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国产基础软件生态

发布时间:2022-08-24    点击:

1.国产基础软件概述

一般来说,基础软件主要包括操作系统,数据库和中间件。基础软件是连接硬件平台和应用系统的通道,任何平台软件和应用系统的运行均依赖于基础软件。此外,各行业领域系统软硬件的互联互通、性能、安全性均建立在基础软件之上。

基础软件作为信息产业的基础,它的发展与强大对保障国家网络安全,促进国家经济发展起着重要的作用,正如金蝶集团副总裁陈启发说的那样:“基础软件好比科学中的基础学科,其强弱对国家有重大的战略意义,不应仅仅用市场、经济作用来衡量;而包括操作系统、中间件、数据库等基础软件是整个软件行业共同的支撑,也是整个软件行业的上游,直接决定了下游产出的规模和效益。”而中国工程院院士廖湘科也表示,以操作系统为核心的基础软件平台,承担着高效管理计算机系统的软硬件资源、为应用软件提供共性的基础服务、为用户提供友好易用的人机交互手段三大功能,既是软件技术的核心基础,也是掌控软件产业生态链的关键抓手。

此外,随着云计算、大数据、人工智能等新领域新信息技术的逐渐发展起来,我国基础软件的自主可控极大程度地影响着产业链上下游的多样性和技术创新的发展空间。

目前,我国重要信息系统,关键基础设施中使用的核心信息技术和关键服务大多依赖于海外厂商,国内基础软件市场被微软、谷歌、Oracle、IBM等国外软件厂商垄断,国产基础软件在技术水平、市场占有率等方面与国外相比还存在较大差距,基础软件国产化的需求进一步提升,国产化的进程亟需进一步加速。

与此同时,随着大国战略博弈升级,大力发展信创产业的重要性愈加凸显,实现基础软件信息技术应用创新成为关系信息安全、国家安全的重要方面。信创即信息技术应用创新的简称,核心在于通过构建自主可控的国产化IT底层架构和生态体系,实现基础硬件和基础软件(操作系统,数据库,中间件等)等层面的国产化替代。

从伊朗核电站遭遇病毒攻击到美国政府商务部通过“实体清单”持续对中国企业实施极限封锁和施压,遏制中国信息技术领域核心科技的发展再到俄乌战争发生后欧美科技巨头相继宣布制裁俄罗斯,涉及从底层硬件到上层基础应用软件的全方位断供事件,我们更加深刻的认识到促进关键技术国产化发展、提升我国IT产业的自主化意识的重要性和紧迫性,解决“卡脖子”问题,推动我国信创产业的加速发展和应用落地的重要性。因为只有保障关键信息基础设施的供应链安全,才能维护国民的经济安全,网络安全乃至国家安全。

此外,在经济全球化的时代背景下,科技也显然成为大国博弈的重要利器。对于中国来说,无论是芯片的设计,制造,封装还是基础软件如操作系统,数据库的自主开发,社区开源都需要系统布局自主可控。从西方对俄罗斯的制裁来看,任何不能保证自主可控的环节都会成为被攻击的弱点。近年来,国家也在大力支持和鼓励基础软件国产化,加大资金和人才投入实现关键技术的突破。两会中提出“强化国家战略科技力量,增强产业链供应链自主可控能力,形成强大国内市场”后,国产化重要性释放出积极政策动向。十九届五中全会公报指出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,我们要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。

科技自立自强的关键在于关键核心技术的自主可控,也就是信息技术创新应用。而信创产业的本质是发展国产信息产业,信创产业发展也是国家经济数字化转型,提升产业链发展的关键。中国的信创产业发展将直接影响到中国乃至全球信息产业的格局重构,这其中的过程也是中国基础软硬件厂商的发展和强大的过程。

基础软件国产化大体上有三个阶段,从不可用到可用,再到好用。目前我国的基础软件设施已经达到了可用阶段,而且有些方面已经在向好用发展。

近年来,在政策的支持与鼓励下,国内的IT基础软件厂商基于技术授权和开源技术基础上积极自主研发,我国操作系统,数据库,中间件等基础软件实现突破,取得一系列标志性成果,部分新兴平台软件,应用软件也达到了国际领先水平。

