国产中间件在基于自主安全可控的信息安全保障*策支持下,已经全方面的进*企业和*府的核心关键系统。中间件国产化比例逐年升高,并呈现快速增长。国产中间件正成为中国基础软件和信息安全保障系统的中坚力量。
1国产中间件的发展、类别和品牌
最早的分布式软件主要是基于两层结构的,即服务器层和客户层(见图1-1)。服务器层也叫数据层,一般会放置一个数据库服务器,主要用于储存和管理数据。客户层则用于实现系统的主要业务功能,并且经常会出现多个客户端同时访问数据库的情况。这时的系统结构虽然比较简单,但一些弊端也随之暴露。由于客户端是直接访问数据库的,并且用户界面代码和业务逻辑代码交织在一起,出现了客户端负担重与可移植性差、系统难维护、数据安全性差等一系列问题。
图1-1两层结构为了解决这些问题,人们提出在这两层结构之间,加入一个中间层,用于更好地连接服务器层与客户层,于是三层结构由此诞生(见图1-2)。三层结构中软件开发的主要工作量在中间层,中间层包括除用户界面代码与持久数据之外的几乎所有系统代码,是整个软件系统的核心。尽管有了构件技术的支持,但是随着软件系统规模与复杂度的不断提高,软件开发过程中复杂度高、开发周期长、可靠性保证难等突出问题并没有得到根本缓解,同时分布式软件还需要解决数据交换、分布性、可行性等一系列更复杂的问题,由此中间件应运而生。
图1-2三层结构中间件是连接系统软件和用户应用软件之间的软件,为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境,是一类帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。也就是说,关于中间件,我们可以理解为:中间件是一类能够使一种或多种应用程序合作互通、资源共享,同时还能够为该应用程序提供相关服务的软件。并且它是一类软件的统称,而非某一种软件。
1.1国产中间件的发展
国外中间件起步较早,始于20世纪80年代末。成立于年的BEA利用其强大的资金与技术优势,开始在全球市场推广中间件产品,很快便成为全球最大的独立中间件厂商。随后各大厂商开始研发并推出不同功能和类别的中间件产品,此行业迅速发展壮大起来。
我国中间件的发展也非常迅速。年,第一行国产Java中间件代码产生,国内中间件由此开始发展。年至年为基础中间件时代,经过前几年的酝酿,国内中间件市场业已迈过萌芽期,进入快速发展的成长期。中国软件产业已从应用软件开发扩展到基础软件领域,国内中间件市场也正朝着正确的方向快速健康地发展。在这段时间中,大批基础中间件出现于市场之中。年至年为SOA集成套件时代,各大厂商主要研发生产集成中间件。年至年为大数据时代,集成中间件得到进一步发展。年至今为云计算时代,中间件的发展进入到了一个新阶段,云中间件在市场中流行了起来(见图1-3)。
图1-4年至年国产中间件行业市场规模发展情况
国产中间件自诞生以来,发展进度虽然时快时慢,但在总体上,国产中间件行业的市场规模在逐步增大。通过分析年至年的数据,不难发现国产中间件行业的市场规模一直在变大,虽然其增速也有下降的时候,但也难挡其大步发展的势头。随着云计算、区块链等技术革新,不断催化着软件建设需求,预计在年,我国中间件市场规模将接近亿元(见图1-4)。
图1-5东方通发展历史1.2国产中间件的类别
在大体上,中间件可以分为基础中间件、集成中间件和行业领域应用平台。如果按照中间件在分布式系统中承担的职责不同,可以划分以下几类中间件产品。
(1)通信处理(消息)中间件。在分布式系统中,人们要建网和制定出通信协议,以保证系统能在不同平台之间通信,实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输,这类中间件称为通信处理(消息)中间件,也是市面上销售额最大的中间件产品。
