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國產(chǎn)神通數(shù)據(jù)庫核心能力提升

國產(chǎn)神通數(shù)據(jù)庫核心能力提升
　  前言和項目實施背景
　  天津神舟通用數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司（以下簡稱"天津神通公司”）是由北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司、天津南大通用數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司、天津東軟軟件技術(shù)有限公司、杭州馳網(wǎng)軟件有限公司四家公司共同投資組建的國家高新技術(shù)軟件公司。于2008年11月14日在天津注冊成立，注冊資金人民幣6000萬元，是國內(nèi)大型通用數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的主要廠商。目前產(chǎn)品已經(jīng)應用于電力、電信、航天軍工、安全、教育、農(nóng)業(yè)、電子政務、金融等十幾個領(lǐng)域，2010年實現(xiàn)直接經(jīng)濟效益6000余萬元。
　  天津神通公司雖然成立于2008年底，但其背后的創(chuàng)新歷史卻已經(jīng)有十六年之久了。1995年，原航天部擬在其型號研制過程中全面引入信息化系統(tǒng)，需要一個存儲大量中間過程數(shù)據(jù)的管理軟件。當時基本沒有可用的國產(chǎn)軟件產(chǎn)品，國外同類產(chǎn)品也存在著三個不足：第一產(chǎn)品價格非常高，第二無法針對航天的一些特殊需求進行定制，第三在安全特性上達不到用于存儲一些涉及國家機密的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的能力?；谶@些考慮，有著自主創(chuàng)新傳統(tǒng)的航天部決定委托浙江大學計算機系進行一個5年期的數(shù)據(jù)庫預研課題以解決航天核心機密數(shù)據(jù)的存儲問題，課題研制成果即為神通數(shù)據(jù)庫的前身神舟OSCAR數(shù)據(jù)庫。這個產(chǎn)品在航天科技集團內(nèi)部得到了初步的應用驗證和試用，證明了可以替代國外同類產(chǎn)品。從1998年后，產(chǎn)品由航天710研究所和浙江大學聯(lián)合發(fā)展，并于2003年初形成了神舟OSCAR數(shù)據(jù)庫5.0產(chǎn)品，當年在國家科技部組織的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫評測中榮獲第一。然而，一方面航天科技集團的主業(yè)并非基礎軟件，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)研究所和學校體制背景也讓產(chǎn)品的發(fā)展特別是產(chǎn)業(yè)化應用落后于國外產(chǎn)品同期的發(fā)展。在這樣的背景下，借神舟五號成功歸來的東風，航天科技集團決定成立專業(yè)的軟件化子公司-北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司專營集團的軟件板塊，以公司化運營模式獨立從事國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的研發(fā)和推廣。自此，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的發(fā)展進入快速軌道，2008年，又整合了國內(nèi)兩家同類軟件-東軟集團的openbase和南大通用的Gbase8g，在天津成立天津神通公司，通過并購壯大了自身技術(shù)實力，新公司給自己定位的使命是：打破國外壟斷，致力于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，愿景是通過讓更多的應用系統(tǒng)采用神通數(shù)據(jù)庫，成為技術(shù)、產(chǎn)品、市場占有率均領(lǐng)先的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商。為達到這一目標，新公司一方面在技術(shù)上加大投入，在北京、天津、杭州以及沈陽建立了產(chǎn)品研發(fā)中心，于2009年底推出整合后的神通數(shù)據(jù)庫7.0產(chǎn)品,并于2010初在國產(chǎn)科技部組織的“核高基”基礎軟件數(shù)據(jù)庫評測中一舉奪魁，成為國家“核高基”重大科技專項重點支持的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。
