摘要：我參加了某國際能源集團公司門戶網(wǎng)站系統(tǒng)提升，負(fù)責(zé)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、安全設(shè)計。原門戶網(wǎng)站設(shè)置了覆蓋主門戶、總部職能部門、專業(yè)公司和企事業(yè)單位的200多個網(wǎng)站群，近1萬多個子站。平臺建立在Sharepoint和.net framework之上，經(jīng)過定制開發(fā)，實現(xiàn)了網(wǎng)站內(nèi)容管理、信息報送和基本的訪問統(tǒng)計等功能。但是隨著網(wǎng)站內(nèi)容和業(yè)務(wù)的不斷增加，網(wǎng)站平臺已經(jīng)不能有效地支撐工作。需全面提升企業(yè)宣傳能力、門戶管控能力、平臺支撐能力。升級后的門戶網(wǎng)站增強了多終端自適應(yīng)展示、全媒體內(nèi)容管理、統(tǒng)計和搜索等基礎(chǔ)服務(wù)。新增多渠道發(fā)布、運維服務(wù)中心等功能。

關(guān)鍵詞：門戶網(wǎng)站;軟件可靠性

一、引言

系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)及規(guī)定的環(huán)境條件下完成規(guī)定功能的能力，也就是系統(tǒng)無故障運行的概率。作為企業(yè)形象展示窗口和主要的宣傳途徑，門戶網(wǎng)站系統(tǒng)的可靠性非常重要。因此在軟件的設(shè)計階段我們非常重視可靠性設(shè)計，遵循預(yù)防為主、早期投入、從頭抓起的方針，盡可能把不可靠的因素消除在設(shè)計的早期。

二、軟件可靠性研究方法

（一）概念

可靠性的設(shè)計：就是在常規(guī)的軟件設(shè)計中，應(yīng)用各種方法和技術(shù)使程序設(shè)計在兼顧用戶的功能和性能需求的同時全面滿足軟件的可靠性要求。

（二）涉及軟件理論

提高計算機可靠性的技術(shù)可以分為避錯和容錯技術(shù)。避錯是預(yù)防和避免系統(tǒng)在運行中出錯。例如軟件測試就是一種避錯技術(shù);容錯指系統(tǒng)在其某一組件故障存在的情況下不失效，仍能正常工作的特性。實現(xiàn)容錯的主要手段就是冗余。通過冗余資源的加入，使系統(tǒng)的可靠性得到較大的提高。主要的冗余技術(shù)包括結(jié)構(gòu)冗余、信息冗余、時間冗余和冗余附加四種。

對于軟件失效后果特別嚴(yán)重的系統(tǒng)，可采用容錯設(shè)計。軟件容錯的目的是使系統(tǒng)在實際運行時可以及時發(fā)現(xiàn)程序設(shè)計錯誤，采取補救措施，保證整個系統(tǒng)的正常運行。軟件容錯主要有恢復(fù)塊設(shè)計、N版本程序設(shè)計和防衛(wèi)程序設(shè)計等方法?；謴?fù)塊方法是一種動態(tài)的故障屏蔽技術(shù)，采用后向恢復(fù)策略，他提供具有相同功能的主塊和后備塊，首先執(zhí)行主塊，結(jié)束后進行驗證測試，如果沒有通過驗證，系統(tǒng)經(jīng)現(xiàn)場恢復(fù)后下一個備用塊投入運行，重復(fù)到耗盡所有的備用塊。這種方法設(shè)計時應(yīng)該保證實現(xiàn)主塊和各備用塊之間的獨立性，避免相關(guān)錯誤的產(chǎn)生，使他們之間的共性錯誤降到最低限度。N版本程序設(shè)計是一種靜態(tài)的故障屏蔽技術(shù)，采用前向恢復(fù)的策略，她的設(shè)計思想是由N個具有相同功能的程序同時執(zhí)行一項計算，結(jié)果通過多數(shù)表決來選擇。這種方法設(shè)計時要保證N份程序由不同的人獨立設(shè)計、使用不同的方法和語言，以減少在表決點上相關(guān)錯誤的概率。防衛(wèi)式程序設(shè)計通過在程序中包含錯誤檢查代碼和錯誤恢復(fù)代碼，使得一旦錯誤發(fā)生，程序能撤銷錯誤狀態(tài)，恢復(fù)到一個已知的正確狀態(tài)中去。

對于不需要在線容錯或不能采用冗余設(shè)計技術(shù)的軟件系統(tǒng)，可以采用檢錯技術(shù)，在軟件出現(xiàn)故障后可以及時發(fā)現(xiàn)報警，提醒維護人員進行處理。降低復(fù)雜度的設(shè)計是在保證軟件功能的基礎(chǔ)上簡化軟件結(jié)構(gòu)，縮短程序代碼長度，使用合適的軟件架構(gòu)和設(shè)計模式，設(shè)計高內(nèi)聚、松耦合的組件，降低各個組件或模塊之間的關(guān)聯(lián)程度，從而提供軟件可靠性。

