X保险公司核心业务系统的问题分析与优化

马宁

摘 要：随着现代计算机技术的不断进步，信息管理系统在金融保险业中取得了广泛应用。然而随着信息管理系统应用的推广，数据量会迅速增长，系统用户也将不断增加，功能需求会不断发生变更，功能性异常、稳定性不足、服务器效率性低下等问题不断出现。这就需要对管理信息系统进行问题收集、软件质量分析，針对存在的质量问题提出解决方案以保证正常的生产活动。X保险公司核心业务系统是一个大型金融保险类信息管理软件平台，已经于2011年推广上线。该平台对功能模块的高效性、稳定性、功能准确性和数据的准确性、及时性、安全性都有着严苛的要求。

关键词：信息系统结构 软件质量Informix Weblogic

一、课题研究背景及意义

随着IT技术的不断进步，信息产业飞速发展，计算机信息系统已经广泛地渗透、应用于各个行业中。保险行业作为金融经济体系构成的龙头行业近年来快速发展壮大，保险业当前管理的保险客户数量、有效保单都以亿计。因此，保险行业在信息化时代中若想保持稳步、快速、持续地发展，在整个国民经济中继续发挥重要作用，就必须借助信息技术的力量实现跨越转型和可持续发展。然而随着信息技术日益广泛、深入的应用，由于系统设计缺陷、海量数据处理效率、系统安全性等原因带来的系统问题也逐渐暴露并日益增多。

本课题以本人参与的一项大型核心业务系统上线实施以及后期运维、优化工作作为研究对象，基于ISO9126模型的理论和方法，运用操作系统监控优化、Java虚拟机优化配置、WebLogic中间件的优化配置、Informix数据库优化等方法和技术，综合论述如何提高在线生产信息系统的系统性能、提升系统安全性、降低系统设计存缺陷，实现对系统优化的过程改进。

二、信息系统结构分析

（一）信息系统结构概念

信息系统体系结构是信息系统各要素按照确定关系构成的系统框架。信息系统体系结构主要包括信息系统的概念结构、基础设施架构、信息资源结构和软件架构等。在本课题中我们重点关注的是信息系统的软件架构。

信息系统的软件架构是信息系统中用来管理信息资源，面向企业业务和管理服务的软件结构，指应用程序、技术和数据的相应选择和投资组合的定义，硬件、软件和通讯的配置等[1]。

（二）X保险公司系统结构模式分析

X保险公司核心业务系统基于B/S架构，用户通过web浏览器访问X保险公司核心业务系统的F5负载均衡访问地址，对于各类客户请求服务器通过浏览器将处理结果反馈给用户。

三、X保险公司软件系统性能评价指标体系

1.X保险公司软件系统性能评价体系

X保险公司软件系统性能评价指标体系包括主机系统评价指标和应用软件用户体验评价指标两部分。（1）主机系统评价指标及评价方法：（2）应用软件用户体验评价指标及评价方法：

2.X保险公司软件系统性能评价指标分析

（一） X保险公司核心系统质量问题汇总

系统上线运行两年的时间内，系统管理员通过对系统监测、调研以及使用JIRA工具收集到的问题进行分析，将X保险公司核心系统存在的主要问题归类为：功能性问题、可靠性问题、效率性问题。

（二）导致X保险公司核心系统质量问题的因素分析

1.功能性问题因素分析。导致软件系统功能性问题的原因主要包括设计、开发、测试等方面的因素。功能性问题的产生，多是由于在软件研发过程中错误的、不符合要求的编码操作，引入了能够导致质量问题的隐患并被传递下去而最终触发。

X保险公司核心系统功能性质量问题的产生存在2个主要因素：问题的引入和问题的传递。问题引入阶段包括：项目需求、方案设计、代码编写；问题传递阶段包括：审查、测试、评审验收等。

2.可靠性、效率性问题因素分析

（1）操作系统。在操作系统的应用中，当用户或系统请求对某种资源的需求超过它的可用数量范围时，就会出现资源瓶颈。

（2）Java虚拟机及应用配置。①Java虚拟机介绍。②Java虚拟机垃圾回收机制（GC：Garbage Collection）：当一个对象不再被引用的时候， JVM的一个系统级线程会自动释放它占领的空间，以便空间被后来的新对象使用。

