重点突围:做广东自己的Linux——Linux上的事务处理创新软件的应用

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有的跨国厂商既做操作系统又做办公应用软件，在技术　

上占有“先发优势”。对于其他办公软件厂商来说，得到支持应　

用软件的系统平台信息总是晚一步。在这样不平等的竞争关　

系中，这样的厂商永远掌握绝对的话语权和控制力。　

Ｌｉｎｕｘ的出现为打破这一垄断局面提供了最大的可能性！　

Ｌｉｎｕｘ作为唯一源代码公开的操作系统，与Ｗ　ｄｏｗｓ相　

比，Ｌｉｎｕｘ不属于任何个人或公司，它是由全世界的软件高手　

共同开发、丰富和维护，具备免费、高效、安全、稳定，更适合网　

络环境等优点。　

利用Ｌｉｎｕｘ的开放性，国产软件可以有针对性地研发出　

具有自主知识产权的办公应用软件，开辟一片新的利润空间。　

重点突围：做广东自己的Ｌｉｎｕｘ　

Ｌｉｎｕｘ上的事务处理创新软件的应用概述　

口曾榆婷李世灵（Ｊａｃｋ　Ｌｉ）　

推广应用Ｌｉｎｕｘ系统，对于保障国家　

集群发展前景有更明晰的理解。　

信息安全、发展民族软件产业、降低信息　

化费用、培育软件创新科研环境等都具有　

成为了高性能计算以及海量事务　

域瞩目的焦点。　

１、集群的事务处理的应用　

在今天的ｌＴ界，“集群”这个词对我　

“事务”这个词在广义上包括｛　

重大意义。国家信息办、信息产业部、科技　

们来说并不陌生，特别是在服务器和小型　

查询、金融指令和常见的ｗｅｂ浏　

部等国家有关部门十分重视Ｌｉｎｕｘ软件　

机广泛应用的领域，集群的概念已经深入　

文件和图像数据的请求。在这个　

的应用，并积极推动Ｌｉｎｕｘ软件产业的发　

到ｌＴ界的方方面面。自上世纪８０年代初　

可以在事务级别上使用并行方式　

展。　

以来，各种形式的集群技术纷纷涌现。因　

性能提高。

在广东省政府的大力倡导下，科技厅　

为集群能够提供高可用性和可伸缩性，所　

事务处理监控能够为大量的　

等各相关部门制定了（广东省Ｌｉｎｕｘ软件　

以，它迅速成为企业和Ｉ

ｉｅｎｔ提供服务。比如飞机定票署　

ＳＰ计算的支柱，　

Ｃｌ

推进计划＞，这两年来，在信息产业界　

Ｌｉｎｕｘ产业群体得到进一步培育，跟踪并　

掌握Ｌｉｎｕｘ相关研发技术，研制基于Ｌｉｎ—　

ｕｘ的具有自主知识产权的软件产品，大　

力促进Ｌｉｎｕｘ在各行各业的普及应用，初　

步形成了一批Ｌｉｎｕｘ软件研发和推广应　

用的企业。　

广东的Ｌｉｎｕｘ产业已经从概念走向　

实际应用，成为自主软件产业发展的基石　

和主力军。选择Ｌｉｎｕｘ方案可以获得较好　

的性能价格比，以非常低的价格构建企业　

的信息化系统。但更重要的是，Ｌｉｎｕｘ让政　

府和企业拥有了更自由的定制空间，更广　

泛的应用选择和更容易的投资保护。以下　

就ｌｉｎｕｘ集群的应用列举一个应用例子，　

以便读者对ｌｉｎｕｘ集群的应用以及ｌｉｎｕｘ　

图１　ＬＶＳ集群的体系结构　

广东科技２００６．１０总第１６（　

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果单机Ｓｅｒｖｅｒ为每一个Ｃｌｉｅｎｔ都分配其　

话、排队、订阅发布和广播等。　

系统是如何进行可靠工作的。　

●在有限的资金和风险下如何构建　

所需要的资源的话，那Ｓｅｒｖｅｒ将不堪重　

负。但实际上，在同一时刻并不是所有的　

（２）集群技术　

通过高性能网络或局域网互联的事　高性能的高可用性应用。　

Ｃｌｉｅｎｔ都需要请求服务，而一旦某个　务处理服务器集群正成为实现高可伸缩　

应。事务处理监控在操作系统之上提供一　Ｌｉｎｕｘ是开放源代码的操作系统以及其　

组服务，对Ｃｌｉｅｎｔ请求进行管理并为其分　强大的服务器功能，易于实现集群系统。　

配相应的服务进程，使Ｓｅｒｖｅｒ在有限的　

最常见的三种群集类型包括高性能科学　

●基于ｌｉｎｕｘ集群建立可伸缩事务处　