　  項目正是在這樣的深厚的自主創(chuàng)新歷史背景、國家“核高基”重大專項的支持以及企業(yè)重組后快速發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動下實施的。本項目通過加大對神通數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品升級版本研發(fā)的各種軟硬件設備投入，強化用于支撐神通數(shù)據(jù)庫市場核心競爭能力提升的基礎設施建設；同時，開展神通數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品研發(fā)中心、產(chǎn)品質(zhì)量保障中心、產(chǎn)品技術(shù)支持服務中心、以及產(chǎn)品應用演示驗證中心的建設，進而大幅度提升國產(chǎn)神通數(shù)據(jù)庫在技術(shù)研發(fā)方面的核心競爭能力和可持續(xù)發(fā)展能力，確保項目研發(fā)出的神通數(shù)據(jù)庫升級版在通用性指標上與國際先進水平相當，并在安全性和處理速度上具有差異化競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)為政務、國防和行業(yè)等各大市場提供具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、易用安全的大型通用數(shù)據(jù)庫軟件產(chǎn)品的目標，滿足各行各業(yè)信息化建設對大型通用數(shù)據(jù)庫的需求。
　  
　  成果內(nèi)涵和具體做法
　  大型通用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是信息系統(tǒng)的基礎和核心，提供了數(shù)據(jù)的存儲、處理、查詢訪問，事務處理的原子性、一致性、可靠性等特性功能。幾乎所有的信息系統(tǒng)都需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。由于歷史原因，目前我國大量采用的均為國外產(chǎn)品。這種狀態(tài)已經(jīng)嚴重影響到我國的信息系統(tǒng)發(fā)展。從技術(shù)角度看，大量的信息系統(tǒng)受制于人，其開發(fā)必須基于國外軟件的功能進行；從經(jīng)濟角度看，國家每年用于采購國外同類產(chǎn)品的費用約30億人民幣；從國家安全角度看，大量軍隊、國防、政府機關(guān)、企業(yè)的涉密數(shù)據(jù)存儲于非自主的產(chǎn)品中，面臨著潛在的安全威脅。項目研制的神通數(shù)據(jù)庫作為自主創(chuàng)新的大型通用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具備了與國外同類產(chǎn)品近似的功能、性能、可靠性，同時又擁有國外產(chǎn)品所沒有的高安全性、可定制性和高自主性。
　  下圖給出了需要開發(fā)的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的層次結(jié)構(gòu)。從圖中可以清晰地看出各個功能模塊在系統(tǒng)中所處于的位置。整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)核心部分由頂向下分為多個層次，包括應用層、數(shù)據(jù)服務層、接口層、查詢層、存儲層等。每個層次中的功能模塊都已在圖中標出。數(shù)據(jù)庫存儲層提供存儲組件和事務處理組件，通過增強的數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、索引技術(shù)向上層提供安全高效的數(shù)據(jù)訪問服務，事務處理組件保證數(shù)據(jù)庫的可靠性和高并發(fā)性能。數(shù)據(jù)庫查詢層提供了關(guān)系數(shù)據(jù)查詢功能：包括表查詢、多維查詢、并行查詢和分區(qū)查詢等，并支持了各種安全訪問控制機制。數(shù)據(jù)庫接口層保證了系統(tǒng)的開放性，提供了對JDBC、ODBC和ADO的支持，為滿足用戶對高性能的主存數(shù)據(jù)庫的需求，提供主存數(shù)據(jù)庫緩存機制。數(shù)據(jù)服務層為數(shù)據(jù)庫的商業(yè)智能應用提供了數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)功能模塊，這兩個層次集成了開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫管理工具。
　  
　  
　  國產(chǎn)大型通用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)架構(gòu)圖
　  
　  天津神通公司創(chuàng)新的具體做法有：
　  1. 在資本層面上進行機制創(chuàng)新、整合資源：公司通過資本方式橫向整合國內(nèi)神軟、南大通用和東軟三個主要數(shù)據(jù)庫廠商，組建了國內(nèi)綜合實力最強的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫企業(yè)，并籌集自主資金近6000萬用于加大研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化投入，打造“神通”國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫品牌，為自主創(chuàng)新打下良好的基礎。
