营业计费系统

 

供水始建于 2002年10月，2007年8月28日正式验收。作为集团水费收缴关键业务的系统平台，正常稳定运行已超过八年。任何软件都有其生命周期，软件的生存周期一般分为以下6个阶段:软件项目计划、需求分析和定义、软件设计、编码、测试、运行和维护。目前营业收费系统处于运行和维护。

一、 营业收费系统主要存在问题有：

    1、银行前置机程序，经常出现 Java 内存泄露故障，导致交费失败。主要原因是weblogic6.2采用是J2EE架构，前置机代码由java编程，那时的技术存在此缺陷，目前只能采用手工恢复操作。

    2、系统平台采用 Oracle8.17数据库，Weblogic6.2中间件。 甲骨文公司三年前就已放弃对此产品的技术支持。该产品技术上存在不确定风险。银行、电力、电信、移动等行业三年前已将关键业务切换到ORACLE10G上，据IDC调查报告，国内几乎没有用户在使用ORACLE8.17数据库。

   3、系统架构存在问题，营业收费系统是一个在线交易和报表查询的混合系统，当初系统初建时，数据量很小，报表查询对在线交易的性能影响不大，伴随系统的数据几何量级的增长，目前的交费流水表和户表水量调查表数据量均已达到数亿行，严重影响正常业务开展。

 4、由于业务需求增加，现营业收费系统业务功能模块 20个，各

类营业报表 166张。而系统主要基础表就13个，所有的查询都需要访问这13个基础表，由于 ORACLE8.17对表的访问采用串行机制，这样就形成性能瓶颈。为解决此问题需要采用新技术架构,即OLTP（在线交易）和OLAP（数据仓库）系统进行分离的方式(杭州市自来水公司就是采用新架构)。

 5、系统核心是结算方式，目前采用的是月结算，导致抄表收费过程中出现差错，跨月无法进行修改。

 6、由于集团对营业收费系统资金投入不足 ,导致系统原有的部分功能没有得到充分利用。例如，触摸屏查询系统及语音催缴水费系统， 设备超过使用年限无法正常工作。

 7、交费压力急速加大，系统组建初期联网收费银行有四家，户表用户不足 30万，到目前为止，联网收费银行七家，户表用户100多万，其中邮政一家的交易量就超过八个供水公司现金交易量。交易高峰时，每秒都有交费记录。

 8、原有的软件接口规范，制约了新功能的增加，例如，银行接口规范的制订，就受制于银行。原因是当初系统组建时，没有资金来源，与四家银行签订代收协议，银行看中沉淀资金这部分利益，纷纷为营业收费系统投入资金，沉淀资金的计算和管理，导致系统程序设计开发复杂。如果按代收手续费形式，管理和技术实现起来相对简单。

 9、应用软件开发基于 ORACLE8.17，其核心是SQL数据查询语言，目前数据库最新版本ORACLE11g R2，其SQL数据查询语言发生重大

变化，原有的程序无法在新数据库版本下运行。这些年计算机迅猛发展，按需开发软件，云计算、虚拟化等概念，原应用软件必须进行系统升级改造后，才能在新版本数据库上稳定运行。

 10、目前系统故障频发，联网收费银行反映系统响应慢，严重影响水费回收率，基层单位反映系统运行速度慢。对进行数据库性能调优工作，只是确保目前系统稳定运行。若根本解决此问题，需要进行系统升级。

二、 升级目标需求

1、目前主流的系统主流架构是云计算概念，即可以自动化管理的网格。要达到所构建的系统保持 5年以上稳定运行，必须采用云计算技术。

2、每年数据量以 30%增加，三年数据就翻番。系统必须动态扩展。

3、管理必须方便可靠。

4、目前承载业务系统类型计费营帐系统。

5、原营业收费系统设备利旧情况说明。网络系统部分于 2008年进行过升级改造，此次升级不必考虑此部分。原IBM2两台小型机和存储设备购置于2007年，目前已使用4年整。到新系统上线工作时，已到报废时限。由于每年的维报费用为25万元，建议届时报废。

三、供水公司IT现状

供水公司 IT组织机构定义为有专业维护人员没有专业部门。2008年集团为基层单位配制八名计算机专业大专生，目前只有四人从事相关工作。供水公司机房内有两人从事营业收费系统相关工作。

   

四、资金预算

资金预算分两部分部分， 1、应用软件开发费用，约120万。2、系统软件及设备购置费用，约500万。两项合计620万。

营业收费系统是企业关键业务平台，上面存放的百万用户数据是企业宝贵资产。软件开发本身就是一个风险很大的项目，借鉴兄弟单位经验教训。建议如下：

1、 2011年， 确定软件合作厂家，进行系统应用软件开发工作。

2、 2012年，在软件验收合格后，进行硬件和系统软件投入。

五、新建营业收费系统架构问题

    IT不再单纯是企业的成本中心，更是能帮助企业应对挑战，

传统的体系架构单机模式 (或者主备模式)，既一个服务器节点联接一套存储为一个应用服务。在这种体系架构下：

一方面，系统可靠性不高，发生故障时需要很长时间的修复过程。另外一方面，各种企业、组织内部的计算孤岛使得资源的利用率非常低，系统运行非常缓慢，而维护费用昂贵。而且，企业的变化是持续的，公司需要快速地适应以保持竞争力。这种构架下很难快速适应企业变化的需求。

总之，使得许多企业的 IT 部门面临很大的压力，很难以最低的成本，最高的效率和灵活性，提供优质的服务，同时具有最出色的可用性和可伸缩性。而且，为企业本身造成很多不必要的资源浪费和过多的维护开销。