三、實驗研究

（一）集群技術(shù)

我們使用了集群的方式為了提高門戶網(wǎng)站系統(tǒng)運行時的可靠性。在應(yīng)用層我們使用負(fù)載均衡集群，使各節(jié)點的負(fù)載流量可以在服務(wù)器集群中盡可能平均合理地分?jǐn)偺幚恚@樣的系統(tǒng)非常適合于運行同一組應(yīng)用程序的大量用戶，每個節(jié)點可以處理部分負(fù)載，并且可以在節(jié)點之間動態(tài)分配負(fù)載，以實現(xiàn)平衡。在數(shù)據(jù)持久化層，我們使用數(shù)據(jù)庫高可用性集群，來保證集群整體服務(wù)的高可用，某個節(jié)點發(fā)生故障的情況下，由另外的節(jié)點代替它。整個系統(tǒng)環(huán)境對于用戶是透明的。基礎(chǔ)設(shè)施層，門戶系統(tǒng)部署兩個區(qū)域數(shù)據(jù)中心，采用1：1雙活部署模式，數(shù)據(jù)實時同步，互為災(zāi)備。

（二）防衛(wèi)式程序設(shè)計

內(nèi)容分發(fā)階段包括內(nèi)容審核、多渠道發(fā)布及推送。為了保證門戶網(wǎng)站的內(nèi)容都是積極健康，內(nèi)容在被讀者可見之前都要經(jīng)過校驗審批，審批通過后才可以進行發(fā)布或推送到終端。發(fā)布到不同頻道的內(nèi)容根據(jù)其重要級別審批的層次和人員也不同，審批模塊是一個獨立的構(gòu)件，負(fù)責(zé)將提交的審批請求提交到后臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提供展示頁面給主管審批時參考，記錄審批結(jié)果，并將審批結(jié)果反饋給審批請求來源，在將審批結(jié)果反饋這個環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)臨時故障，導(dǎo)致請求審批方接收不到審批結(jié)果。為此我們做了防衛(wèi)式設(shè)計，審批結(jié)束后，再檢查來源模塊是否接到審批結(jié)果，如果接收成功則審批流程結(jié)束，否則將審批結(jié)果回退到審批狀態(tài)，讓審批人有機會重新審批。

（三）檢錯設(shè)計

搜索子系統(tǒng)建立索引時需要定時執(zhí)行任務(wù)調(diào)用內(nèi)容庫的服務(wù)獲取新發(fā)布信息的內(nèi)容，這部分非常容易因為網(wǎng)絡(luò)、權(quán)限或者是內(nèi)容格式等方面的原因出現(xiàn)異常，從而引起任務(wù)的非正常退出，導(dǎo)致新發(fā)布信息無法被及時搜索到，經(jīng)常需要人工干預(yù)排除阻礙任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行的問題。我們的做法是針對這幾種情況，做出了檢測處理，如果獲取URL資源時超時，那我們會重試5次，而且每次重試等待的時間加倍，減輕因為網(wǎng)絡(luò)暫時不穩(wěn)定造成的影響。如果是權(quán)限問題的話，返回的頁面響應(yīng)有一種固定格式，我們判定是此種格式后會跳出當(dāng)前URL的處理而去進行下一條的處理。如果頁面響應(yīng)的格式不適約定好的信息內(nèi)容，那么我們只記錄原始的URL，退出信息抽取的步驟，然后進行下一條的處理。添加這些特殊情況的處理后，建立索引的定時任務(wù)能比較穩(wěn)定的運行。

內(nèi)容生產(chǎn)階段主要包括新聞制作、多媒體處理、專題管理、文檔共享、互動管理等，這些功能都涉及到并發(fā)操作，可能遇到不可預(yù)知的錯誤，比如數(shù)據(jù)庫鎖、網(wǎng)絡(luò)故障等，我們在設(shè)計中采用高級程序語言本身的容錯能力，如try-except-finally來處理程序執(zhí)行中的異常情況。

四、總結(jié)

門戶網(wǎng)站系統(tǒng)實際運行結(jié)果表明。我們遵循預(yù)防為主、主動防護的原則進行軟件的可靠性設(shè)計十分有效。硬件、軟件方面的冗余技術(shù)，帶來系統(tǒng)的高可用性。同時，在容易發(fā)生問題的環(huán)節(jié)進行主動檢查，針對不同情況進行后續(xù)處理，保證了軟件的持續(xù)正常運行。

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作者簡介：

田曉嵐（1980-），女，碩士，工程師，單位：中國石油信息技術(shù)服務(wù)中心。