电力行业信创基础设施的评测关键技术研究与应用-姚潮生

姚潮生数字化系统质量总监 姚潮生 公司职位广东电网公司-数字化系统质量总监 2012-2022年在腾讯公司负责移动应用质量技术与管理工作，2023年作为高水平人才引进广东电网公司，担任数字化系统质量总监、领军级技术专家，负责公司核心业务系统的质量评测、大型专项评测工作、AI模型的质量测评体系搭建、数字化工程质量标准与体系建设等。 基 于 信 创 仿 真 环 境 的 评 测 关 键 技 术 目录 信 创A I大 模 型 的 评 测 关 键 技 术 基于信创仿真环境的评测关键技术 1背 景 与 难 点2信 创 评 测 关 键 技 术3后 续 方 向 背景：中国信创历程 通过行业应用拉动构建国产化信息技术软硬件底层架构体系和全周期生态体系，解决核心技术关键环节“卡脖子”的问题。 自主攻坚1950-1985 863计划1986-2016 核高基时代1999-2013 重 要 事 件：1 9 5 8年，中 国 第 一 台 电子 计 算 机 诞 生 ；1 9 7 7年，我 国 研 制 出G K-3型 半 自动 接 触 式 光 刻 机 ；1 9 8 5年，研 制 出 了B G-1 0 1分 布 光刻 机 样 机 并 通 过 电 子 部 技 术 坚 定，认定 达 到4 8 0 0D S W的 水 平。成 果： 开 启 自 主 研 制 核 心 技 术 和 产 品 重 要 事 件：2 0 0 1年 发 布 方 舟1号 芯片。2 0 0 6年 核 高 基 项 目 启 动。成 果： 自 主 芯 片 出 现，基 础 软 件、应 用 软 件 实 现 从 零 到 有 突 破问 题： 系 统 研 究 缺 乏，主 要 技 术 路线 存 在 分 歧 去IOE2013-2016 试点2016-2018 应用落地2019-至今 重 要 事 件：2 0 1 3年，棱 镜 门 事 件 爆发，各 国 高 度 重 视 信 息 安 全 ；2 0 1 3年 浪 潮 天 梭K1小 型 机 问 世，2 0 1 4年底，邮 储 银 行 去I O E完 成 ； 信 创 电 子公 文 系 统 开 始 试 点 应 用。成 果： 主 要 在 小 型 机 领 域 ； 金 融 行 业出 现 替 代 案 例。 重 要 事 件： 一 系 列 核 心 芯 片（C P U、G P U、存 储 等）实 现 突 破。成 果： 底 层 芯 片 实 现 突 破，操 作 系统、数 据 库 等 基 础 软 件 生 态 逐 渐 丰富问 题： 国 际 压 力 较 大，速 度 不 及 预期，仍 大 幅 落 后 国 际 领 先 水 平 重 要 事 件：党 政电 子 公 文 项 目 全面启 动，金 融 机构开 始 试 点。成 果： 信 创 开 始 产 业 落地 阶 段，从党 政 向关 基 行 业延 伸 推 进，产 品 技术 能 力快速提 升问 题：美国打压加 码，创 新需要加快和深化 背景：电网应用系统信创测试的难点分析 2019年至今，电网公司积极推进基础软硬件、业务应用系统等的信创产品应用，推动建设信创应用管控机制和适配体系。测试验证成为检验信创产品从单品到组合以及支撑上层复杂系统可用性、兼容性、稳定性、安全性等因素的主要手段。随着数字电网软件系统越来越复杂，面向信创的测试面临四大难题： 背景：电网应用系统信创测试的难点突破 建设开放共享的全链条仿真环境，为信创工作提供多类技术路线下的测试研究和验证的资源保障。 建立统一遵从的测评体系，从理论研究到标准规范，形成一套面向信创的测试方法论。 统筹推进测试实施，为适配工作可靠性提供保障。 研发系列信创测试工具，有效保障测试效率和质量。 形成对外开放合作的交流平台，共同推动国产化生态建设。 场景一：建立信创适配实验室及信创技术研究中心，保障基础软硬件适配、基于信创基础软硬件的信息系统适配工作的顺利完成。 