引言
现在全球科技竞争越来越激烈,信息技术应用创新(也就是咱们常说的“信创”)已经上升为国家战略。对央企来说,不只是要用上信创产品,更要带头推进核心技术和关键产品的国产化替代。毕竟数据库就像信息系统的“心脏”,它能不能自主可控,直接决定了整个系统的安全水平和自主能力。
电科金仓从成立那天起,就认准了“自主可控、技术领先”这条路,一直想给国家关键信息基础设施打造安全、可靠、高效的数据库产品和解决方案。这些年在政务、能源、金融、电信等关键行业摸爬滚打,服务过超10万家用户,完成了几千个关键系统的国产化替代项目,像国网的新一代集控系统、中石化的资产管理系统,都是金仓参与的重点项目。接下来咱们就通过运营商和能源行业的几个真实案例,看看金仓是怎么用自主可控的数据库技术,帮央企解决系统升级难题的。
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深度赋能运营商:建个“稳、快、安全”的数字底座
通信运营商是数字经济的“基础设施建设者”,他们的业务支撑系统(BSS)、运营支撑系统(OSS)还有管理支撑系统(MSS),特点特别明显:用户多、业务杂、数据量大,还得实时响应、不能出故障。金仓针对这些痛点,从底层数据库到上层解决方案都给到位,帮运营商搭起自主可控又高效的数字底座。
案例一:全国统一待办系统——让运营管理效率“飞”起来
有一家大型运营商,之前遇到个头疼事:各省份、各业务线的待办事项散在不同系统里,就像一个个“信息孤岛”,跨部门协作慢,资源调度也不顺畅,运营效率特别低。为了解决这个问题,他们决定搞个全国统一的待办系统,要覆盖全网超60万员工的待办处理,还要对接上游20多个业务系统(比如计费、客户管理、工单系统)的数据,再给下游10多个应用(像企业门户、办公系统、手机APP)提供服务,形成“数据一次收集,大家都能用”的闭环。
核心挑战:三个难题得攻克
- 用户多、不能断:60多万人同时用,高峰期每秒几千次请求,还得7×24小时不打烊,可用性得达到99.99%以上。
- 数据要准、要安全:待办数据里有业务流程、客户信息这些敏感内容,从收集、传输到存储,都得保证准确、完整,还不能泄露。
- 迁移要稳、风险要小:得从原来的国外数据库迁到国产平台,还不能影响业务正常跑,数据也不能丢。
金仓的解决方案:四个关键点破局
金仓给这个项目配了以KingbaseES为核心的方案,专门解决这些难题:
- 高可用集群兜底:用KingbaseES的高可用集群(HA Cluster),搞“一主多备”架构,实时检测故障,主库出问题了,30秒内自动切换到备库,保证系统不宕机。
- 数据同步效率高:用KingbaseES的逻辑复制、CDC(变更数据捕获)工具,还能跟DataWorks、Talend这些第三方ETL工具配合,上游系统的数据能实时汇总到待办系统,延迟就几秒。
- 全流程安全防护:KingbaseES自带安全功能,比如多因素认证、按角色分配权限,数据存储用国密算法(SM4)加密,传输用SSL/TLS加密,从里到外保证数据安全。
- 迁移工具省力气:用金仓自主研发的Kingbase Migration Toolkit(KMT),从评估、转换数据结构、迁移数据到适配应用、测试验证,全流程自动化,应用代码改不了5%,迁移的时候业务一点不受影响。
关键技术实现(代码片段示例)
1. 待办数据实时同步配置
想让上游业务系统的待办数据实时同步到统一系统,用KingbaseES的逻辑复制就行,配置很简单:
-- 第一步:在 upstream 业务系统的数据库(主库)创建发布者,指定要同步的待办表
CREATE PUBLICATION pub_todo FOR TABLE business_todo (
todo_id BIGSERIAL PRIMARY KEY, -- 待办ID,自增
user_id VARCHAR(50) NOT NULL, -- 处理人ID
todo_title VARCHAR(200) NOT NULL,-- 待办标题
todo_content TEXT, -- 待办内容
todo_status VARCHAR(20) DEFAULT 'PENDING',-- 状态:待处理/已完成
create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,-- 创建时间
update_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP -- 更新时间
);
-- 第二步:在统一待办系统的数据库(备库)创建订阅者,连接主库
CREATE SUBSCRIPTION sub_todo
CONNECTION 'host=主库地址 port=54321 dbname=业务库名 user=同步账号 password=安全密码'
PUBLICATION pub_todo
WITH (copy_data = true, create_slot = true); -- 复制历史数据,创建同步插槽