Exadata把 Oracle Database使用硬件组件－包括计算资源和存储资源－的方式虚拟化，对于在企业私有云环境中的不同数据库自动提供集群存储和集群计算资源。如下图所示：

所有的计算节点服务器通过 InfiniBand高速交换网络共享智能存储层的存储资源。客户端的请求发送到Exadata,由Exadata自动调配计算资源和存储资源进行快速响应，无需用户干预。这种架构一方面可以极大化系统的处理能力，而且可以让数据库管理员为企业用户和应用进行资源汇总、虚拟化管理和数据的供应。同时提供了很多卓越的优势来简化对整个企业级的资源进行管理和操作

而且即使在最低配置 (1/4配)的Exadata里面，所有的资源包括服务器设备，存储设备都内建有完整的冗余技术，确保没有任何单点故障。

1、     先进性 ,根据用户的业务需求，可以动态调整负载分配和使用。

2、     实用性 ,最大程度降低系统维护的工作量，自动化进行系统调优。

3、     针对性，由于营业收费系统是一个在线交易系统，要求 7X24小时不间断连续工作。Exadata冗余设计可以确保 7X24小时不间断工作。

六、设备选型及方案比较

国际商用计算机公司和甲骨文公司是为数不多的整体解决方案的厂商。国际商用计算机公司最先提出云计算、虚拟化、智慧地球、动态数据架构等概念。其小型机广泛应用在电信、移动、银行、保险、证卷等行业。甲骨文公司公司自收购太阳微电子公司后，研发的Exadata V2数据库一体机后，整机的运行性能是国际商用计算机公司的数倍。 Exadata数据库一体机的性能提升，主要取决于三个方面。

一，将数据库优势技术应用在一体机中，尤其是数据库调优技术。

二、通过固态硬盘技术和光纤交换技术，提升了数据库性能。

三、存储设备中使用中央处理器，极大提升了磁盘的读写速度。

缺点是售价比较贵，但物有所值。为方便今后的管理，建议购置 Exadata V2数据库一体机。

七、 软件架构设计

     系统采用目前流行的J2EE技术架构，J2EE是可以跨平台的技术，无论是部署在Windows体系的服务器环境下，还是部署在Unix体系的服务器环境下，系统都可以正常运行。这样就增强了系统的扩展性，解约了如果后期需要更换服务器系统的转换成本。

J2EE技术为三层体系结构，分别为表现层、应用层和数据层。表现层为客户体验内容，即系统展现给客户的使用界面，目前主流的表现层技术有传统的富客户端桌面技术和新兴的Web浏览器技术。业务应用层为系统的商业逻辑层，该层包含系统真正的业务逻辑内容，也是系统的核心部分。数据层负责业务数据的访问和存储，目前的数据存储介质多为关系型数据库。

 

系统组成

系统主要包括实现J2EE的三层组件及其它相关组件和相关外围设备接口组成，这些应用部署的位置如下图所述：

系统应用部署分布图

 

整体架构说明

由于J2EE技术的多样性和灵活性，每一层都有许多的技术解决方案备选，为了能更科学、合理的选择出适合于本系统的技术方案，我们经过严格的分析、验证与对比，最终决定为系统采用如下的技术解决方案。

系统在整体上采用J2EE的三层结构，Web层采用基于Struts2技术的MVC框架，业务应用层采用Spring Framework的核心Ioc和Aop技术，实现事务管理与Java Bean的装配等基础业务，在系统安全方面采用基于Spring的Acegi技术框架来实现系统业务的安全以及身份、资源的访问认证。数据层采用Dao数据访问模式结合Hibernate的方式实现数据的持久化。

三层技术方案示意图

由于本系统有部分功能为对一期系统的改造与升级，为了保持系统的兼容性和客户的使用习惯，在表现层也会有一期系统中使用的富客户端桌面应用界面内容，为了使其能与后台的J2EE技术更好的融合，我们采用了Web服务技术来解决这个问题。这样，桌面应用仍然会采用一期系统中的Delphi开发平台，后台利用Web服务技术，由J2EE提供Web服务接口供Delphi调用和访问。

系统Web服务技术示意图

为了更科学、合理的实现营业系统的功能，在业务应用层部分，我们还采用了一些相关组件作为我们二次开发的平台，如JBPM工作流组件、Cognos数据分析组件等。

系统各层间的对象通信、数据的交换以及数据表的映射均采用值对象模式来实现，由于数据层采用了可以透明持久化的Hibernate框架，所以直接利用POJO对象作为值对象即可。

数据层通过对Dao数据访问对象模式的使用，抽象和封装了所有对数据源的访问，这样该Dao接口既可以支持对Hibernate的访问，也可以支持在某些条件下，特别使用的其他数据访问技术。因此使用Dao模式，可以提高系统的健壮性和可维护性。

结束语

   营业收费系统是集团生产运营核心关键业务平台，负责管理集团资金来源的重要平台。一个稳健良好运营的平台会增加企业效益，并提升企业形象，提高管理和服务水平，否则会给企业形象带来负面影响。营业收费系统稳定运行八年的成功经验主要有，

1、采用当时最先进的技术架构和设备。

2、合作伙伴选择当地最有实力的企业。

3、维护人员工作认真敬业，踏实肯干。

为今后上客户关系、数据挖掘等平台奠定良好的基础，其他业务平台都是围绕此核心关键业务平台进行功能完善和扩充。

我们提请集团公司同意将营业收费系统升级，作为供水公司的一项重点工作。抓紧实施和部署。

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