020-82216986
解决方案
SOLUTION
国产操作系统先行场景应用兼容系统解决方案
来源:
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作者:芯国腾
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发布时间: 2021-04-23
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一、国产操作系统先行需求分析
随着微软宣布于2020年1月14日停止对Windows 7的支持，国内大量的windows7用户将面临着安全、替代等无法忽略的问题。据统计，国内windows7的用户高达57%，Windows7的停服使得用户必须面临：继续无安全保障的使用windows7、升级至windows10、采用国产替代三种选择。而据IDC统计，目前国内市场存量X86架构的电脑数量高达2.6亿台。全部替代为国产电脑，无论从技术角度、费用角度、产能角度都存在一定的困难，而且这种困难在很长一段时间内不会消失。在国际形势风云突变的当下，国产化操作系统先行，在原有的X86架构电脑上替代国产操作系统无疑是最佳的选择。
自2014年“棱镜门”事件开始，信息安全的议题被提升到了国家的高度。国内的IT行业开始了“国产自主可控”的起步。随着2018年中美贸易战的逐步升级，美国加大了对国内信息产业的封锁，越来越多的信息技术企业被列入“实体清单”。为了破局，国家提出了“信息技术与应用创新”的口号（简称“信创”）。从芯片到操作系统，再到应用生态，越来越多的信息技术企业加入“信创”产业，推动了IT行业国产化的迅速发展。
在国产化迅速推进的当下，从芯片、内存、存储、计算机、打印机等硬件，到操作系统、数据库、文字处理、中间件的等软件，已经初具规模。但是，党政军及国央企和事业单位中，大部分的业务系统和应用系统，还是基于原有的windows架构。
从windows生态向linux生态的切换，会需要大量的投入，包括资金成本，包括时间成本，也包括切换过程中的面临巨大的风险成本。
切换到linux生态，面临如下重大的风险，需要我们去分析和提出切实有效的解决方案。
1.1、硬件和驱动兼容问题
业务系统所使用到的硬件和驱动，很多时候并没有有效的linux版本，或者支持的不好。而当前的硬件环境中，又没有更好的对linux桌面形成支持。所以，操作系统的切换，必然对应用系统依赖的硬件和驱动形成挑战。
而USB设备的种类，以及USB设备的协议兼容性都存在一些特例，这些特例的设备，对linux的支持，更是无法实现。
主流的硬件设备，有以下类型：
· 打印设备：打印设备包括通用的激光打印机、喷墨打印机、针式打印机、小票打印机等。设备品牌既包括主流的HP,CANON，也包括各类小众品牌打印机。
· 存储设备：各类U盘，移动硬盘，以及SD读卡器之类。
· 流媒体设备：高拍仪、摄像头等。
· 扫描类输入设备：扫描仪、扫码枪、二维码扫码器、磁卡读卡器等。
· U-KEY类设备：各类U-KEY安全设备，以及加密狗等USB设备。
从众多硬件和驱动来看，linux都面临巨大的挑战。如果应用对某个硬件具备较强的依赖性，那么如何从windows切实把应用切换为linux，更是一个挑战。在时间紧任务重的情况下，平缓迁移到方案，将得到青睐。
1.2、应用系统的生态切换
不容忽视的是，有相当一部分政府和企事业单位中，其依赖的应用系统，大都在windows生态上开发的。如果其是C/S结构，那么C端的应用程序要改成linux的版本，面临巨大的时间成本、资金成本和切换风险。
当然，最终所有的C端的应用，要么web化，要么必须在linux下进行开发。但是，对于当前来说，切换的时间成本是其中最难以估计的。一个应用系统的成熟，不仅仅是开发完成，而是需要经过相当时间的实际运营，并不断优化的。这方面，对每个需要切换C端应用的管理者来说，都是一种决策上的挑战。
由于windows及其上IE浏览器的垄断地位，使得部分基于WEB的应用程序，依然使用ActiveX等特殊的IE控件。这些控件的使用，使得这些基于WEB应用程序和IE绑定了一起，从而也和windows绑定了一起。替换这类的应用程序，也需要消耗大量的时间成本、资金成本和风险成本。
如何通过一种可平滑，低风险的应用切换模式，成为管理者必须面对的决策难题。