(2)事务处理(交易)中间件。在分布式事务处理系统中,经常要处理大量事务,我们希望这些事务能在多台应用服务器上实时并发运行,并进行负载平衡的调度,实现与昂贵的可靠性机和大型计算机系统同等的功能。为了实现这个目标,要求中间件系统具有监视和调度整个系统的功能。事务处理(交易)中间件正是用来实现这一目标的。
(3)数据存取管理中间件。在分布式系统中,重要的数据都集中存放在数据服务器中,数据存取管理中间件将为在网络上虚拟缓冲存取、格式转换、解压等带来方便。
(4)Web服务器中间件。浏览器图形用户界面已成为公认规范,然而它也有会话能力差、不擅长做数据写入、受HTTP协议的限制等缺点,Web服务器中间件的出现,对这些问题进行了适当地修改和优化。
(5)安全中间件。一些*事、*府和商务部门上网的最大障碍是安全保密问题,而且不能使用国外提供的安全措施(如防火墙、加密、认证等),必须用国产产品。安全中间件正是用来解决这些问题的,以适应灵活多变的要求。
(6)跨平台和架构的中间件。在分布式系统中,还需要集成各节点上的不同系统平台上的构件或新老版本的构件,由此产生了跨平台和架构的中间件。由于国内新建系统多基于UNIX(包括Linux)和Windows,因此,针对这两个平台建立相应的中间件市场相对要大得多。
(7)专用平台中间件。为特定应用领域所设计的专用平台中间件,为应用服务器开发和运行特定领域的关键任务。
(8)网络中间件。它包括网管、接入、网络测试、虚拟社区、虚拟缓冲等方面,也是当前最热门的研发项目。
1.3国产中间件的品牌
随着网络应用需求增加,解决不同系统之间的网络通信、安全、事务的性能、传输的可靠性、语义的解析、数据和应用的整合,呼唤更多种类的中间件出现。
在国内,最早的中间件厂商以东方通、金蝶天燕、中创中间件为代表,第二批中间件厂商以普元信息、宝兰德、谐云为代表。当前,国内主流的中间件厂商主要有:东方通、金蝶天燕、中创中间件、普元信息、宝兰德、谐云等。此外,阿里云、华为云、腾讯云、百度云等云服务厂商,也是中间件厂商中的一极。
在中国的中间件市场,BEA、IBM与东方通构成了第一梯队,他们共同占据了国内市场70%以上的市场份额,在中国的软件市场形成了三足鼎立的局面。而剩下的不到30%的市场份额,由象微软、甲骨文、SYBASE、SUN、TIBCO、IONA,深圳金蝶、山东中创、上海普元、中关村科技、点击科技等厂商瓜分。从中可以看出,国内中间件厂家还非常弱小,处于夹缝中生存的状态。
下面将简要介绍国产中间件的三大厂商:东方通、普元信息和宝兰德。
(1)东方通
东方通成立于年,是工业与信息化部、中关村科技园区的投资企业,也是工业与信息化部认定的“国家规划布局内重点软件企业”。自年成立以来,东方通一直从事中间件软件的专业厂商,是中国中间件领域的开拓者和领导者。一直以来,东方通不断开发应用于不同领域的中间件产品,满足顾客需求,带领国内中间件行业稳步快速发展(见图1-5)。东方通以BOA(BusinessOrientedArchitecture)为自己的核心发展战略,以业务为导向,不断为客户提供更贴近业务的中间件产品和解决方案,帮助客户实现其IT战略,以应对变革、降低成本、提高效率,为客户创造最大价值。
图1-5东方通发展历史东方通的产品及解决方案广泛应用于国内数千个行业业务,服务电信、金融、*府、能源、交通等行业领域多家企业级用户,与多家合作伙伴携手打造合作共赢的产业生态。东方通明星产品系列分为“安全+”和“数据+”两大部分,其中互联网反诈骗系统、TongLINK/Q和TongEASY等都是我们所熟知的产品(见图1-6、1-7)。
图1-6东方通“安全+”产品图1-7东方通“数据+”产品(2)普元信息