但基础信息设施的关键核心技术短板突出,基础软件产业生态国际竞争能力不足,原始创新能力和协同创新能力需要加强的发展难题也仍需要得到重视和解决。生态构建是实现国家战略自主可控落地的关键,同时也是我国基础软件厂商在除技术之外面临的最大发展挑战。

由于IT产业存在产业链上下游的适配问题,行业内木桶效应显著,这要求各环节的对核心技术的掌握整体推进,加速形成一个完整的正反馈国产化生态系统。自主可控产业链可以分为基础硬件(CPU、服务器、存储、网络设备)、基础软件(操作系统、数据库、中间件)、应用软件(消费类软件、企业服务)三大类。

参照PC端的Wintel生态以及智能手机时代的ARM、Android生态,在核心基础设施(CPU、操作系统)适配之上,有足够多的开发者和应用软件构建的生态体系是实现我国IT产业自主可控落地关键。因为有足够多的开发者保证软硬件的完善,丰富的应用场景来保证终端客户获取,而同时吸引的终端客户数量越多就越能保证有足够数量的基础软件开发者和应用软件开发者来构建我国IT产业生态体系,从而形成正反馈机制。

2.国产基础软件发展现状

2.1国产操作系统

国内软件厂商基于开源的Linux系统和Android系统,推出了一系列面向服务器、桌面、移动和嵌入式领域的国产操作系统。在桌面操作系统方面,麒麟软件等国产Linux桌面操作系统,通过计算机预装和正版化推进等方式,在国防、教育等行业达到百万规模级应用;广东新支点、云南思普、武汉深之度等国内企业也都在Linux开源操作系统的基础上,不断加强自主研发,推出了各自的操作系统产品,并应用于政府部门和大型国企事业单位。

在传统服务器操作系统方面,麒麟软件、中科方德、凝思等国产Linux服务器操作系统,在国内Linux系统市场占有率超过30%,在邮政存储银行全国范围的服务器中应用率达93%,在国家电网的电力调度控制系统应用率达100%。在面向云计算应用的服务器操作系统方面,阿里、百度、华为、浪潮等在云计算操作系统关键技术领域取得突破,产品在互联网、电子政务及企业信息化领域得到应用。

在智能终端操作系统方面,基于开源Linux自主研发或基于Android系统深度替换和定制的国产移动智能终端操作系统已应用于智能手机、平板电脑、数字电视/机顶盒等智能终端,阿里云、华为、百度、联想等公司研发的产品累计装机应用量超过6000万,小米科技的MIUI系统随小米手机实现8000万装机量。

在嵌入式操作系统方面,面向军工领域研发出的系列嵌入式操作系统已应用于飞机、战车、导弹、卫星等装备中;普华等企业开发了车控操作系统和基于Linux的车载操作系统,并在长安、上汽等国产汽车中得到量产应用和利时等企业开发的实时操作系统在工业控制系统实现规模应用。

2.2国产数据库

以Oracle、Microsoft、SAP、IBM为代表的海外厂商,一直以来,因其产品具有更好的性能、稳定性、安全性、与海外ERP、CRM等更好地兼容性等优势,在企业核心OLTP业务场景一直占据主导地位。

近些年,随着国产数据库产品功能、性能水平不断增强,其产品水平已经逐步趋近于海外厂商。根据国际数据公司(IDC)报告,在传统关系型数据库领域,Oracle、Microsoft、SAP、IBM合计份额从2019年66.8%下降至2021的48.5%,首次降至半数以下,显示出国产数据库技术正趋于成熟,在海外厂商为主导的核心OLTP应用场景中,已经逐步具备运营能力,国产化进程持续加速。

根据信通院报告统计,目前我国金融行业海外Oracle与IBMDB2占比约74%,占据主导,基于MySQL与PostgreSQL二次开发的国产数据库合计占比约为19%,国产化仍有广阔空间。我国非关系型数据库快速发展,正逐步进入世界前列。