　  2. “產(chǎn)學研”聯(lián)盟，發(fā)揮各自優(yōu)勢突破技術(shù)難點：聯(lián)合浙大、中科院軟件所、北航、北大等高校和科研院所，建立數(shù)據(jù)庫技術(shù)中心和實驗室，專注攻克數(shù)據(jù)庫核心關(guān)鍵技術(shù)，公司在浙大建立了“航天-浙大”基礎軟件研發(fā)中心，依托學校的力量攻克較難的數(shù)據(jù)庫核心關(guān)鍵技術(shù)，由中科院軟件所、北大分別負責攻關(guān)較為前沿的主存數(shù)據(jù)庫和閃存數(shù)據(jù)庫技術(shù)，由北航負責攻關(guān)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，而公司把主要研力精力用于產(chǎn)品化、實用化過程中，各自揚長避短，起到了較好的效果。
　  3. 實現(xiàn)產(chǎn)品差異化競爭，滿足不同細分市場的需求。在目前國外數(shù)據(jù)庫較為強大并且用戶對國產(chǎn)產(chǎn)品存在一定疑慮的情況下，針對不同重點行業(yè)特殊需求的，開發(fā)在通用產(chǎn)品上的定制功能，形成在這些領(lǐng)域內(nèi)的差異化競爭優(yōu)勢。如：在電信電力領(lǐng)域推出的Kstore定制產(chǎn)品，提供了普通數(shù)據(jù)庫不具備的10倍以上的高壓縮比，滿足了這些領(lǐng)域100TB級海量歷史數(shù)據(jù)存儲訪問的需求，在中國聯(lián)通集團綜合結(jié)算系統(tǒng)中，為用戶節(jié)約存儲究竟近80TB，僅此一項，即直接為用戶節(jié)約硬件采購成本200余萬，這項創(chuàng)新受到了這些行業(yè)用戶的認可。
　  4. 針對中高端應用需求，突破了8項數(shù)據(jù)庫核心關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)每項關(guān)鍵技術(shù)的各自特點、目前在業(yè)界的成熟程度、以及與相關(guān)公開技 術(shù)或源碼的可獲得程度等，采取不同的實施方案，共包含“自主創(chuàng)新”、 “借鑒開源技術(shù)” 、“升級研發(fā)”、 “分析同類產(chǎn)品” 等四條路線。如下圖所示，“基于共享架構(gòu)的集群”這一技術(shù)為國外甲骨文公司的產(chǎn)品所獨有，只有基本的功能介紹而不公開其實現(xiàn)技術(shù)，我公司在“航天-浙大”基礎軟件研發(fā)中心投入大量的人力，對這一技術(shù)的每一個細節(jié)研究攻關(guān)，并實現(xiàn)原型系統(tǒng)進行測試分析，再加以功能驗證，最終完成這項關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。
　  通過此上這些行之有效的手段，我公司成功的完成了技術(shù)創(chuàng)新，并與市場開拓相結(jié)合，取得了較好的效果。
　  
　  
　  
　  目前，天津神通公司共申請數(shù)據(jù)庫技術(shù)國家發(fā)明專利16項并已獲得8項授權(quán)，擁有一系列自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，形成了在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應用領(lǐng)域、安全應用領(lǐng)域、事務密集型應用領(lǐng)域、分析密集型應用領(lǐng)域等都具有競爭力的國內(nèi)應用面最完整的產(chǎn)品線，通過創(chuàng)新成為了國內(nèi)具有影響力的基礎軟件企業(yè)之一。
　  
　  
　  
　  
　  
　  
　  
　  
　  
　  
　  
　  成果實施后所產(chǎn)生的效果
　  經(jīng)濟效益分析
　  神通公司2009年已實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫銷售收入1963萬元，通過成果實施，2010年已實現(xiàn)營業(yè)收入6278萬元，預計2011年將實現(xiàn)營業(yè)收入9000萬元。
　  通過成果實施，目前神通數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的市場銷售覆蓋了軍工、航天、政府、電力、電信等部門和行業(yè)，如中國聯(lián)通集團公司、山東省德州市政府、第二炮兵裝備研究院、中國航天空間技術(shù)研究院、北京大興農(nóng)委、河北省委辦局門戶網(wǎng)站、山東淄博高新區(qū)數(shù)字港、南方電網(wǎng)調(diào)度自動化等項目，已先后運用了神通數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和服務。預計在未來的5年內(nèi)，神通數(shù)據(jù)庫的銷售額將占到國內(nèi)數(shù)據(jù)庫市場5％的份額。
　  社會效益分析