Ｃｌｉｅｎｔ请求了服务，它希望得到快速的响　的、高可用事务处理的有效结构。鉴于　理服务的框架和设计。　

３、集群事务处理的应用例子　

下面针对集群事务处理列举了一个　

系统资源下能够高效地为大规模的客户　

群集、负载均衡群集和高可用性群集：　

提供服务。　

１）科学群集　

通常，第一种涉及为群集开发并行编　

２、事务处理的集群技术　

程应用程序，以解决复杂的科学问题。这　

研究基于Ｌｉｎｕｘ的集群系统具有很　

是并行计算的基础，尽管它不使用专门的　

多意义，可以从研究基于Ｌｉｎｕｘ的集群　

并行超级计算机，这种超级计算机内部由　

的系统体系结构以及其基本原理和实现　

十至上万个独立处理器组成。但它却使用　

技术，为相关部门提供基于Ｌｉｎｕｘ集群事　

商业系统，如通过高速连接来链接的一组　

务处理系统的解决方案，使其更加适合特　

单处理器或双处理器ＰＣ，并且在公共消　

定的需求，设计出自己的集群软件和硬件　

息传递层上进行通信以运行并行应用程　

系统。满足很多部门对于计算机集群的迫　

序。　

切需要，如银行部门，税务部门等海量业　

２）负载均衡群集　

务处理工作，从而巨大地提高社会经济效　

负载均衡群集为企业需求提供了更　

益。　

实用的系统。如名称所喻示的，该系统使　

（１）事务处理的原理　

负载可以在计算机群集中尽可能平均地　

与在一些复杂数字算法中进行仔细　

分摊处理。该负载可能是需要均衡的应用　

的固有并行度检查相反，在进行事务处理　

程序处理负载或网络流量负载。这样的系　

时无需这么做，而是假设每个事务独立于　

统非常适合于运行同一组应用程序的大　

其他事务。事务包含动作代码和要处理的　

量用户。每个节点都可以处理一部分负　

数据。　

载，并且可以在节点之间动态分配负载，　

事务处理和监控（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｐｒｏ－　

以实现平衡。对于网络流量也如此。通常，　

ｃｅｓｓｉｎｇ　ｍｏｎｉｔｏｒｓ）最早出现在大型机　

网络服务器应用程序接受了太多入网流　

上，为其提供支持大规模事务处理的可靠　

量，以致无法迅速处理，这就需要将流量　

运行环境。随着分布计算技术的发展，分　

发送给在其它节点上运行的网络服务器　

布应用系统对大规模的事务处理提出了　

应用。还可以根据每个节点上不同的可用　

需求，比如商业活动中大量的关键事务处　

资源或网络的特殊环境来进行优化。　

理。集群的事务处理应用系统进行事务管　

３）高可用性群集　

理与协调、负载平衡、失败恢复等，以提高　

高可用性群集的出现是为了使群集　

系统的整体性能。它可以被看作是事务处　

的整体服务尽可能可用，以便考虑计算硬　

理应用程序的“操作系统”。　

件和软件的易错性。如果高可用性群集中　

总体上来说，事务处理与监控需要有　

的主节点发生了故障，那么这段时间内将　

以下功能：　

由次节点代替它。次节点通常是主节点的　

进程管理：包括启动Ｓｅｒｖｅｒ进程、为　

镜像，所以当它代替主节点时，它可以完　

其分配任务、监控其执行并对负载进行平　

全接管其身份，并且因此使系统环境对于　

衡。　

用户是一致的。　

事务管理：即保证在其监控下的事务　

很多应用于事务处理的服务器集群　

处理的原则性、一致性、独立性和持久　

是常用基于ｌｉｎｕｘ的集群系统。集群系统　

性。　

主要从以下三个研究方面来提高事务处　

通讯管理：为Ｃｌｉｅｎｔ和Ｓｅｒｖｅｒ之间　

理的应用性能：　

提供了多种通讯机制，包括请求响应、会　

●事务处理在大型的、分布的计算机　

１２　

广东科技２００６．１０总第１６０期　

研究例子——简化税务事务处理系统．　

Ｌｉｎｕｘ集群系统采用Ｌｉｎｕｘ虚拟服务　

器集群技术。ＬＶＳ集群采用ｌＰ负载均衡　

技术和基于内容请求分发技术。调度器具　

有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不　