场景二：编制适配测试工作指引、技术规范、问题解决知识库，研发系列测试工具，形成了一套具有电网特色的可推广的方法论和技术规范体系。 场景三：助力推动信创产品及技术在电网公司推广落地，依托网络空间安全联合实验室等实验室平台资源，建设公共适配验证实验室。 通过统一仿真测试环境、统一测评体系，统一技术标准、统一认证管理体系、统一对外合作平台这5个统一为指导思想，打造信创技术研究中心、打造电网信创技术体系、打造信创服务平台。 基于信创仿真环境的评测关键技术架构 基于信创仿真环境的评测关键技术的核心经验总结 为有效解决公司信创推进过程中存在的痛难点问题，本项目开展建立统一信创仿真测试环境、统一的智能化测试技术、统一的适配相关测试技术和标准体系、信创适配测试实施、信创终端推广应用等一系列成果，具体有下面7项。为有效解决公司信创推进过程中存在的痛难点问题，现已开展建立统一信创仿真测试环境、统一的智能化测试技术、统一的适配相关测试技术和标准体系、信创适配测试实施、信创终端推广应用等一系列技术研究与实践。 1.信创仿真环境构建 2.信创适配过程及方法优化 （1）提出了基于阶段递进适配测试过程（2）提出了基于系统技术栈的适配可行性评估方法 （1）搭建广东电网首个全链条国产化的适配测试仿真环境 3.信创技术及工具研发 4.信创测评标准规范沉淀 （1）编制公司首个信创适配测评技术规范（2）企标获批1个，团标编制中2个（3）沉淀固化信创应用系统的用例库和问题知识库 （1）实现面向信创应用的兼容性适配测试技术与工具（2）实现面向信创应用的智能化关键测评技术 基于信创仿真环境的评测关键技术1：信创仿真环境搭建 搭建全链条国产化的异构仿真环境，支撑开展基础软硬件适配测试、实现业务系统全栈国产化适配验证。 多种混合架构信创产品 模拟真实生产环境 基于南网云的支持信创技术的软硬件基础设施，含信创服务器55台（覆盖2种ARM架构、1种X86架构）、信创终端35台（覆盖ARM、X86、MIPS架构）、多种信创基础软件和数据库，支持全栈国产化 根据生产环境中已部署电网管理平台、客户服务平台、电力交易系统、物联网等技术支撑平台、业务应用系统，模拟生产环境 强网络安全建设 网络逻辑分区 边界安全防护、本体安全防护等措施，提出仿真环境与生产环境“等同管理” 根据业务应用在生产环境中不同网络条件下的使用要求，进行了网络逻辑分区 基于信创仿真环境的评测关键技术2：信创适配过程及方法优化 基于系统技术栈的适配可行性评估方法 （1）定义了适配测试前的适配可行性评估方法（2）全面评估应用系统技术栈（3）明确系统能够进行信创迁移的程度（4）明确系统的是否可以通过适应性修改进行适配验证测试（5）确定需要适配的功能和适配研发模式。 基于信创仿真环境的评测关键技术2：信创适配过程及方法优化 2 .基 于 阶 段 递 进 的 适 配 测 试 过 程 基于信创仿真环境的评测关键技术3：信创技术及工具研发 1 .兼容性适配测试工具-概述 用于使用所述性能基准检测模块，按照性能指标对迁移后国产软硬件环境下的基础软硬件性能进行多维度测试。 用于使用所述应用迁移分析检测模块，按照配置指标和自定义的代码扫描规则库，对迁移后的应用进行分析检测，寻找潜在的代码问题并提出解决该问题的策略及建议。 应用迁移分析检测模块 用于应用跨浏览器兼容性检测模块，以图像处理分析测试方式实现跨浏览器兼容性测试。 用于数据兼容性检测模块，以检验迁移前和迁移后数据库的查询条件和对应的查询结果是否一致的方式进行测试。 基于信创仿真环境的评测关键技术3：信创技术及工具研发 基于信创仿真环境的评测关键技术3：信创技术及工具研发 1 .