-- 第三步:查一下同步状态,看看是不是正常
SELECT
subname AS 订阅名称,
status AS 订阅状态,
sync_status AS 同步状态,
last_msg_send_time AS 最后发送时间,
last_msg_receipt_time AS 最后接收时间
FROM pg_stat_subscription;
2. 不同角色看不同待办,权限控制
为了保证数据安全,得让省级管理员、市级操作员、普通员工看到的待办不一样,用RBAC权限模型就能实现:
-- 1. 创建三个角色:省级管理员、市级操作员、普通员工
CREATE ROLE province_admin WITH LOGIN PASSWORD 'Prov@Admin123';
CREATE ROLE city_operator WITH LOGIN PASSWORD 'City@Op456';
CREATE ROLE normal_employee WITH LOGIN PASSWORD 'Emp@789';
-- 2. 建视图,按角色过滤数据
-- 省级管理员能看全省的待办
CREATE VIEW v_province_todo AS
SELECT * FROM business_todo WHERE province_code = current_setting('app.province_code');
-- 市级操作员只能看本市的
CREATE VIEW v_city_todo AS
SELECT * FROM business_todo WHERE city_code = current_setting('app.city_code');
-- 普通员工只能看自己的
CREATE VIEW v_personal_todo AS
SELECT * FROM business_todo WHERE user_id = current_user;
-- 3. 给角色授权,只能操作自己能看的视图
GRANT SELECT, UPDATE(todo_status) ON v_province_todo TO province_admin;
GRANT SELECT, UPDATE(todo_status) ON v_city_todo TO city_operator;
GRANT SELECT, UPDATE(todo_status) ON v_personal_todo TO normal_employee;
项目成果:效率和安全双丰收
这个系统上线后,效果特别明显:
- 覆盖了全网60多万用户,20多个上游系统的数据都能统一收集,10多个下游应用都能用;
- 灾备达到了国家最高等级(GB/T 20988-2007第6级),生产中心数据零丢失(RPO=0),故障恢复不到10秒(RTO<10秒),跨中心灾备也能做到数据零丢失,恢复不到30秒;
- 跨部门协作效率提高了40%,原来平均24小时处理的待办,现在8小时就能搞定,员工工作体验好了不少;
- 还通过了等保三级认证,数据全流程安全有保障,完全符合运营商的安全要求。
案例二:B域一级BOSS枢纽系统——打通31省的“信息高速路”
另一家大型运营商,之前31个省份的BOSS系统都是各自独立的,用户跨省份办业务,得重复认证,账单数据不通,客户信息也对不上,既影响用户体验,也限制了全国性业务的开展。所以他们决定升级B域一级BOSS枢纽系统,把31省的BOSS系统连起来,搞个全网统一的客户视图,让数据能互通。
这个枢纽系统特别关键,要做三件事:一是同步31省的用户资料、计费账务、产品订购数据;二是维护全网统一的客户信息;三是支撑“一账通”“异地缴费”这些全国性业务。
核心挑战:四个难点要突破
- 数据一致难:31省数据实时交互,像异地缴费、跨区过户这些业务,得保证数据在不同省份、不同系统里都一样,不能出问题。
- 又快又稳难:每秒要处理几千笔实时交易,响应时间还得控制在100毫秒以内,不然用户等着着急。
- 灾备要求高:作为核心系统,一年 downtime 不能超过5分钟(可用性99.999%),还得能抵御区域性灾难。
- 安全且能扩:得保证身份认证安全、数据传输加密、权限控制精细,还得能随着业务增长随时扩展。
金仓的解决方案:五个方面发力
金仓给这个项目搞了“KingbaseES+分布式架构+多中心灾备”的一体化方案:
- 多中心部署防故障:在ZZ市、H市两个资源池部署了6套KingbaseES高可用集群,搞“两地三中心”灾备,同步复制保证数据不丢,异步复制应对跨中心灾难,可用性能达到99.999%以上。
- 优化性能提速度:针对高并发场景,KingbaseES优化了查询执行器、存储引擎和锁机制,用并行查询、分区表、索引优化这些技术提高处理能力;还搞了读写分离,查询业务分到只读节点,主库压力小了,速度自然快。
- 分布式事务保一致:用KingbaseES的两阶段提交(2PC)和MVCC(多版本并发控制),再配合分布式锁,保证跨省份业务的数据一致性。