据统计，每个单位的业务系统，平均有6个。而中国巨大的政府和事业单位，所面临的应用是海量的。如何平稳的将应用从windows切换到linux平台，是国产化面临的最不可预测的部分。远较通用软件的评估要困难。
1.3、流行类软件的替代困境
基于生态和历史的原因，一些国外的应用软件，已经形成的历史垄断地位，成为事实上的标准。在实际的工作中，对其依赖很大。
国产化会通过国内的软件开发商去开发这些系统和应用软件，但是基于时间的原因，还需要相当的时间进行软件的能力提升和BUG的修正。这可能大大降低工作效率和工作质量。
比如流行的设计软件photoshop，AI等，以及在设计类市场成为事实的标准。国内目前尚难替代。替代需要较长的时间。有幸的是，国内已经加班加点进行此类软件空白的填充，但是达到国际先进水平，尚需时日。
如何通过技术手段，在基础设施国产化之后，能够让这类应用和软件平滑过度？
1.4、应用软件新开发面对的挑战
中国有1200万得软件从业人员，但是99%是基于windows下流行架构进行开发。如基于.NET，基于VS等。这些程序员从成熟的windows开发环境，切换到陌生的linux开发环境，对他们来说，需要进行重新的学习和适应。这个转变需要时间。这个转变因为其陌生性，也对软件的开发效率带来降低，并且软件的安全质量需要消耗更多的时间去解决。
重新培养1200万研发人员，是一个耗时的事情。因此，国内在一段时间内，将面临linux开发人员人手不足的问题。在所有应用软件无法迅速转化到linux环境下的当下，如何通过技术手段，让两者能够并存使用，给最终的完全国产化带来时间。是一个需要重点考虑的挑战。
有一些应用的原供应商，因为经营原因已经倒闭，或者因为经营原因目前无人手进行linux的研发，将大大延后应用系统国产化的时间表。
二、信创应用兼容系统解决方案简介
2.1、应用兼容系统技术简介
应用兼容系统是一款可直接运行在X86架构终端+国产操作系统上，用于解决用户在国产操作系统（UOS、麒麟等）中无法使用Windows原有应用生态难题的软件产品。
用户通过该系统可在国产操作系统上自动安装虚拟Windows系统，并可在异构系统下安装原Windows操作系统下各类生态应用。系统支持同时运行国产操作系统以及 Windows，并可一键无缝切换操作系统桌面，无需重启。用户日常使用国产操作系统可便捷直接双击安装原Windows操作系统下各类生态应用，待安装完成，后续即可在国产操作系统中无感使用原Windows生态应用。
2.2、方案构成
2.2.1 X86电脑国产操作系统利旧
能够利旧安装UOS、麒麟国产操作系统的X86架构的电脑终端。
2.2.2 应用兼容系统服务端
在国产操作系统上虚拟出应用兼容服务端，通过OSCP协议，将虚拟化的应用推送至客户端。
2.2.3 应用兼容系统客户端
直接安装在国产操作系统上，通过OSCP协议，接受服务端推送的虚拟化应用。
2.3、产品功能
v 无缝切换：一键无缝切换到Windows系统，满足用户从Windows到国产操作系统过度切换；
v 一键安装：用户在国产操作系统上直接双击运行.exe文件，系统可自动安装应用软件，并将应用快捷方式直接推送到国产操作系统桌面上；
v 便捷体验：双击桌面快捷方式，即可像运行原生应用一样，直接在国产操作系统上运行Windows 应用；
v 兼容性强：基本兼容市面所有Windows应用，且兼容绝大部分的USB外设，保证用户原有应用及设备使用习惯。
v 高速运行：完整发挥硬件性能，保障国产操作系统流畅运行；
v 数据安全：用户应用直接运行在本地终端上，所有数据均存储在于本地硬盘中。国产操作系统及应用使用均安全可控。
2.5、产品特点
2.5.1 X86终端持续可利用
用户国产替换进程中，硬件架构替代有待规划，当前亟需信创操作系统环境先行。而现有的x86终端资产尚未淘汰，win7支持服务又已停止，且区域行业客户的应用迁移缺乏预算和有效技术服务支撑。
X86信创一体化可以利用现有的x86终端设备，直接将软件产品安装在国产操作系统上，良好解决国产替代时在端上遇到的应用环境兼容问题。
2.5.2数据应用安全可控
用户应用直接运行在本地终端上，所有数据均存储在于本地硬盘中。满足用户使用信创操作系统需求，同时解决应用生态不兼容问题。操作系统、应用均在安全可控范围中。
2.5.3 简化应用交付与管理
所有Windows应用均可集中管理，无缝交付，避免再次安装其他第三方管理工具带来的管理维护难题。
2.5.4 性能强劲体验佳