　  數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，是我國最重要的基礎軟件之一，也是我國基礎軟件產(chǎn)業(yè)比較薄弱的環(huán)節(jié)，事關(guān)國家的信息安全。在國防軍工和電子政務等涉及國家機密的信息化系統(tǒng)中，應用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)高安全等級的數(shù)據(jù)庫軟件尤為重要。神通公司的創(chuàng)新成果，除了產(chǎn)生了可觀的市場經(jīng)濟效益外，同時還產(chǎn)生了明顯的社會效益，具體體現(xiàn)在如下幾個方面：
　  第一，打破國外數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的壟斷，促進了我國數(shù)據(jù)庫軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在我國，由于歷史和技術(shù)的原因，過去十年的軟件產(chǎn)業(yè)基本集中在應用系統(tǒng)集成的層次上，很少開發(fā)出具有自主產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)軟件產(chǎn)品。這種數(shù)據(jù)庫等核心系統(tǒng)軟件產(chǎn)品基本被國外廠商所壟斷的現(xiàn)狀，造成“核心技術(shù)空心化”的局面，極大地限制了我國民族軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時也使得國家的大量資金源源不斷地流進國外數(shù)據(jù)庫企業(yè)的口袋，進一步培育了他們的產(chǎn)品，使得國內(nèi)數(shù)據(jù)庫軟件與國外的技術(shù)差距被越拉越大，也使得我國的信息基礎設施對國外數(shù)據(jù)庫軟件的依賴性越來越強。神通公司迎難而上，突破了數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域數(shù)項關(guān)鍵技術(shù)，打破了國外數(shù)據(jù)庫廠商長期霸占中國市場的局面，也極大地鼓舞了國內(nèi)廠商獨立自主、自力更生發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的信心。
　  第二，解決了數(shù)據(jù)庫安全問題，改善了涉密領(lǐng)域的信息安全環(huán)境。目前，在我國的許多關(guān)鍵應用中，大量使用了國外的芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等產(chǎn)品，而這些軟硬件存在許多安全不足，在特殊情況下甚至有可能變成敵人的攻擊性武器。尤其在各類計算機應用系統(tǒng)中，核心數(shù)據(jù)資源大量地存放于數(shù)據(jù)庫中。由于長期以來缺乏真正可用的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，在我國的政府部門、國防、金融、航天、航空、通信等敏感領(lǐng)域也只能大量應用國外數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，這就帶來了許多嚴重的安全問題。神通數(shù)據(jù)庫的應用與發(fā)展，提高了國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的安全水平，適應國民經(jīng)濟各領(lǐng)域不同層次的數(shù)據(jù)庫應用需求。神通公司擁有神舟數(shù)據(jù)庫的自主知識產(chǎn)權(quán)，掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全部源代碼，從根本上解決了系統(tǒng)存在后門、惡意代碼等安全隱患。
　  第三，神通公司在數(shù)據(jù)庫的研發(fā)和實施中，培養(yǎng)出大批數(shù)據(jù)庫研究和開發(fā)領(lǐng)域的高水平人才，有利于實現(xiàn)我國民族軟件產(chǎn)業(yè)在數(shù)據(jù)庫核心系統(tǒng)軟件領(lǐng)域快速、健康、持續(xù)地發(fā)展。另一方面，神舟數(shù)據(jù)庫的成熟和壯大有助于推動相關(guān)民族軟件產(chǎn)業(yè)（例如國產(chǎn)操作系統(tǒng)、國產(chǎn)中間件、國產(chǎn)ERP等）的發(fā)展，形成共利共贏的產(chǎn)業(yè)鏈，促進我國民族軟件產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。
　  
　  持續(xù)改進措施
　  天津神通公司在堅持自主創(chuàng)新的產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化道路上，創(chuàng)新成果豐富，形成了一系列具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件和應用軟件，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應用領(lǐng)域、安全應用領(lǐng)域、事務密集型應用領(lǐng)域、分析密集型應用領(lǐng)域都擁有了國內(nèi)最具競爭力的完整的產(chǎn)品線。