我国非关系型数据库主要以基于开源数据库如Redis、InfluxDB、CouchDB等产品进行二次开发为主,根据DB-Engines2022年2月排名,国内浙江智臾和阿里云TSDB,分别位列时序数据库第11、21位;图数据库方面,欧若数网NebulaGraph、百度智能云开源产品HugeGraph、华为云GraphBase分别位列15、26、32位,显示出国产NoSQL数据库正逐步趋近于世界前列我国非关系型数据库快速发展,正逐步进入世界前列。此外,国产数据库已经从边缘系统逐步实现核心系统国产化,显示出国产数据库产品功能、性能水平不断增强。

2.3国产软件中间件

基于信息安全和信息应用创新的考虑,中间件产品一直是国家主管部门扶植的重点领域。为了确保国家信息安全,政府、金融、电信等重要领域都提出需要采购国产信息技术产品的相关政策。在政府的扶持下,一些国内厂商逐渐凸显,如东方通、中创、宝兰德、金蝶天燕等在政府、金融、电信等行业有比较突出的亮点表现。

一方面,国产软件中间件厂商研发的部分产品具有了接近甚至超越IBM和Oracle相关产品的性能,如宝兰德、东方通、中创等厂商的应用服务器中间件、消息中间件等能够实现对IBM和Oracle相关产品的替换。

另一方面,国产软件中间件厂商紧跟大数据、云计算和人工智能技术发展趋势来优化和升级自身中间件产品,一些厂商基于已有中间件技术提出了云计算解决方案,如容器云PaaS管理平台等。国产软件中间件厂商和相关产品逐渐得到国际范围的认可。

2017年以来,宝兰德BES应用服务器、中创应用服务器和东方通TongWeb应用服务器通过了JavaEE7的国际兼容性认证。东方通和金蝶天燕也已加入Java技术标准组织JCP,参与到中间件相关国际标准的制定工作。未来,我国中间件厂商将逐渐“走出去”,得到更大范围的认可。

3.国产基础软件整体生态

计算机技术生态是包括整机平台,开发工具,运行支撑库,应用周边配套产品,服务工具,以及相关的标准规范体系,验证评估体系,服务保障体系等用于信息系统研发,运行,保障的系列计算机软硬件产品及其解决方案。而基础软件生态是指基础软件产品和研发与运营环境之间相互依存,相互影响的互动关系。基础软件生态既是一种技术生态也是一种产业生态。

我国基础软件生态建设大体经历了单品研制,集成适配,体系构建三个阶段,呈现出“单品加速发展,整机探索前进,生态体系初步建立,试点应用逐步推广”的基本趋势,目前也已经实现了整机系统由“基本不能用”到“基本可用”再到“基本好用”的转变。

到目前为止,我国政府、相关企业开展了大量基于国产CPU和操作系统的适配工作,取得了一定成效,基于国产CPU和操作系统的核心技术生态初步形成。

第一,工业和信息化部组织建立了联合攻关基地,系统集成商联合CPU、操作系统、整机、数据库、中间件等厂商,开展集成适配技术攻关,推进国产核心软硬件的集成适配和协同发展,发现、解决、优化实际问题数百项,整体性能提升5倍以上,促进国产软硬件版本升级300余次,体系化提升国产核心软硬件的性能和可靠性,为国家党政军和重要信息系统的信息技术应用创新初步奠定了基础。

第二,相关企业也自发开展适配工作。龙芯不仅推出了与其CPU充分适配的龙芯基础版操作系统,还与麒麟软件、普华、中科方德等国产操作系统厂商进行适配。在中国电子信息产业集团的引领下,天津飞腾、达梦数据库、迈普网络产品等形成了包括基础硬件、基础软件、应用软件等在内的生态系统,初步具备用飞腾+麒麟的PK技术体系代替国外Wintel技术体系的能力。“PK体系”是飞腾“Phytium处理器”和麒麟“Kylin操作系统”的结合,具有完全自主知识产权,从2011年发展至今,已经成功应用于政府信息化、电力、金融、能源等多个行业领域。《PK体系标准》的推出,实现了上下游厂商技术服务以及体系内用户的标准化,同时也解决了体系内部产品与第三方接入产品之间接口、参数、版本等的适配问题。“PK体系”对标Windows+Intel体系,是计算机基础体系的中国架构,将逐渐形成上下游协调发展的良性生态链。