（3）中间件BEA weblogic。Weblogic 服务器集群将一组服务器整合到一起协同工作，以提供稳定、高效、灵活的应用服务品该。服务器集群对于客户端的用户提供统一、简单的服务地址和端口；在后台则管理了多台服务器并行地为客户提供服务，提高了系统的整体处理能力，具备了高可扩展性和冗余能力。

（4）informix数据库。Informix数据库是美国InfomixSoftware公司研制的关系型数据库管理系统。InforMix公司最初在关系式数据库管理系统（RDBMS）刚刚建立时推出的商业化数据库产品RDSQL就是领先于市场的，特别是在unix平台上。 [2]。

（5）Sql Explain 命令。SQL 语句的性能对数据库应用系统的影响至关重要。某条 SQL 语句性能低下，可能会导致整个数据库系统的性能变差。Informix 11.5 中，提供了set explain 命令，用以监控数据库系统中 SQL 语句的性能。

（6）数据库索引。索引可以优化数据查询效率，提升数据库性能。建立合理的索引，可以通过扫描少量的索引页和数据页而取得结果，从而避免全表扫描。

（7）统计更新 （update statistics）。INFORMIX数据库针对每个查询操作制定优化策略的依据是保存在sysmaster数据库里的统计信息，主要包括记录数量、记录的长度、字段值的分布情况、索引情况等相关信息。根据以上信息，INFORMIX数据库可以帮助查询的执行者制定出优化的SQL 执行策略，例如：数据表的查询顺序、索引的使用等。

四、X保险公司核心业务系统功能性问题处理方法和改进方案

（一）功能性问题处理方法

要解决软件开发中由于黑箱开发方法导致项目失败的问题，需要建立系统质量审计制度，提升项目开发的透明度。高效的解决办法是，企业的层面上建立一套SQA（软件质量保证）制度和小组。[3]

为解决由于版本测试不充分、发布异常等原因而导致的系统功能问题，X保险公司CCB改进了版本测试、发布管理办法。基于Firefly工具，对验收测试、试点运行、版本发布、补丁下发的流程的操作进行了明确定义，规范了版本号命名规则，还对权限控制实施了更加管理。

（二）可靠性、效率性问题处理方法和改进方案

1.可靠性、效率性问题改进方案

X保险公司的可靠性、效率性问题的主要涉及操作系统、JVM、中间件、数据库四个方面，因此相应的改进方案也主要从这四个方面提出。

2.操作系统性能优化方案

结合X保险公司核心系统操作系统层面常见问题以及对以上监控方法的描述，得到以下系统性能问题监控、优化的运维改进方案：

针对X保险公司核心系统各业务主机周期性出现主机空间不足而导致的服务异常问题，将系统监控系统化，设计磁盘信息自动监控、报警程序如下：

程序脚本中定义了监控主机的IP地址、文件系统、监控报警的两个安全级别5Gb和2.5Gb，即avail不足5Gb时会发出WARNING警告、当avail不足2.5Gb时会发出URGENT警告；警告由主机通过邮件发到管理员电子邮箱。

监控程序通过crontab –e 命令设定为每天8时执行一次。

针对X保险公司核心系统各业务主机在业务高峰时段经常出现CPU idle值偏低的问题，根据的各主机操作系统运行情况经验值，将系统监控系统化，设计处理器运行自动监控、报警程序如下：

程序脚本中定义了监控主机的IP地址、监控报警的两个安全级别70和50，即%idle不足70%时会发出WARNING警告、当%idle不足50%时会发出URGENT警告；警告由主机通过邮件发到管理员电子邮箱。

监控程序通过crontab –e 命令设定为每天的业务高峰时段9-17间，每半小时执行一次。

文件碎片化是指文件无规则地分散在一个或多个磁盘上，读取和更新这些文件需要多个磁盘头运动，延长了响应时间。因此主机操作系统性能优化方案中还包括使用 fsadm工具对文件系统进行碎片整理：