国产操作系统直接运行于本地硬件上，完整发挥其性能。自主研发的高效应用连接协议可以完全保障应用交付与使用流畅度。
三、信创应用兼容系统技术优势
3.1、技术原理
在一款X86架构终端上安装应用兼容系统，系统将在国产操作系统上增加虚拟化层，允许用户在国产操作系统与虚拟Windows系统间共享硬件资源。用户在国产操作系统上可直接双击部署原Windows上应用软件，系统会通过Cross Agent将文件传输至虚拟Windows层，并自行安装，待安装完成，Cross Agent会自动将相关应用推送至国产操作系统中。后续用户在国产操作系统中使用应用时，系统通过虚拟文件系统终端控制协议（OSCP）保障用户快速访问虚拟Windows层各类应用。
应用兼容系统将标准的Windows应用程序生成为可跨平台安装并运行虚拟应用，为用户提供高效便捷的应用程序交付服务，其有效拨离了应用程序与操作系统之间的依赖耦合，使应用程序运行的交互界面可远程于国产操作系统上，满足客户安全办公需求与统一管理，并解决硬件和驱动兼容性问题，使传统Windows应用生态向国产化Linux应用生态平稳过渡。
3.2、技术亮点
1、二进制代码实时转译及内存寻址快速映射
Cross Agent采用的二进制代码实时转译及内存寻址快速映射技术，满足跨操作系统下，无缝安装、窗口运行Windows应用，保证数据存取全程本地化体验。
2、USB外设重定向技术
系统采用了基于USB设备指令流的重定向技术，满足用户在虚拟应用中无障碍使用U盘、打印机、扫描仪、摄像头等外设。
3、高性能OSCP协议
高性能虚拟文件系统终端控制协议（简称：OSCP协议），仅传输鼠标、键盘及屏幕变化的矢量数据，满足用户无缝访问虚拟应用与资源。
4、多重安全防护特性
随着微软宣布于2020年1月14日停止对Windows 7的支持，国内大量的windows7用户将面临着安全、替代等无法忽略的问题。据统计，国内windows7的用户高达57%，Windows7的停服使得用户必须面临：继续无安全保障的使用windows7、升级至windows10、采用国产替代三种选择。而据IDC统计，目前国内市场存量X86架构的电脑数量高达2.6亿台。全部替代为国产电脑，无论从技术角度、费用角度、产能角度都存在一定的困难，而且这种困难在很长一段时间内不会消失。在国际形势风云突变的当下，国产化操作系统先行，在原有的X86架构电脑上替代国产操作系统无疑是最佳的选择。
自2014年“棱镜门”事件开始，信息安全的议题被提升到了国家的高度。国内的IT行业开始了“国产自主可控”的起步。随着2018年中美贸易战的逐步升级，美国加大了对国内信息产业的封锁，越来越多的信息技术企业被列入“实体清单”。为了破局，国家提出了“信息技术与应用创新”的口号（简称“信创”）。从芯片到操作系统，再到应用生态，越来越多的信息技术企业加入“信创”产业，推动了IT行业国产化的迅速发展。
在国产化迅速推进的当下，从芯片、内存、存储、计算机、打印机等硬件，到操作系统、数据库、文字处理、中间件的等软件，已经初具规模。但是，党政军及国央企和事业单位中，大部分的业务系统和应用系统，还是基于原有的windows架构。
从windows生态向linux生态的切换，会需要大量的投入，包括资金成本，包括时间成本，也包括切换过程中的面临巨大的风险成本。
切换到linux生态，面临如下重大的风险，需要我们去分析和提出切实有效的解决方案。
1.1、硬件和驱动兼容问题
业务系统所使用到的硬件和驱动，很多时候并没有有效的linux版本，或者支持的不好。而当前的硬件环境中，又没有更好的对linux桌面形成支持。所以，操作系统的切换，必然对应用系统依赖的硬件和驱动形成挑战。
而USB设备的种类，以及USB设备的协议兼容性都存在一些特例，这些特例的设备，对linux的支持，更是无法实现。
主流的硬件设备，有以下类型：
· 打印设备：打印设备包括通用的激光打印机、喷墨打印机、针式打印机、小票打印机等。设备品牌既包括主流的HP,CANON，也包括各类小众品牌打印机。
· 存储设备：各类U盘，移动硬盘，以及SD读卡器之类。
· 流媒体设备：高拍仪、摄像头等。
· 扫描类输入设备：扫描仪、扫码枪、二维码扫码器、磁卡读卡器等。
· U-KEY类设备：各类U-KEY安全设备，以及加密狗等USB设备。
从众多硬件和驱动来看，linux都面临巨大的挑战。如果应用对某个硬件具备较强的依赖性，那么如何从windows切实把应用切换为linux，更是一个挑战。在时间紧任务重的情况下，平缓迁移到方案，将得到青睐。