兼容性适配测试工具-性能基准检测 Thread多线程技术 通过thread多线程技术提高了测试工具的执行效率，同时加快系统的响应速度，不影响用户后续的操作 PlayWright技术 JSch技术 通过playwright技术实现了模拟用户在网页的操作，同时获取页面数据 通过JSch技术实现了在目标测试机安装测试工具，及执行相关指令 远程调试技术 Xvfb技术 通过Jsch技术打开目标测试机浏览器，并开启远程调试模式及其端口，将端口其映射到服务器相应端口，实现浏览器远程调试 通过Xvfb技术实现可以在后台执行需要图形化界面的测试 通过上述技术实现了性能基准自动化检测，用户可根据实际测试需求灵活选择测试项。同时该模块具有良好的可拓展性，便于后期的维护修改。 基于信创仿真环境的评测关键技术3：信创技术及工具研发 1 .兼容性适配测试工具-应用迁移分析 将持续积累的信创适配问题根据可行性转换为代码/文件级别的规则扫描任务，并通过SonarQube实现自动扫描发现通用问题。 SonarQube 通过SonarQube技术实现静态代码扫描。可自行添加规则，实现按需静态代码扫描，同时添加对应的html和json文件，可展示规则的问题描述和相关修改建议。 基于信创仿真环境的评测关键技术3：信创技术及工具研发 1.兼容性适配测试工具-跨浏览器的布局兼容性问题发现与修复 结合前置工具录制生成的自动化脚本脚本，提出基于跨浏览器录制/重放技术的复杂信息系统兼容性检测与分析技术，支持布局兼容性问题的自动修复 发现问题 检测 自动修复 通过多浏览器环境执行，与基准环境的测试结果进行比对分析，发现跨浏览器的布局兼容性问题。 当发现多浏览器布局或视觉效果不一致时，通过启发式搜索算法和决策树模型，自动调整结构的宽度、高度等参数，以实现一致。解决多浏览器布局不一致问题 对浏览器兼容性问题的⾃动检测，检测的兼容性问题包括：⾏为不⼀致、布局不⼀致、视觉不⼀致。 基于信创仿真环境的评测关键技术3：信创技术及工具研发 1.兼容性适配测试工具-数据兼容性测试 基于浏览器兼容测试的每一个步骤进行数据绑定，实现记录被检测应用在信创环境下的运行SQL数据，使之可以跟基准的非信创环境下的浏览器测试SQL数据对比，发现差异问题。异常类型包括逻辑/数据兼容导致的SQL组装异常，以及数据库兼容导致的DDL/DML/DQL/DCL异常。 基于信创仿真环境的评测关键技术3：信创技术及工具研发 实时校验提升录制阶段生成测试用例的健壮性s on di￿erent devices especially when therets in the hierarchy. The number of items in ahow Recorder captures each of the three categories of input in theapplication layer. 视觉增强补充对页面变化的适应能力 成果发表在FSE/ESEC2020(CCF-A)•高效维护自动测试脚本3000余个，极大提高维护效率。•企业营销、电力交易等系统流程录制一次准确率达到95%以上（优于当前商业工具）•简化难度，支持以众测方式进行脚本录制•实现回归测试常态化、自动化执行，保障系统重要功能的可用性和正确性•支撑23个省级应用系统在信创环境下的适配验证，通过脚本发现UI功能性问题234，占总问题的63.07%losely related to screen size. For example, theretems in a scrollable widget on the recording￿rst￿ve of them are visible on a device with aSecond, for some high-level motion gesturest information is still not enough for an accurateory of the swipe also matters, especially for4.2.1Motion Inputs.The services provided