图1 PK体系生态

4.国产操作系统生态

操作系统(Operating System,简称OS)就是一个协调、管理和控制计算机硬件资源和软件资源的系统软件(控制程序集合),是计算机中最基本和最重要的基础性系统软件,是基础软件生态构建6的核心。操作系统位于计算机硬件与应用软件之间,为用户程序提供一个更好、更简单、更清晰的计算机模型,并管理处理器、主存、硬盘、键盘、鼠标、显示器、打印机、输入输出设备等计算机硬件。操作系统主要由内核(运行于内核态,管理硬件资源)以及系统调用(运行于用户态,为应用程序员写的应用程序提供系统调用接口)两部分组成,其向下适配管理CPU、GPU、存储等硬件设备,向上支撑应用软件的开发,提供运行环境。操作系统具有以下五个基本功能:内存管理、进程管理、设备管理、文件管理、提供用户接口。随着信创产业的快速发展,国产操作系统 的市场需求快速增长。我国从“七五规划”期间开始国产操作系统的规划,经历了启蒙、发展、壮大、攻坚四个阶段。随着中国在操作系统领域研发力度的持续加大,部分产品已完成自主研发与生产,产品性能大幅提升,进入规模化阶段。目前国产操作系统正逐步走向成熟好用阶段。

图2国产操作系统的发展阶段

国产操作系统均是Linux发行版。Linux严格来讲只是一个内核,负责控制硬件、管理文件系统、程序进程等,并不给用户提供各种工具和应用软件。因此操作系统厂商以Linux内核为中心,再集成搭配各种各样的系统管理软件或应用工具软件组成一套完整的操作系统,便称为Linux发行版。由于Linux内核开源,因此任何人和厂商都可以在遵循社区游戏规则的前提下构建Linux发行版操作系统。国产操作系统均为基于Linux内核的发行版,多是基于Debian或RedHat的衍生版本。目前市场上主流的国产操作系统包括麒麟OS(中标麒麟、银河麒麟)、UOS(统信软件)、普华软件、中科方德等,以及华为自研的开源欧拉操作系统OpenEuler。国产操作系统均为基于Linux内核的发行版,多是基于Debian或RedHat的衍生版本。目前市场上主流的国产操作系统包括UOS(统信软件)、麒麟OS(中标麒麟、银河麒麟)、普华软件、中兴新支点、凝思、中科方德、华为欧拉OpenEuler等。

图3国产操作系统流派

目前全球PC操作系统主要有Windows、MacOS、Linux、UNIX四种,移动端操作系统主要有Android、iOS两种。而根据Stat counter数据显示,全球桌面操作系统基本被windows垄断,截止2022年3月占据75.7%的市场份额,而全球服务器操作系统市场以Linux为主,占据近80%的市场,其余部分基本被Windows占据。

在中国桌面操作系统市场上,微软公司的windows系统仍然占据我国PC操作系统的主导地位,2022年3月占比达85.82%,其次为OS X。根据头豹研究所报告显示,中国PC操作系统市场规模预计在2023年达到50亿美元,2019年至2023年复合增长率为4.89%。然而中国操作系统市场国产化率却很低,2021年国产操作系统头部厂商麒麟软件市场占率仅3.78%,统信软件市场占比率仅2.12%,合计国产化率不足6%,提升空间巨大。

近几年来,国产操作系统在重点行业逐渐被认可,得到广泛应用。自2020年10月开始,在政策引导和国家战略背景下,政府与重点行业客户如金融行业特别是国有银行为代表开始集中采购国产化操作系统,通过发现问题到解决问题,推进产品和系统持续优化。