1.2、应用系统的生态切换
不容忽视的是，有相当一部分政府和企事业单位中，其依赖的应用系统，大都在windows生态上开发的。如果其是C/S结构，那么C端的应用程序要改成linux的版本，面临巨大的时间成本、资金成本和切换风险。
当然，最终所有的C端的应用，要么web化，要么必须在linux下进行开发。但是，对于当前来说，切换的时间成本是其中最难以估计的。一个应用系统的成熟，不仅仅是开发完成，而是需要经过相当时间的实际运营，并不断优化的。这方面，对每个需要切换C端应用的管理者来说，都是一种决策上的挑战。
由于windows及其上IE浏览器的垄断地位，使得部分基于WEB的应用程序，依然使用ActiveX等特殊的IE控件。这些控件的使用，使得这些基于WEB应用程序和IE绑定了一起，从而也和windows绑定了一起。替换这类的应用程序，也需要消耗大量的时间成本、资金成本和风险成本。
如何通过一种可平滑，低风险的应用切换模式，成为管理者必须面对的决策难题。
据统计，每个单位的业务系统，平均有6个。而中国巨大的政府和事业单位，所面临的应用是海量的。如何平稳的将应用从windows切换到linux平台，是国产化面临的最不可预测的部分。远较通用软件的评估要困难。
1.3、流行类软件的替代困境
基于生态和历史的原因，一些国外的应用软件，已经形成的历史垄断地位，成为事实上的标准。在实际的工作中，对其依赖很大。
国产化会通过国内的软件开发商去开发这些系统和应用软件，但是基于时间的原因，还需要相当的时间进行软件的能力提升和BUG的修正。这可能大大降低工作效率和工作质量。
比如流行的设计软件photoshop，AI等，以及在设计类市场成为事实的标准。国内目前尚难替代。替代需要较长的时间。有幸的是，国内已经加班加点进行此类软件空白的填充，但是达到国际先进水平，尚需时日。
如何通过技术手段，在基础设施国产化之后，能够让这类应用和软件平滑过度？
1.4、应用软件新开发面对的挑战
中国有1200万得软件从业人员，但是99%是基于windows下流行架构进行开发。如基于.NET，基于VS等。这些程序员从成熟的windows开发环境，切换到陌生的linux开发环境，对他们来说，需要进行重新的学习和适应。这个转变需要时间。这个转变因为其陌生性，也对软件的开发效率带来降低，并且软件的安全质量需要消耗更多的时间去解决。
重新培养1200万研发人员，是一个耗时的事情。因此，国内在一段时间内，将面临linux开发人员人手不足的问题。在所有应用软件无法迅速转化到linux环境下的当下，如何通过技术手段，让两者能够并存使用，给最终的完全国产化带来时间。是一个需要重点考虑的挑战。
有一些应用的原供应商，因为经营原因已经倒闭，或者因为经营原因目前无人手进行linux的研发，将大大延后应用系统国产化的时间表。
二、信创应用兼容系统解决方案简介
2.1、应用兼容系统技术简介
应用兼容系统是一款可直接运行在X86架构终端+国产操作系统上，用于解决用户在国产操作系统（UOS、麒麟等）中无法使用Windows原有应用生态难题的软件产品。
用户通过该系统可在国产操作系统上自动安装虚拟Windows系统，并可在异构系统下安装原Windows操作系统下各类生态应用。系统支持同时运行国产操作系统以及 Windows，并可一键无缝切换操作系统桌面，无需重启。用户日常使用国产操作系统可便捷直接双击安装原Windows操作系统下各类生态应用，待安装完成，后续即可在国产操作系统中无感使用原Windows生态应用。
2.2、方案构成
2.2.1 X86电脑国产操作系统利旧
能够利旧安装UOS、麒麟国产操作系统的X86架构的电脑终端。
2.2.2 应用兼容系统服务端
在国产操作系统上虚拟出应用兼容服务端，通过OSCP协议，将虚拟化的应用推送至客户端。
2.2.3 应用兼容系统客户端
直接安装在国产操作系统上，通过OSCP协议，接受服务端推送的虚拟化应用。
2.3、产品功能
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软 件 功 能 项 目 |
功 能 说 明 |
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无缝体验Windows应用生态 |
支持无缝使用Windows应用程序下载、安装、窗口运行、数据存取全程本地化体验，帮助用户兼容使用时摆脱Windows环境习惯 |