同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉　

服务器的故障，从而将一组服务器构成一　

个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个　

服务器集群的结构对客户是透明的，而且　

无需修改客户端和服务器端的程序。为　

此，在设计时需要考虑系统的透明性、可　

伸缩性、高可用性和易管理性。一般来说，　

ＬＶＳ集群采用三层结构，其体系结构如图　

２所示。　

使用集群技术和Ｌｉｎｕｘ操作系统实　

现一个高性能、高可用的服务器，它具有　

很好的可伸缩性、可靠性和可管理性。在　

此基础上，可以开发支持庞大用户数的、　

高可伸缩的、高可用的事务处理应用，本　

文列举例子中的简化的税务系统即是建　

立于Ｅ－Ｃｏｍｍｅｒｃｅ应用层上。　

建立在ＬＶＳ架构上的大集中方案基　

于集群计算思想，整个系统由多个处理节　

点、集群互连和共享存储设备组成，服务　

器节点采用ＬＶＳ技术，相互协作如同一　

个系统。结合集群技术的应用可以满足税　

务业务一定规模的集中处理要求，而且构　

建成本低廉、易维护、开放性好，处理效率　

也很高，这种技术可以作为税务行业大集　

中建设的一种选择方案。　

二　

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ＭＭ＾，浏览器，以浏览器作为统　科技创新，科技转为生产力的巨大潜能和　

此简化税务系统事务处理模型基于　

户端为＼

三层应用架构的体系结构：负载调度器、　

一

的客户端界面。在此由于篇幅所示不具　前景。因此政府应加大力度引导我省软件　

企业开发Ｌｉｎｕｘ应用软件，促进形成标准　

ｎｕｘ应用软件系列产　

总而言之，Ｌｉｎｕｘ集群未来的事务处　

统一、相互兼容的Ｌｉ

交互性、更高的安全性并且能承受更高的　业自主创新、推动信息产业升级，加快政　

（作者单位：曾榆婷，广东科技情报研　

服务器池、共享存储三层，使得基于ＬＶＳ　体详述。　

的应用具有很好的高可用性和可伸缩性，　

度算法在事务处理中改进的应用模式。　

提出ＬＶＳ中ＩＰ负载均衡技术以及负载调　理服务需要能提供更丰富的内容、更好的　品，提高软件质量，推进产业发展。这对产　

在此集群例子中，操作系统为Ｒａｄ　处理量，这成为海量事务处理的主要瓶颈　

务商务信息化进程具有重要意义。●　

Ｈａｔ　Ｌｉｎｕｘ　９．０，集群系统常用ＬＶＳ开发平　

之一，这更符合高科技产业的信息处理、

台，数据库服务器为ＭＹＳＱＬ　５．０，开发语　科学计算要求。　

言采用ＪＡＶＡ。系统结构采用三层结构，客　

究所；李世灵（Ｊａｃｋ　Ｅ１），Ｕｎｄｅｒｖ￣ｔｅｒｓ　Ｌａｂｏ—　

通过本文简单例子阐明了Ｌｉｎｕｘ在　

ｍｔｏｒｙ｜ｎｃ．Ｇｕａ＿ｎｇｚｈｏｕ　Ｏｍｃｅ）　

《广东省Ｌｉｎｕｘ软件推进计划＞的颁布　

软件地方标准，形成了广东省Ｌｉｎｕｘ办公　

平台、资源整合平台和成果转化平台。　

为推动广东省Ｌｉｎｕｘ应用软件产业　套件的产品规范。四是通过公开征集与专　

形成了广东省Ｌｉｎｕｘ软件的政府　

成立一批高校Ｌｉｎｕｘ联盟　

的成熟与发展，保障广东省电子政务系统　

业评测，

安全，降低政务信息化费用，培育良好市　

采购目录。推进计划的印发和实施，是广　

奠定基础和创造应用氛围，２００４年６月　合资源形成合力办大事的一次成功尝试。　

１８日，广东省发展和改革委员会、广东省　

２００６年４月２５日，“第二批高校　

备忘录签约仪式”、“省高校Ｌｉｎｕｘ桌面　

工程启动仪式”暨广东省首届大型高校　

开幕。　

来自各行业的Ｌｉｎｕｘ用户、省内各相　

场竞争环境，进而为Ｌｉｎｕｘ软件产业发展　东省在市场经济体制下完善创新机制，整　

Ｌｉｎｕｘ联盟授牌仪式“、“粤港Ｌｉｎｕｘ合作　

ｎｕｘ公共服务技术支持中　

Ｌｉ

科技厅、广东省信息产业厅、广东省教育　

成立“广东省Ｌｉ

ｎｕｘ推广活动——“开源文化节”盛大　

厅、广东省财政厅、广东省公安厅、广东省　

心”　