每天21点对/home文件系统中的所有盘区和目录进行碎片整理。

3.JVM优化方案

设置JVM参数的原则是要根据面临的主要问题调整参数配置取值，从而得到解决问题最合适的配置。

A X保险公司核心系统JVM原配置结果

java –Xmx1800m –Xms1800m–Xss128k -XX：+UseParallelGC-XX：ParallelGCThreads=16。其他采取默认设置。

–Xmx1800m –Xms1800m 配置尽量大的Java Heap来充分利用系统内存，-Xms设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

-Xss128k 降低默认最大线程栈取值，尽量保证为进程对虚拟内存空间的需求

-XX：+UseParallelGC采用并行垃圾收集器收集年青代进行。

-XX：ParallelGCThreads=16 减少垃圾收集线程的配置值，配置与处理器数目相等。

4.中间件性能优化方案

对于Connection not established问题，通过在JDBC的URL配置中增加IFX_ USE_STRENC参数解决。

修改前配置为：

jdbc：informix-sqli：//ip：port/testdb：informixserver=serverX；NEWLOCA LE=zh_CN，zh_CN；NEWCODESET= gb2312，8859-1，819；

修改后配置为：

jdbc：informix-sqli：//ip：port/testdb：inf ormixserver=serverX；NEWLOCALE=zh_ CN，zh_CN；NEWCODESET=gb2312，8859-1，819；IFX_USE_STRENC=true

关于Initial Capacity和Maximum Capacity的设置，首先需要考虑能够分配给某应用的connections总数量，再分配到各个受管server，从而得出Initial Capacity和Maximum Capacity取值。在数据库connection资源充分的情况下，Initial Capacity和Maximum Capacity配置为相同值，Capacity Increment配置为0，即在数据源初始化时即将资源全部分配到位，降低容量增长Capacity Increment造成的资源消耗。

5.Informix数据库性能优化方案

通过sql监测、分析结果，可以看到创建索引对于优化sql性能的显著效果，不同条件下对于系统资源和时间的消耗相差数万倍。因此X保险公司针对不同功能模块的运行环境、数据量、访问量等情况，建立了大量数据索引。

在合理创建索引的基础上定期对数据库执行统计跟新：对表中不带索引的字段执行update statistics medium，每个表执行一次。一般情况下缺省参数；对表中带有索引的字段执行update statistics high，每个字段执行一次；对表中带有复合索引的字段执行update statistics low，每个表执行一次；对每一个小表执行update statistics high。

五、论文主要工作总结

（一）论文的主要工作

作者在课题研究期间，主要分析、论述了X保险公司核心业务系统的系统结构；对其存在的系统质量问题重点从功能性、可靠性、效率性、安全性四个方面进行了论述、分析，通过对操作系统、informix数据库、Java虚拟机、weblogic中间件的优化理论进行分析和实践，研究了unix、linux、jvm、weblogic、informix的配置参数和性能调优原则、方法，论述了对于该系统优化过程，针对不同类型问题给出了优化方案，并组织实施了X保险公司核心业务系统优化调整工作。

（二）存在的不足及工作展望

本文只是从结合实际工作，从运维的角度，根据系统改进的理论原则，对系统存在的质量问题的分析解决过程进行概述。但实际上各种涉及系统效率性和可靠性的Unix＼Linux、Weblogic、JVM或Informix调优技术方法，都是基于完整、复杂的体系理论支撑的。要从以上方面做好信息系统的优化、改进工作，需要掌握多个门类的专业知识和理论方法来指导实踐，在实践过程中验证理论积累经验，逐步得到优化和改进系统的科学方法。

随着计算机信息系统深入、广泛地应用，优化工作逐渐成为其高效、稳定运行的基础和重要保障。在现代的高科技环境下，操作系统、数据库、中间件、硬件设备等平台和工具都在飞速地升级、换代，因此系统优化、改进工作的内容也必将发生日新月异的变化，并被赋予更重要使命。

参考文献：

[1]汤慧，卫红春，程国建 西北大学学报（自然科学版） 2008年2月，第38卷第l期：43-44

[2]Informix 实用全书 （美）弗兰纳里（Flannery，R.）著：邱仲潘等译.-北京：电子工业出版社 2002.1 ，4-8

[3]王安生 过程改进方法与实践案例 清华大学出版社 2010年11月，82-84