到目前为止,以统信、麒麟为核心的操作系统国产化进入到实质性阶段,党政等关键领域的操作系统国产化已经基本完成。国产操作系统厂商客群以G端客群为主,基本布局全国31个省会城市,以及上万家党政机关和企事业单位。按党政+国企单位超5000万需求测算,未来3年信创领域国产操作系统替代空间达百亿。而2020-2021年中央国家机关政府集中采购项目中,国产操作系统统信、麒麟均入围,政务市场占有率将进一步提升。2020年以来,统信桌面操作系统在党政等行业的市场占有率一直处于领先态势,已成为自研操作系统首选品牌。

在电信行业自主创新工作中,联通实验室与麒麟软件完成了十三款应用软件的迁移适配工作,多个业务平台迁移至银河麒麟服务器操作系统。而在电力等能源行业,“华电睿蓝”DCS(基于银河麒麟)在国内超超临界火电机组上的首次实现示范应用和全厂一体化控制。

操作系统在IT产业中起到承上启下的作用,是连接上层软件应用及服务和下层硬件设备的纽带。国产操作系统采取了成熟的开源操作系统Linux的技术路径,同时也投入了大量研发,从性能上已经较好的实现了追赶国外优秀操作系统产品,基本达到了好用阶段。但在产业生态方面,国内产业链上下游没有建立良好的生态系统,而操作系统产品成功的关键,其根本取决于生态。操作系统的竞争本质上是生态的竞争,操作系统的成功是生态的成功。经分析,国产操作系统生态建设现状面临几个亟待解决的痛点。

目前国产操作系统生态呈现碎片化的布局,且缺失部分关键软件和硬件。对比国际操作系统龙头微软旗下的Windows,由于Windows的高市占率(80%)以及已经形成规模化的软硬件生态,马太效应使得几乎所有软硬件都会有适配Windows的版本。而国产操作系统市占率低,缺乏这样的生态号召力,因此目前国产操作系统适配的软硬件数量与Windows平台适配的软硬件数量差距悬殊,且生态呈碎片化。

第二,国产操作系统市场分散,缺乏强大的核心企业引领技术和产品方向。由于国产操作系统基本是在Linux内核基础上二次开发,技术门槛相对较低,此外近几年国家大力支持信创产业发展,导致中国参与开发操作系统的企业增加,涌现了诸如麒麟软件、统信软件、麒麟信安、普华软件、中科方德、中兴通讯等企业。但是由于缺少诸如微软、苹果等核心企业来引领行业技术和产品的发展方向,无法形成合力效应。

对占据全球桌面操作系统市场极大市场份额的Windows系统的发展历程进行梳理和剖析,我们能够总结出三点Windows能够快速占领桌面操作系统市场的成长方法。第一,早在PC机诞生初期,微软就推出相当于MS-DOS进阶版的Windows系统,利用先发优势,通过与软硬件厂商,自研应用的长期磨合,率先构建系统化的生态规模,形成庞大的用户群体,率先抢占全球市场。第二,微软通过软硬件捆绑形成wintel联盟,在市场上形成绝对的竞争优势。在硬件上,wintel通过捆绑销售,牢牢把握住对产业下游生产商的控制权;而在软件上,微软在专业级应用软件方面推出不同层次的产品来与SAP,Oracle竞争同时加大对底层基础软件的研发投入优化软件性能,获得技术上的领先。第三,在开发者生态上,由于Windows平台渗透率高,且有众多软硬件适配产品,因此凝聚了大批的开发者。在马太效应的作用下,Windows的软硬件生态越来越庞大,吸引更多的用户。这些用户将使用感受反馈给开发者,促进产品和系统性能进一步提升,形成良性循环。据相关数据统计,Windows兼容软件数量为3500万个,硬件数量为1600万个,从数据上是国内一些产品的百倍有余。

国产操作系统是网信生态的根基,处于整个生态产业链的核心位置。作为国产操作系统的领头雁,麒麟软件在开拓国产生态的道路上,始终重视生态建设和合作,与众多软硬件厂商、集成商建立长期合作关系,建设完整的自主创新生态链。麒麟软件兼容联想、浪潮、曙光等公司的服务器硬件产品,兼容达梦、人大金仓数据库等系统软件,能够同时支持飞腾、龙芯、申威、兆芯、海光、鲲鹏等国产CPU。近日,麒麟软件生态适配产品数量已突破40万大关,刷新国产操作系统生态新高度,为网信事业发展打造新的里程碑。截至目前,麒麟软件软硬件兼容适配数总计428385,其中软件兼容适配数117096,硬件兼容适配数311289,合作厂商超过5200家,麒麟软件生态适配官网累计注册用户数26000+,共为5200+合作伙伴展开了兼容适配组合40万+项。