普元信息技术股份有限公司创立于年,是专业的软件基础平台产品及解决方案提供商。公司主要面向金融、电信、*务等行业的大中型企事业单位,为其提供创新的软件基础平台产品如中间件、工具软件等及相关技术服务。
普元信息从创立之初,即致力于基础软件创新和持续发展,并紧跟技术和产业趋势,布局数据治理、数字化应用领域,形成金融、*务、*工、能源、运营商、先进制造业等多个重点优势行业,获得逾千家行业大中型客户及合作伙伴的持续认可,从初具规模到国内领先,收入规模不断扩张,市场规模国内占有率保持领先。
公司软件基础平台产品和技术服务涵盖云应用平台软件、大数据中台软件和基础中间件软件三大技术领域,形成了以标准软件为载体,以平台定制实施服务、应用开发服务为特色的“软件产品+技术服务”的业务体系(见图1-8)。
图1-8普元信息业务体系(3)宝兰德
宝兰德软件股份有限公司成立于年,是一家专注于基础软件研发及推广的高新技术软件企业。
宝兰德高度重视技术创新,在中间件上突破了性能、并发和稳定性的技术难关,相关指标居于行业前列,产品完全能够应用于要求苛刻的电信行业的核心系统。除了立足于电信行业,宝兰德产品在金融、*府、能源等其他行业逐渐得到了大规模的应用。宝兰德在中间件领域重点投入,积极推动中间件的国产化,在国内多项核心技术遭遇国外“卡脖子”的背景下,借助其在中间件领域的深厚技术积累,推动自主中间件产品广泛应用于中国移动、中国电信、中国联通等三大电信运营商,逐步替代了原来为这些公司提供服务的外资软件巨头,成为民族中间件品牌的佼佼者。
宝兰德产品线已经覆盖到了基础软件领域的中间件、容器PaaS平台、智能运维和大数据等多个方向,其中交易中间件BESVBroker、消息中间件BESMQ和容器云PaaS平台CloudLinkCMP等是我们所熟知的软件产品(见图1-9)。
图1-9宝兰德产品2国产中间件产品特性
2.1产品特性
结合中间件的定义与用途,我们期望中间件产品能有以下这些特性。
(1)易用性。中间件要方便使用者操作和控制,易于学习和上手。比如普元信息开发的中间件产品PrimetonAppServer,它的主要服务对象为中小企业。此产品具有轻量、易移植、免安装等特点,并且其插件式的设计方便用户快速整合已有的业务,易于维护和管理。
(2)兼容性。利用中间件,我们可以屏蔽网络硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性带来的一系列问题,使应用软件能够运行于不同平台上。东方通所开发的分布式数据缓存中间件TongRDS,提供了高度兼容redis的数据访问接口,让用户可在不改动代码的情况下,实现系统的改造升级工作。
(3)稳定性。在三层结构中,客户层都是通过中间层来与服务器层取得联系的,一个稳定的中间件,能更好地保证这样的联系能够顺利平稳地进行,并且能够在各种应用环境中稳定运行。
(4)高效性。随着信息变得更多更复杂,能更快更好地处理这些信息,是使用者所期望中间件所能做到的。一个高效的中间件,能帮助使用者快速地得到自己想要的结果和信息。TongRDS从设计上考虑多样化的异构网络环境与分布处理,使产品同样适用于复杂的微服务架构体系,能对数据进行稳定高效同步、传输和共享。
(5)高可用性。中间件作为一个“桥梁”,要能适用于大多数的场景。普元信息所开发的产品PrimetonEOSMicroServices支持个性化的定制实施服务,提供丰富的可集成API、拦截配置、扩展机制等,企业可根据自己的业务和技术需求,定制符合企业发展的中间件产品。这样的设计服务,大大提高了PrimetonEOSMicroServices的可用性,吸引更多的企业选择此产品。