- 多层安全筑防线:数据库层面有身份鉴别、权限管理、数据加密、审计日志;还跟运营商的防火墙、入侵检测系统、态势感知平台配合,从数据库到系统再到网络,全方位防护。
- 弹性架构好扩展:用“集中式+分布式”混合架构,核心交易用集中式保证一致,非核心查询用分布式,以后业务增长了,直接加节点就行。
关键技术实现(代码片段示例)
1. 跨省份业务的分布式事务处理
像跨区过户这种业务,要更新多个省份的数据,用KingbaseES的事务管理就能保证要么全成,要么全败:
BEGIN;
-- 1. 更新A省BOSS系统的用户资料,把省份、城市编码改成新的
UPDATE boss_a.user_profile
SET province_code = '310000', city_code = '310100', last_updated = NOW()
WHERE user_id = 'CUST_202300001';
-- 2. 同步更新枢纽系统的统一客户视图,有就更新,没有就插入
INSERT INTO hub_customer_view (user_id, user_name, province_code, city_code, update_time)
VALUES ('CUST_202300001', '张三', '310000', '310100', NOW())
ON CONFLICT (user_id) DO UPDATE
SET province_code = EXCLUDED.province_code, city_code = EXCLUDED.city_code, update_time = EXCLUDED.update_time;
-- 3. 更新B省BOSS系统的账单归属地,把状态改成正常
UPDATE boss_b.user_billing
SET province_code = '310000', billing_status = 'NORMAL'
WHERE user_id = 'CUST_202300001';
-- 4. 提交事务,只要有一步错了,前面的操作都会回滚
COMMIT;
-- 要是出错了,就回滚并提示
-- EXCEPTION
-- WHEN OTHERS THEN
-- ROLLBACK;
-- RAISE NOTICE '事务失败:%', SQLERRM;
2. 高并发下的索引优化
用户查询、计费计算这些高频操作,想快起来,索引设计很关键:
-- 1. 查用户资料时,用用户ID+省份编码当联合索引,速度更快
CREATE INDEX idx_user_profile_id_province ON boss_a.user_profile (user_id, province_code);
-- 2. 账单表数据多,按时间分区,再建本地索引
CREATE TABLE user_billing (
billing_id BIGSERIAL PRIMARY KEY, -- 账单ID
user_id VARCHAR(50) NOT NULL, -- 用户ID
billing_amount NUMERIC(10,2) NOT NULL,-- 账单金额
billing_date DATE NOT NULL, -- 账单日期
billing_status VARCHAR(20) DEFAULT 'UNPAID'-- 状态:未付/已付
) PARTITION BY RANGE (billing_date); -- 按日期范围分区
-- 建2023年一季度、二季度的分区
CREATE TABLE user_billing_2023_q1 PARTITION OF user_billing
FOR VALUES FROM ('2023-01-01') TO ('2023-04-01');
CREATE TABLE user_billing_2023_q2 PARTITION OF user_billing
FOR VALUES FROM ('2023-04-01') TO ('2023-07-01');
-- 给每个分区建本地索引,查账单时不用扫全表
CREATE INDEX idx_user_billing_user_date ON user_billing (user_id, billing_date) LOCAL;
项目成果:全网通了,用户爽了
这个系统上线后,解决了大问题:
- 31省BOSS系统终于互通了,有了统一的客户视图,用户跨省份办业务不用重复认证了;
- 八大故障场景(比如交易故障、主机故障、K8S服务故障)测试下来,集群切换都在30秒以内,满足99.999%可用性要求;
- 每秒能处理5000多笔实时交易,响应时间不到80毫秒;“一账通”“异地缴费”这些业务,原来要5分钟,现在30秒就能搞定,用户满意度提高了60%;
- 完全替换了原来的国外数据库,核心系统实现了自主可控,给运营商信创项目树了个标杆。
成功服务能源行业:帮财务系统变“聪明”