图4麒麟软件部分生态合作伙伴

在推动国产生态发展上,麒麟软件始终坚持合作共赢,伙伴共生,与产业链上下游伙伴协同发展,形成了自己的“方法论”,主要体现在以下几个方面:

一是不断完善生态适配体系,创新搭建多种平台和机制,诸如构建生态适配硬件环境和信息化平台、生态适配认证自助服务平台、云测试环境、软件商店自助上架平台等;在天津、长沙、北京、江西、广州和上海各地布局建设线下生态适配中心,吸引产业上下游生态伙伴共促生态发展;秉承共享、共建、共治的社区发展理念,积极参与国内外开源社区运营和生态建设。

二是成立“麒麟应用生态联盟”,集结金融,能源,通信,政府,企业及医疗等行业的二十多家重要行业应用开发商和标准软件应用厂商加入。

三是与芯片厂商紧密合作,现已建立与飞腾、鲲鹏、龙芯、兆芯、海光、申威等CPU厂商、整机厂商、海南创新院及相关单位的生态成果共享、联合认证机制,并推进鲲鹏创新中心建设。

四是牵头产业合作,麒麟软件参加近百个国内外产业合作创新联盟,并担任重要角色,牵头或参与了60余项国家行业基础软件相关标准的制定工作。

五是牵头组建包括飞腾、金山、奇安信等行业龙头公司在内的先进操作系统创新中心,牵头142家单位建立先进操作系统联盟,广泛覆盖国家级研发平台、科研院所、行业龙头企业等优势单位。

5.国产数据库生态

数据库(Database)是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统,是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。数据库是数据的集合,具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内,是多种应用数据的集成,并可被各个应用程序所共享。数据库管理系统(DatabaseManagement System,简称DBMS)是为管理数据库而设计的电脑软件系统,一般具有存储、截取、安全保障、备份等基础功能,数据库管理系统主要分为关系型数据库和非关系型数据库两种。

关系型数据库,是指采用了关系模型来组织数据的数据库,其存储的格式可以直观地反映实体间的关系,更适合处理结构化数据。关系型数据库遵循ACID原则,即原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability),这四种原则保证在事务过程当中数据的正确性。简单来说,关系模型指的就是二维表格模型,而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。关系型数据库一般采用通用的SQL语言存取、查询、更新和管理数据。典型的关系型数据库管理系统有MySQL、Oracle、SQL Server。

非关系型数据库(NoSQL),指非关系型、分布式、且一般不保证遵循ACID原则的数据存储系统。非关系型数据库以键值对存储,且结构不固定,每一个元组可以有不一样的字段,每个元组可以根据需要增加一些自己的键值对,不局限于固定的结构,可以减少一些时间和空间的开销。非关系型数据库设计目的是简化数据库结构、避免冗余、影响性能的表连接、摒弃复杂分布式,具备性能高、扩展性强、成本低、查询速度快的特点。非关系型数据库可以分为键值存储数据库、列存储数据库、文档型数据库、图形数据库,典型的非关系型数据库管理系统有MongoDB(文档型)、Redis(键值存储)、HBase(列存储)。

安全,稳定,高效运行的数据库系统对于政府与企业业务的正常运转起着重要的作用,特别是当规模扩张,业务范围拓展,服务多元化之后,有效与高效的数据管理是政府与企业持续向上发展的保证。作为三大基础软件之一,数据库国产率尚处于较低水平,国产基础软件市场份额发展仍有很大的空间,发展潜力巨大。目前国内数据库市场前五大企业均为国外厂商,占据约70%份额,国内数据库厂商市场份额较大的主要有南大通用,华为,海量数据,人大金仓和武汉达梦等。