(6)安全性。利用中间件传输数据时,要求数据不容易丢失和重复,数据格式也不能被破坏,要保证数据和操作的安全性。例如宝兰德所开发的消息中间件BESMQ,它支持不同层面的安全设置和不同粒度的访问权限控制,以保证消息的安全传递。同时其传输层支持SSL,消息本身可以加密,并且可以精确控制对队列的读、写、管理等权限,大大提高了信息传输、修改和管理的安全性。
(7)可管理性。能对数据和整个系统进行有效的管理,也是一个合格的中间件应当具备的特性。例如金蝶天燕所开发的内存数据缓存中间件AMDC,给用户提供了图形化的管控界面,实现了群组管理、自动部署、集群监控、邮件告警等全面管理。
2.2案例分析
(1)案例一:东方通的消息中间件
东方通开发的消息中间件叫TongLINK/Q,它提供两种通讯方式,实时通讯传输和可靠通讯传输。在系统中,可以利用TongLINK/Q作为一个通讯平台,来传递消息和文件。比如应用程序分布在网络的大量结点上,当应用程序之间要传递消息时,应用程序只需要将消息接收者的名字和信息内容通过TongLINK/Q提供的接口传给TongLINK/Q,TongLINK/Q便会利用网络结点上的各个TongLINK/Q运行系统组成的虚拟网,将消息输送到信息接收者所在的结点上,然后提交给消息接收者。它提供的端到端的实时通信服务,使应用不必再关心网络路由和其他的网络细节,让网络的建立与网络的物理联结无关,从而让信息的传送更加便捷可靠。
同时TongLINK/Q通过名字服务和应用管理等方式,提供对分布式应用的管理和监控,它能做到实时检测网络状态,屏蔽通信中的瞬间网络故障,使应用、系统、网络从失效到恢复正常状态后能够接续原来的工作,保证信息一次传送,可靠到达。
(2)案例二:宝兰德的消息中间件
宝兰德的消息中间件叫BESMQ,它拥有标准、开放、互联的企业级消息中间件平台;一致的编程接口,便于开发者轻松的转换编程语言;多样化的管理和监控,提供B/S的管理控制台、命令行管理工具和管理API三种管理方式;Java应用服务器的集成,可以轻松地与主流应用服务器集成;利用强大而灵活的集群模型,可以轻易地部署不同拓扑结构的集群来应对复杂场景的要求,从而快速地构建稳定、高效、安全、健壮、易扩展、跨平台的消息传递应用和企业级应用。BESMQ的高可靠性、高安全性、卓越的性能,吸引了很多企业与之合作。
(3)案例三:东方通的交易中间件
东方通的交易中间件TongEASY在分布式交易处理中,负责正确传递交易、管理交易的完整性、调度系统资源和保证应用程序均衡负载运行的工作,保证整个系统运行的高可靠性和高效性。
TongEASY在节点连接和应用程序部分设置了安全认证,利用口令字和唯一的特征标志,保证其安全可靠性。并且,它还设置了一套严格的管理系统,提供本地管理和统一管理两种模式,支持字符界面方式和命令行方式。管理工具提供操作员管理、节点管理、交易管理、程序管理、资源管理、系统启动和停止、参数配置和下载等。TongEASY是一个标准化、适合中国应用环境的交易中间件,具有高效、可靠、实用等特点。自年诞生以来,已成功运行在国内多个大、中型企业级应用系统,总装机量超过套。
(4)案例四:宝兰德的交易中间件
宝兰德所开发的交易中间件BESVBroker是一款用于开发、分布和管理分布式应用的交易中间件平台,依赖于经过验证的开放业界标准和高性能架构,适用于低反应时间、复杂数据类型、大量交易处理的关键任务环境。它除了拥有支持Java和C++全面集成、简便灵活的Web管理控制台、支持CORBA最新规范、学习成本低、多平台支持等功能特性外,其最大的价值优势在于,它能够提高开发效率和实现快速集成,在降低系统宕机时间的同时确保有效的资源利用,总拥有成本很低。并且BESVBroker还拥有自动故障转移功能,能做到自动发现交易对象、负载均衡和故障转移,提供对象集群能力,提高应用的高可用性。
(国产软件知识系列由樊重俊教授国产软件知识团队撰写,转发本文请标明作者与出处。推广国产软件,我们是认真的!欢迎