,B/S 架构和C/S 架构适配侧重点也不同。B/S 架构系统通过浏览器与服务端进行交互,随着WEB 应用技术发展,目前大多数WEB应用采用前后端分离架构设计及实现,此类应用终端适配主要涉及前端HTML 标签、CSS 样式、JavaScript 脚本等常规Web 技术,以及浏览器插件的适配。重点需关注系统各个页面静态页面解析、排版、字体、色彩、框线等静态元素显示,动态脚本执行,网页链接点击、跳转等鼠标事件、网页上相关元素键盘输入等人机交互功能,以及多浏览器兼容等。而C/S 架构的应用的终端适配难度相对较大,需要基于国产软硬件技术路线,重新开发和编译本地应用程序。此外,如果应用本身又引用了第三方应用程序或插件,如地图类或视频类插件,同时还要考虑第三方应用程序的国产化适配。

2、基于指令翻译技术的适配

为确保终端替换后业务不中断,可在不修改目标应用程序的前提下,通过指令翻译、API 翻译等技术实现在新平台运行现有程序。常用的指令翻译器包括开源的QEMU、EXAGEAR、BOX86、BOX64 以及loongarch 最新推出的LAT、LAX 等,将源体系结构上的二进制程序转化为目标体系结构上的二进制程序,结合WINE 操作系统API 翻译软件,能实现跨芯片、跨操作系统运行应用程序,简单的说,就是实现对X86 的兼容,在不改变源码的情况下,实现在ARM 体系结构或MIPS 体系结构下运行原有X86 体系结构下的应用程序,实现在国产操作系统的信创终端上直接运行Windows 原生应用。

3、基于信创环境的整合建设

整合建设就是基于国产化基础软硬件环境新建信息系统,除了产品选型应符合国产化相关要求外,建设流程和传统信息化项目建设并无差异,这里不做过多赘述,如下图 所示。但在建设过程中,需结合业务实际,考虑国产服务器、国产操作系统、国产数据库等与传统X86服务器、数据库等在性能、稳定性、特殊功能特性上的差异,特别是对成熟的行业应用,有时不能简单的适配部署,需要从业务层面进行优化,从而弥补国产软硬件环境的一些短板。

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4、基于虚拟化技术的过渡方案

医院常在计算机终端替换后,导致应用系统暂时无法完成适配改造的情况。如国外大型打印机驱动等软件仍依赖国外技术,不能在国产终端上正常运行,但特殊业务场景下短时间内找不到可完全替代的产品,此时可通过虚拟化技术,在国产化终端与存量应用之间部署虚拟化产品的方式过渡解决,目前常见的虚拟化解决方案有信创云桌面、应用虚拟化等。

通过虚拟化手段能解决短时间业务系统不能适配的问题,但建设云桌面或应用虚拟化平台本身需要较大成本支出,且对网络条件及服务器硬件,特别是显卡等要求较高,否则会由于卡顿严重影响用户体验。但次方案中,存量应用的服务端仍运行在原环境,未实现真正意义的安全可靠,一定程度上不利于信创应用生态发展,只能作为临时过渡方案,随着信创生态不断完善,以及应用系统的不断适配及兼容,建设的虚拟化平台将逐步失去作用。



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