北京银行基于全分布式架构的核心系统转型实践与展望

Posted 2021-04-14 TheAsianBanker

移动互联网时代下，金融服务发生了深刻变革，数字化、线上化、移动化趋势不断影响着用户对于金融产品、金融服务的认知和诉求，促使商业银行持续调整运营模式。互联网交易的特点表现在高并发、实时要求高、事务强一致、可用性要求高等方面，基于移动互联的瞬时大规模并发请求场景成为常态，客户交易量增长迅速，这些都对商业银行传统核心系统的服务能力提出了新的挑战。

商业银行核心系统大多采用传统集中式架构进行建设，提供面向全行级的多元化金融服务。集中式架构系统的计算、存储在一整套软硬件体系内，主要通过垂直扩展硬件或升级的方式来提升系统的处理能力。这些专有软硬件系统具有成熟稳定、可靠性高的特点，开发人员可专注于业务功能实现，无需过多关注底层技术。然而这套架构一旦发生较为严重的软硬件异常情况，可能导致整个核心系统服务不可用，引发银行全局性停业，对社会经济和生活产生不良影响。

相对于主机集中式架构，基于安全可控技术的分布式架构，具有高性能、易扩展、高可靠和成本低的特点。银行业已经开始了架构转型工作，以Java+X86服务器为基础的分布式架构成为了主流的系统架构方案。商业银行的核心系统转型是一项复杂工程，有着影响范围广、周期长、风险高等特点，不能一蹴而就。因此，北京银行制定了“分布式数据库先行、统一微服务架构、核心业务应用有序迁移”的建设方案，按照整体规划、应用分层、有序推进的策略，逐步构建具有自主知识产权的分布式核心系统，走出一条具有北京银行特色的分布式架构转型之路。

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分布式数据库先行，支撑未来布局

对于金融类信息系统而言，数据库系统是最为关键的基础设施。数据库系统的可靠性、稳定性至关重要，是应用系统正常运行的基石。为了应对日益增长的交易量，满足互联网业务的瞬时大规模并发需要，数据库系统的可扩展性成为了一项新的重要需求。因此，北京银行把分布式数据库的建设放在首要位置，在2015年开始考察市场上的分布式数据库产品，逐渐总结并自主提出了一套分布式数据库的评测体系，对各类数据库解决方案进行了客观、定量的测试。评测维度主要从四方面考虑：一是考察产品的高可用性，是否可以达到服务器级、机柜级、中心级容灾；二是验证产品的可扩展性，在不中断服务的前提下，支持对业务系统无感的横向线性扩展能力；三是实测产品的性能，利用自主研发的性能评测工具测试分布式数据库的性能指标；四是考察待评测产品与通用服务器硬件的匹配度，如是否需要依赖特定的软硬件。北京银行自主提出的评测指标，包含六大项、二十细项指标，依照评测项目的重要程度，将评测项结果按比例加权对各评测方案进行打分，通过两轮POC评测工作，最终完成了数据库的选型工作。

北京银行选择的NewSQL解决方案依托其原生分布式能力，相较于分库分表解决方案所存在的局限性，更适用于金融服务，主要体现在几方面技术优势：一是业务系统与数据库耦合度较低，业务系统无需预先设定分片规则，数据库对应用开发者更加透明；二是具备在线横向扩展能力，依托Raft一致性算法实现数据的自动重分布，数据库扩缩容时无需人工进行数据迁移操作，保证业务服务“0”中断；三是实现了计算与存储的分离，将SQL运算下推至数据存储层，在复杂的跨分区连接数据计算过程中，SQL运行效率更高；四是无需维护中间件和多套数据库的高可用，极大地降低了运维成本。

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微服务架构+分布式数据库，赋能金融业务服务

微服务架构及相关技术近年来得到迅速发展，提供了适用于现代应用运行的基础架构，支持敏捷开发模式，成为了当前应用系统开发的主流技术方案。北京银行在分布式技术平台的建设过程中将微服务架构和分布式数据库紧密结合，作为一个整体进行设计，高度匹配二者能力矩阵，使其共同发力。

随着引入微服务架构与分布式数据库，北京银行信息系统的建设思路也在转型，网联支付清算平台、银联无卡快捷支付平台、网贷业务平台、金融服务互联平台、金融渠道开放平台等10余个业务系统均采用了“微服务架构+分布式数据库”的建设方案。对于高并发、大数据量的交易系统在建设过程中，通过分离处理功能、分散处理压力、扩展处理能力等措施，有针对性的提升系统整体性能。

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构建分布式核心系统，助力业务转型发展

  “微服务架构+分布式数据库”的成功实践为北京银行分布式核心系统的建设工作注入了信心与动力。为了满足海量的数据增长与线上业务的迅猛发展，北京银行加速启动了分布式核心系统的建设工作。分布式核心系统建设遵循高性能、高可用、强规范和低成本的设计原则，制定了一系列适用于北京银行的分布式技术规范与标准，在满足行业监管标准的同时，实现架构标准化、技术标准化和引用标准化，强化整体架构的运营与管理，为多元化发展的金融服务提供有力支撑。

 分布式核心系统建设按照“平台先行，稳定可靠，逐步推进”方针，采用业界主流和广泛使用的开源及商业软件搭建了公共的技术平台，在技术平台上有序进行了客户信息管理、多级账户模型、产品工厂、核算引擎等银行核心业务应用服务的迁移。北京银行分布式核心系统具备出色的在线横向扩展能力，能够动态调整系统资源。在网联支付与线上贷款两个应用系统实际运行过程中，5小时内平滑实现了5亿条业务数据的在线扩缩容，整个过程顺利实施，保证了在线服务的连续性。

未来，北京银行将紧跟金融科技发展步伐，继续秉持自主研发、自主掌控的原则来持续提升技术能力，以更快速的产品研发，更智能的服务支持，更精细的数据管理，提供更贴心的客户服务为建设目标，打造高质量的精品系统，为业务转型发展提供强有力的技术活力和高效化服务，助力全行数字化转型战略实施。

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