　  公司推出的的創(chuàng)新成果經(jīng)過國內(nèi)專業(yè)機構(gòu)評審鑒定，功能性能先進，安全可靠，深受用戶好評。其中，神通數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件符合國標《GB/T20273-2006 信息安全技術(shù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)安全技術(shù)要求》，通過了公安部《GA/T 389-2002計算機信息系統(tǒng)安全等級保護數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)技術(shù)要求》第三級認證和中國人民解放軍軍用信息安全產(chǎn)品軍B級認證，獲得了與中創(chuàng)軟件、中標普華、銀河麒麟、萬里開源、泰得文通等國內(nèi)知名軟硬件公司相應產(chǎn)品的兼容性認證，入選為國家重點新產(chǎn)品、國家級火炬計劃和信息產(chǎn)業(yè)部博望計劃，并榮獲了新中國成立60周年“中國軟件行業(yè)數(shù)據(jù)庫信賴產(chǎn)品獎”和“國家軟件與集成電路公共平臺工業(yè)和信息化部與集成電路促進中心國產(chǎn)優(yōu)秀基礎軟件平臺”。在國家“核高基”科技重大專項的數(shù)據(jù)庫課題評審過程中，神通數(shù)據(jù)庫圓滿通過了國家軟件評測中心及總裝備部的第三方軟件評測，其功能、性能、可靠性、安全性獲得了國家工信部、科技部所派遣的各位業(yè)內(nèi)權(quán)威技術(shù)專家所組成總體技術(shù)專家組的一致好評。
　  長期以來，用戶對國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品持不信任的態(tài)度，導致國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)鏈一直發(fā)展滯后，產(chǎn)品的銷售渠道不暢通且應用領(lǐng)域狹小。作為國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫品牌的代表之一，天津神通公司目前在創(chuàng)新成果推廣與產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應用發(fā)展道路上也面臨著不小的阻力和困難。為解決以上難題，經(jīng)過全面深入的市場調(diào)研和用戶訪問，公司將在未來的創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化應用推廣過程中全面采取“立足航天、面向軍工、推廣行業(yè)”的產(chǎn)業(yè)化方針措施：
　  立足航天，以公司自主創(chuàng)新的神通大型通用數(shù)據(jù)庫品牌軟件為核心，通過整合、合作與聯(lián)盟，形成包括工程管理、應用技術(shù)支持和數(shù)據(jù)庫基礎平臺建設的信息化整體解決方案，支撐“全流程、全層次、全周期”的航天領(lǐng)域應用系統(tǒng)信息化數(shù)據(jù)庫建設，完成公司自身造血機制建設，成為航天領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫軟件產(chǎn)業(yè)平臺信息化建設的旗艦企業(yè)。
　  面向軍工，在航天各大數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)解決方案的基礎上，通過加強行業(yè)研究和創(chuàng)新占領(lǐng)軍工制造業(yè)數(shù)據(jù)庫基礎軟件的制高點，通過行業(yè)合作與股權(quán)多元化，把神通數(shù)據(jù)庫的應用拓展到相關(guān)軍工集團；同時緊緊抓住軍事信息化的趨勢，充分利用公司上級主管部門中國航天科技集團及各方的已有資源，大力向國防行業(yè)和軍方拓展，成為國防軍工領(lǐng)域主要的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和服務供應商。
　  推廣行業(yè)，建立自身特色，重點圍繞政府、事業(yè)單位以及電力、電信、互聯(lián)網(wǎng)、金融等與國計民生息息相關(guān)的重點行業(yè)市場，以市場化和產(chǎn)業(yè)化為目標，通過建設創(chuàng)新成果客戶應用體驗中心，逐步促進全國性區(qū)域技術(shù)服務和營銷中心的建立，進而在國內(nèi)主要區(qū)域形成本地化的技術(shù)服務和營銷能力，并積極發(fā)展有市場影響力的代理商與合作伙伴。同時，在數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)經(jīng)營基礎上積極探索資本經(jīng)營，大力拓展數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品銷售渠道，實施以知識產(chǎn)權(quán)保護為紐帶的廣泛合作和開發(fā)式集成，將公司創(chuàng)新成果與產(chǎn)品融入社會化產(chǎn)業(yè)鏈，形成規(guī)?；€性化交付和服務能力，在各大行業(yè)市場領(lǐng)域不斷開拓新業(yè)務，實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。

附件1：專利名稱  如下圖