质量技术监督局联合签发＜广东省Ｌｉｎｕｘ　

广东省ＬＩＮＵＸ公共服务技术支持中　

ＮＵＸ中心）是由广东　

关企业负责人，以及软件协会、高校、科研　

软件推进计划＞，计划明确了广东省Ｌｉｎ—　

心（ＧＤＬＣ，简称ＬＩ

ＵＸ应用软件产业发展的发展思路、发展目　

省发展和改革委员会、广东省科技厅、广　

机的专业人士，国内外Ｌｉｎｕｘ厂商和媒体　

标以及主要任务和措施。根据＜计划＞，由　

东省信息产业厅、广东省教育厅、广东省　都应邀参会。在展示区，来自Ｉｎｔｅｌ、中科红　

省信息产业厅牵头，建设广东省Ｌｉｎｕｘ应　

财政厅、广东省公安厅、广东省质量技术　

旗、中标软件、富士通、西门子、Ｓｙｂａｓｅ等　

用与开发技术支持服务体系，为Ｌｉｎｕｘ软　

监督局共同领导，由广东省信息产业厅牵　

业内著名厂商的新产品、新技术让参与者　

件开发以及应用单位提供技术支持，推进　头组建，为广东乃至全国电子政务与信息　领略了开源技术的最新进展。　

Ｌｉｎｕｘ应用软件产业链的形成，为我省电　化建设提供Ｌｉｎｕｘ技术支持的公共服务　

子政务与信息化建设以及软件产业提供　机构。　

Ｌｉｎｕｘ软件培训、技术支持、产品测试和系　

统咨询等开放的公用技术服务。　

同时，“开源软件人才培训”也在开　

源文化节正式推出，将首先面向“广东高　

作为全国首家Ｌｉｎｕｘ公共服务机构，　

校Ｌｉｎｕｘ推进联盟”的优秀学生，由省　

ＬＩＮＵＸ中心是（广东省Ｌｉｎｕｘ软件推进计　Ｌｉｎｕｘ公共服务技术支持中心提供１０００　

划＞的重要一项，是政府重点扶持的战略　

人的Ｌｉｎｕｘ普及性免费培训，通过培训考　

《广东省Ｌｉｎｕｘ软件推进计划）２ＯＯ５年建　性项目，是广东省信息化建设进程重要的　

核的学生将获得Ｌｉｎｕｘ权威认证　

设成果　

ｎｕｘ人才库，　

里程碑，是Ｌｉｎｕｘ产业的推动者及信息化　

（ＧＬＣＴ）证书，并被纳入省Ｌｉ

２００５年１２月２３日，“２００５年广东　

的服务平台。　报省教育厅备案。广东省Ｌｉｎｕｘ公共服务　

省Ｌｉｎｕｘ应用软件推进暨成果发布大会”　

改革委员会张军副主任在会上指出，自　

ＬＩＮＵＸ中心通过政府支持和国际合　技术支持中心作为“广东高校Ｌｉｎｕｘ推进　

的专家服务体系，为政府、企业提供开放、　座、技术交流、软件知识竞赛等方式为广　

主题技术应用实验等丰富内容。　

据介绍，此次文化节的目的在于推广　

依靠先进的软件和硬件平台以及高效　联盟”秘书处也在此次盛会上以专题讲　

在佛山市南海区西樵召开。广东省发展和　

作，

＜Ｌｉｎｕｘ软件推进计划＞印发以来，广东省　

配套的基于Ｌｉｎｕｘ开源技术的测评认证、　大师生和软件爱好者提供开源技术资讯、　

Ｌｉｎｕｘ的发展取得了不错的成效。这些成　

移植开发、技术支持和培训等服务。　

效可以总结为四个“形成”：形成了环境，　

ＬＩＮＵＸ中心着眼于电子政务、电子商　

形成了产品，形成了规范，形成了目录。一　务和企业信息化，致力为各级政府、企事　

传播开源文化，营造开源软件教育和应用　

是吸引了大量Ｌｉｎｕｘ软件企业，形成了　

业单位、开发商、服务商等提供更坚实、更　环境，大力培养开源软件人才。它对于广　

东乃至全国的软件产业的发展，尤其在开　Ｌｉｎｕｘ软件产业发展环境。二是应用软件　

好的系统平台以及更多、更适合的应用，

开发取得了丰硕成果，形成了一批成熟可　全面推动Ｌｉｎｕｘ产业的发展，为民族信息　源软件的发展以及知识产权的保护方面，　

靠的Ｌｉｎｕｘ软件产品。三是制定了Ｌｉｎｕｘ　产业发展提供更广阔、更实效的技术服务　

有着重要的意义。　

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广东科技２００６．１０总第１６０期