数据库生态指由基于数据库管理系统(DBMS)软件产品和服务的组织与个人,通过他们之间的交流、合作、供求满足等相互作用而形成的环境。一个成熟的数据库生态不仅包括功能完善、性能优秀、运行稳定的系统,还包括完整的文档与知识库、丰富多样的开发和运行维护工具链、典型的应用案例和评测报告,以及一批熟悉系统、经验丰富的开发者和用户。数据库系统生态建设是促进国产数据库系统和产业健康发展的关键,也是促进国产数据库系统助力行业领域数字化转型,在关键核心任务中实现对国外商用数据库系统形成替代的关键。

生态建设是一个长期的过程,是"可用“和”好用“的根本保障,也是未来可能进入市场良性循环的基础,是信创发展的核心。构筑产品上下游生态体系是厂商提升市场核心竞争力的关键,也是整个产业实现安全化、可控化和自主系统化的必由之路。龙蜥社区是国内领先的操作系统软件开源社区,加入龙蜥‘生态圈’对以南大通用为代表的基础软件厂商具有战略意义。而南大通用也将立足自身产品技术,发挥关键领域的市场竞争优势,依托龙蜥社区,同社区中的合作伙伴进行更多方面的探索与合作,为信息应用创新生态体系建设发展提供GBASE力量。

6.国产中间件生态

中间件是连接应用程序和操作系统的桥梁,是核心基础软件之一,主要用于解决分布式环境下数据传输、数据访问、应用调度、系统构建、系统集成和流程管理等问题,为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境,帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。中间件产品是伴随分布式计算架构由两层结构向三层结构扩展而逐步演化而来的。随着计算机和网络技术的飞速发展,许多软件需要在不同厂家的硬件平台、网络协议异构环境下运行,应用的规模从局域网发展到广域网,传统的“客户端/服务器”的两层结构已无法适应需求,因此以中间件软件为基础框架的三层应用模式应运而生。在三层结构中,通过在中间层部署中间件,解决了二层结构下的诸多缺陷:(1)共性凝练和复用,应对海量访问;(2)屏蔽异构性,实现互操作;(3)加密传输,提高系统安全性。中间件可分为消息中间件、交易中间件与应用服务器中间件等。其中应用服务器中间件常见,应用服务器中间件将web应用,如存取数据、相应客户端访问等功能集成化,从而实现开发者针对网站、邮件、OA等具体应用开发的简化。

近年来,全产业数字化转型需求叠加物联网,云计算,区块链等技术的不断催化促使全球应用基础设施和中间件市场增长有所加速,而国际中间件市场中,IBM和Oracle占据了绝大部分的市场份额。此外,我国政府,金融等众多行业加强信息化建设,国内中间件市场百亿规模左右。虽然中间件市场仍由国外厂商主导,但近几年涌现了包括宝兰德,东方通,普元信息等国内优秀的中间件厂商不断加强自身技术建设,实现了技术上的赶超,扩张了国内中间件市场份额。现阶段我国中间件市场客户主要集中在政府,金融和电信三大行业。电信行业是中间件使用最广泛的行业之一,同时,因其系统复杂,技术难度大,对产品稳定性和运行性能要求高等特点,这也是中间件门槛最高的行业。宝兰德中间件厂商在电信行业拥有较大优势,虽然Oracle在电信领域的核心业务系统中间件领域仍然占据领导地位,但宝兰德软件逐渐在技术和服务层面缩小与Oracle的差距。作为产自主中间件的开拓者和领导者之一,宝兰德中间件产品能力对标oracle与IBM,与中国移动合作数十年,已实现移动在中国近20个省市的核心业务系统中间件国产替代,助力移动实现中间件自主可控。

表1 国内主流中间件厂商

中间件是软件产业不可或缺的一环,为客户提供了性价比更好的应用方案,为开发商提供了高效率及高可用性的开发平台,并且可以适应不同的操作系统不同数据库产品的需要。中间件,把软件产业相关厂商以及客户紧密的结合在一起,形成了一个良性的生态系统。海外大厂具备生态贯通的传统优势,能够整合硬件平台,操作系统,数据库等服务中间件开发应用。而国内中间件龙头企业宝兰德,东方通等积极与深信服、蓝凌、鲲鹏、麒麟、阿里云,华为云等建立合作,开展生态整合。