能源行业,尤其是石油石化、电力行业,特点是规模大、流程杂、数据多,对系统稳定性、可靠性要求特别高,安全合规也不能含糊。金仓在能源行业做了二十多年,服务过“三桶油”、国家电网这些龙头企业,有一套成熟的解决方案,能帮能源央企把核心系统换成国产的,还能升级得更智能。
案例三:南京扬子石化实业公司财务系统升级——给企业管理打牢“数字地基”
南京扬子石化实业公司是扬子石化的下属单位,要管集团好几家子公司的财务。原来的财务系统跟不上业务发展了:数据处理慢,报表要等好几个小时才能出来,跟新的ERP平台也不兼容,还存在安全隐患。所以他们决定升级财务系统,跟金仓合作,基于用友NC CLOUD搭新平台。
核心挑战:四个问题要解决
- 数据处理压力大:要管10多家子公司的财务数据,一年交易超千万条,核算和报表生成特别费劲。
- 系统要兼容:得跟用友NC CLOUD ERP平台无缝对接,还得连原来的采购、销售、资产管理系统,数据要能顺畅流转。
- 安全不能松:财务数据是企业机密,系统得7×24小时稳定跑,还得加密存储、精细控权、能追溯操作。
- 要换国产的:得把原来的国外数据库换成国产的,还不能影响业务,数据也不能丢。
金仓的解决方案:五个优势匹配需求
金仓给这个项目配了KingbaseES数据库,正好契合财务系统的需求:
- 兼容性超强:KingbaseES跟Oracle常用功能100%兼容,跟MySQL、SQLServer常用功能90%兼容,用友NC CLOUD直接能用,不用改应用代码。
- 处理数据快:KingbaseES优化了存储引擎和查询优化器,用列式存储、并行计算、查询重写这些技术,海量财务数据也能快速处理,复杂报表生成也快。
- 稳定有保障:搞“主备集群+定时备份+日志归档”三重保障,主备切换自动完成,全量+增量备份保证数据能恢复,日志归档能恢复到任意时间点,可用性99.99%以上。
- 安全合规:数据库支持国密算法加密、RBAC+数据权限管控、操作审计日志,还能跟用友NC CLOUD的安全机制配合,满足财务行业的安全要求。
- 能支持智能分析:KingbaseES能跑复杂SQL查询,还支持数据挖掘算法和OLAP分析,能帮财务做数据分析、预算编制、风险预警。
关键技术实现(代码片段示例)
1. 多维度财务报表查询
财务经常要做各子公司、各部门的费用分析,用KingbaseES的查询优化功能,报表生成很快:
-- 查2023年各子公司、各部门的费用情况,还能算部门费用占比
SELECT
c.company_name AS 子公司名称,
d.department_name AS 部门名称,
a.account_code AS 科目编码,
a.account_name AS 科目名称,
SUM(f.debit_amount) AS 借方发生额,
SUM(f.credit_amount) AS 贷方发生额,
SUM(f.debit_amount) - SUM(f.credit_amount) AS 余额,
-- 计算每个部门费用占子公司总费用的百分比
ROUND(SUM(f.debit_amount) / SUM(SUM(f.debit_amount)) OVER (PARTITION BY c.company_id), 4) * 100 AS 部门费用占比(%)
FROM
financial_transactions f -- 财务交易表
JOIN
departments d ON f.department_id = d.department_id -- 关联部门表
JOIN
chart_of_accounts a ON f.account_id = a.account_id -- 关联会计科目表
JOIN
companies c ON f.company_id = c.company_id -- 关联子公司表
WHERE
f.transaction_date BETWEEN '2023-01-01' AND '2023-12-31' -- 2023年度
AND a.account_type = '费用类' -- 只看费用类科目
AND c.company_id IN ('YZSH_01', 'YZSH_02', 'YZSH_03') -- 指定子公司
GROUP BY
c.company_id, c.company_name, d.department_name, a.account_code, a.account_name
ORDER BY
c.company_name, d.department_name, SUM(f.debit_amount) DESC; -- 按费用降序排
2. 财务敏感数据加密存储
银行账号、身份证号这些敏感数据,得加密存储,用KingbaseES的透明数据加密(TDE)功能,不用手动处理加密解密:
-- 1. 创建加密密钥(得有超级管理员权限)
CREATE ENCRYPTION KEY finance_encrypt_key WITH VALUES ALGORITHM 'SM4' KEY_LENGTH 256;
-- 2. 建财务收款方表,敏感字段加密