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国产操作系统与Windows系统无缝切换 |
支持国产操作系统与Windows系统双桌面形态呈现，两个桌面一键切换，保留Windows操作习惯 |
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可视化数据监控 |
数据概览，实时统计对虚拟桌面CPU、内存、硬盘、IO读写等关键资源； |
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应用管理 |
统一管控所有虚拟应用信息，支持手动删除、编辑应用，支持应用分组 |
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系统日志审计 |
安全可靠，系统操作日志时间审计实时监控安全状态 |
2.4、产品特性
v 无缝切换：一键无缝切换到Windows系统，满足用户从Windows到国产操作系统过度切换；
v 一键安装：用户在国产操作系统上直接双击运行.exe文件，系统可自动安装应用软件，并将应用快捷方式直接推送到国产操作系统桌面上；
v 便捷体验：双击桌面快捷方式，即可像运行原生应用一样，直接在国产操作系统上运行Windows 应用；
v 兼容性强：基本兼容市面所有Windows应用，且兼容绝大部分的USB外设，保证用户原有应用及设备使用习惯。
v 高速运行：完整发挥硬件性能，保障国产操作系统流畅运行；
v 数据安全：用户应用直接运行在本地终端上，所有数据均存储在于本地硬盘中。国产操作系统及应用使用均安全可控。
2.5、产品特点
2.5.1 X86终端持续可利用
用户国产替换进程中，硬件架构替代有待规划，当前亟需信创操作系统环境先行。而现有的x86终端资产尚未淘汰，win7支持服务又已停止，且区域行业客户的应用迁移缺乏预算和有效技术服务支撑。
X86信创一体化可以利用现有的x86终端设备，直接将软件产品安装在国产操作系统上，良好解决国产替代时在端上遇到的应用环境兼容问题。
2.5.2数据应用安全可控
用户应用直接运行在本地终端上，所有数据均存储在于本地硬盘中。满足用户使用信创操作系统需求，同时解决应用生态不兼容问题。操作系统、应用均在安全可控范围中。
2.5.3 简化应用交付与管理
所有Windows应用均可集中管理，无缝交付，避免再次安装其他第三方管理工具带来的管理维护难题。
2.5.4 性能强劲体验佳
国产操作系统直接运行于本地硬件上，完整发挥其性能。自主研发的高效应用连接协议可以完全保障应用交付与使用流畅度。
三、信创应用兼容系统技术优势
3.1、技术原理
在一款X86架构终端上安装应用兼容系统，系统将在国产操作系统上增加虚拟化层，允许用户在国产操作系统与虚拟Windows系统间共享硬件资源。用户在国产操作系统上可直接双击部署原Windows上应用软件，系统会通过Cross Agent将文件传输至虚拟Windows层，并自行安装，待安装完成，Cross Agent会自动将相关应用推送至国产操作系统中。后续用户在国产操作系统中使用应用时，系统通过虚拟文件系统终端控制协议（OSCP）保障用户快速访问虚拟Windows层各类应用。
应用兼容系统将标准的Windows应用程序生成为可跨平台安装并运行虚拟应用，为用户提供高效便捷的应用程序交付服务，其有效拨离了应用程序与操作系统之间的依赖耦合，使应用程序运行的交互界面可远程于国产操作系统上，满足客户安全办公需求与统一管理，并解决硬件和驱动兼容性问题，使传统Windows应用生态向国产化Linux应用生态平稳过渡。
3.2、技术亮点
1、二进制代码实时转译及内存寻址快速映射
Cross Agent采用的二进制代码实时转译及内存寻址快速映射技术，满足跨操作系统下，无缝安装、窗口运行Windows应用，保证数据存取全程本地化体验。
2、USB外设重定向技术
系统采用了基于USB设备指令流的重定向技术，满足用户在虚拟应用中无障碍使用U盘、打印机、扫描仪、摄像头等外设。
3、高性能OSCP协议
高性能虚拟文件系统终端控制协议（简称：OSCP协议），仅传输鼠标、键盘及屏幕变化的矢量数据，满足用户无缝访问虚拟应用与资源。
4、多重安全防护特性
采用数据加密保护、数据本地存储、系统安全审计等多重安全防护措施，保障用户资产安全。