宝兰德成立于2008年,主营业务为基础软件中的中间件软件产品以及云管理平台,应用性能管理软件等智能运维产品的研发和销售,并提供配套专业技术服务。经过10年多的积累和沉淀,公司已经完全掌握了中间件的底层核心技术,并且拥有完全自主知识产权,同时又紧跟中间件技术发展潮流,在2017年4月,BES应用服务器正式通过了JavaEE7的国际兼容性认证,是国产中间件的第一家。截至2020年末,宝兰德软件已经取得专利和软件著作权超过90项。公司中间件的研发起点就立足于和Oracle、IBM这两家国际最著名公司的产品竞争,定位于能替换这两家公司的中间件产品,公司在中间件底层核心技术方面的专注和专业,保证了公司中间件的高性能高品质。

2021年10月,宝兰德与阿里云达成合作,“数据交换平台BES DataLink DXP ”正式登陆阿里云云市场,帮助用户实现企业数据平台升级,并且最大化地提高业务应用。宝兰德数据交换平台BES DataLink DXP支持多种数据交换场景、丰富的数据源支持、跨网络智能传输数据、高效的数据传输性能、统一调度,集中监控,实时告警、支持失败重试,断点续传、健全的安全体系、图形化设计交换流程,方便快捷、支持容器云环境部署。

今年宝兰德加入加入龙蜥社区,并完成了中间件兼容性适配,携手国产头部操作系统厂商构建国产基础软件生态体系。OpenAnolis龙蜥开源社区是由阿里云、统信软件、龙芯、中科方德等国内外头部操作系统厂商、芯片厂商、运营商等联合发起的操作系统开源社区,旨在构建一个开源、中立、开放的Linux上游发行版社区及创新平台,建立统一的开源操作系统生态,孵化创新开源项目,繁荣开源生态。

东方通在1993年推出了国产第一款商用中间件产品TongLINK/Q,为国内中间件领域”元老级“厂商。根据东方通2021年发布的年报,其产品和解决方案服务于电信,金融,政府等领域2000多家企业级客户,并且公司拥有500多家合作伙伴。东方通加强自身技术建设,与优秀行业客户和上下游优势厂商深度技术合作,针对中间件,云计算,完善与孵化产品,累计完成产业链上下游1000多个产品兼容适配认证,以更好的支撑市场需求。

据中国信通院2021年7月统计数据,阿里云、腾讯云、华为云位列中国公有云Iaas、Paas市场份额前五。阿里云方面起初自主研发中间件,借助淘宝平台架构进行业务创新,有高分布式RPC服务框架、高可靠分布式消息中间件等众多产品,支撑阿里的业务系统。2021年7月,阿里云宣布与国内中间件龙头东方通达成深度合作,东方通加入“阿里云服务生态计划”。东方通将主力产品Tongweb与阿里云的“专有云”进行整体适配,双方合作的解决方案旨在帮助企业用户方便地构建和管理高效、可靠、稳定和安全的企业应用,为企业客户减少投入成本的同时又保证应用稳定高效的运行。后续双方将逐步在企业云应用解决方案、微服务架构企业级应用、云原生中间件,数据集成、业务集成等多个方面开展合作。

华为云方面在2019年发布鲲鹏凌云伙伴计划,东方通成为中间件行业首批加入鲲鹏凌云伙伴计划的企业,已经完成了应用服务器中间件TongWeb等产品与鲲鹏云兼容适配认证,先后在经济运行监测平台、政务大数据、智慧城市及金融等领域与华为长期战略合作,并已联合华为云,启动了适配鲲鹏处理器中间件的市场推广工作,加快推动鲲鹏体系产品在信息技术应用创新领域的应用与发展,其应用服务器中间件TongWeb系列入驻华为云商城。

(国产软件知识系列由樊重俊教授国产软件知识团队撰写,

本文执笔:周琪,修正:张红柳,引自:数字经济探索。)


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