CREATE TABLE financial_payee (
payee_id BIGSERIAL PRIMARY KEY, -- 收款方ID
payee_name VARCHAR(100) NOT NULL,-- 收款方名称
id_card VARCHAR(18) ENCRYPTED WITH (ENCRYPTION_KEY = 'finance_encrypt_key') NOT NULL,-- 身份证号加密
bank_account VARCHAR(30) ENCRYPTED WITH (ENCRYPTION_KEY = 'finance_encrypt_key') NOT NULL,-- 银行账号加密
bank_name VARCHAR(100) NOT NULL,-- 银行名称
create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP-- 创建时间
);
-- 3. 插数据,加密过程自动完成,不用管
INSERT INTO financial_payee (payee_name, id_card, bank_account, bank_name)
VALUES ('南京某供应商', '320102199001011234', '6222081202001234567', '中国工商银行南京分行');
-- 4. 查数据,授权用户能直接看解密后的结果
SELECT payee_name, id_card, bank_account, bank_name FROM financial_payee WHERE payee_id = 1;
项目成果:效率高了,安全稳了
这个财务系统升级后,效果很显著:
- 完全换成了国产数据库,通过了信创认证,自主可控落到了实处;
- 财务核算效率提高30%,原来月底结账要5天,现在2天就搞定,复杂报表从小时级变成分钟级;
- 系统覆盖了财务核算、资金管理、预算管理、报表管理全业务,能实时协作,还能支持决策;
- 通过了等保三级认证,数据加密、权限控制、操作追溯都符合要求;
- 给管理者提供了多维度的财务数据分析工具,帮企业提升管理效率,做决策更准。
金仓数据库的核心优势:帮央企创新的六大“法宝”
不管是运营商的核心业务系统,还是能源行业的财务平台,金仓能在央企项目里屡屡成功,靠的是六大核心优势:
1. 核心技术完全自己说了算
KingbaseES从内核到应用层都是自己研发的,没有任何国外技术依赖,内核代码100%自主,存储引擎、查询优化器这些关键技术都有专利。不像有些产品,核心技术攥在别人手里,关键时刻容易掉链子。金仓光在分布式架构、高并发处理这些领域,就有500多项专利,给国家信息安全把好了关。
2. 性能强、还稳定
二十多年的技术积累不是白来的,金仓数据库在高并发、大数据量场景下表现特别好:能支持千万级用户同时访问,单库数据能存到PB级,复杂查询响应时间就几毫秒。而且经过金融、电信、能源这些行业的长期考验,一年故障率不到0.001%,跟国际上的顶尖产品比也不落下风。
3. 兼容性好,迁移省事
很多央企原来用的是Oracle、MySQL这些国外数据库,担心换国产的要改大量代码,成本高、风险大。但金仓数据库跟这些主流数据库兼容性特别好,语法、存储过程、接口都能对上。再加上KMT迁移工具,从评估到迁移再到测试,全自动化,迁移周期能缩短30%以上,应用代码改不了5%,真正做到“低难度、低成本、低风险”。
4. 行业经验足,方案能落地
金仓在60多个行业摸爬滚打多年,不是光有产品,还有针对不同行业的解决方案。比如给运营商做高并发优化,给能源行业做大数据处理优化,给金融行业加强安全加密。不管央企有什么个性化需求,金仓都能快速理解,拿出能落地的方案,不用央企自己摸索。
5. 研发强、服务好
金仓的研发团队里,博士、硕士占比高,核心成员平均从业超10年,能不断迭代产品、创新技术。而且服务网络覆盖全国,有“总部-区域-现场”三级服务体系,7×24小时响应,从需求调研、方案设计到部署实施、运维保障,全流程都有人跟进,不用担心出问题没人管。
6. 安全机制全,合规没问题
金仓从数据库内核到应用层,建了多层安全防护:身份认证支持多因素,权限管理又细又严,数据存储和传输都加密,操作还能全程审计。而且通过了等保三级、涉密信息系统检测这些权威认证,不管是央企的安全要求,还是行业的合规标准,都能满足。
总结
当前数字经济正加速渗透各行各业,信创产业也迎来爆发式增长,央企对自主可控核心技术的需求愈发迫切。凭借二十余年深耕积淀,电科金仓已成功在60多个行业的关键应用场景中,完成国外主流数据库的替代升级——其产品方案兼具高效性、可靠性与高性能,再加上原厂专业的全生命周期服务,赢得了广大客户的高度认可与信赖。
未来,电科金仓将继续立足国家战略全局,持续加大研发投入,深化自主创新力度,加速推动信息技术应用创新与央企典型业务场景的深度融合。我们将以更贴合行业需求的最佳应用解决方案,赋能更多央企国企的数字化转型之路,为数字中国建设持续注入金仓力量。