助力银行核心下移，监控分布式数据库，融天鹰眼轻松应对五大挑战

Posted 2021-04-29 华青融天

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中国人民银行《金融科技发展规划（2019-2021）》指出：“加强分布式数据库研发应用……有计划、分步骤地稳妥推动分布式数据库产品先行先试，形成可借鉴、能推广的典型案例和解决方案，为分布式数据库在金融领域的全面应用探明路径。”

大型银行实现核心系统由国外主机平台向国产分布式平台迁移，是大势所趋，也是一个巨大的工程。确保迁移过程的可观察性（observability）、保证业务连续不中断，是重中之重，核心下移的过程是三分开发+七分运维。

核心下移过程充满严峻挑战，尤其是数据库的分布化，给运维带来极大的难度，而交易监控系统事前、事中、事后都会发挥不可替代的作用。

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挑战之一：集中式运维到分布式运维

银行核心系统从主机系统迁移到X86分布式平台，相当于实现了从集中式单节点到多节点架构的飞跃，难度不亚于乾坤大挪移。

集中式系统中的交易实现过程相对简单，而迁移到分布式系统后，交易的流转过程大大复杂化了，原来很简单的一笔交易，都可能由数台甚至数十台节点协同完成，可能跨越多个集群和数据中心。如何跟踪这些复杂的交易过程，及时处理其中出现的问题，优化不合理的资源配置，正是所有分布式系统的运维工作难度所在。

例如，某大型银行的X86核心系统采用多地多中心的部署架构，外围系统通过DNS域名解析、F5负载均衡访问应用集群，应用集群通过PROXY访问数据库，同时集群中还包括REDIS、全局事物管理节点、元数据管理节点等。数百台服务器构成的集群，结构复杂，节点众多。

华青融天鹰眼交易监控系统（EZSonar）采集和分析业务系统产生的数据流量，解析所有报文，从而贯通了分布式节点构成的整个交易链路，从业务视角实时监控交易量、响应率、成功率等指标。当有故障发生时，可以按交易链路顺藤摸瓜，快速发现出现性能问题和故障的节点，为分布式系统的运维实现提供了利器。

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挑战之二：建立分布式环境下的运维体系

中国人民银行《金融科技发展规划（2019-2021）》强调：“做好分布式数据库金融应用的长期规划，加大研发与应用投入力度，妥善解决分布式数据库产品在数据一致性、实际场景验证、迁移保障规范、新型运维体系等方面的问题。”

可见，要实现分布式环境下的运维，仅仅有监控系统还是不够的，必须建立新的运维体系，并使运维人员具备新的技能，在系统迁移的事前、事中、事后实施全面的监控。

正如飞行员在飞上蓝天之前必须做大量模拟训练，要建立新的运维体系，让运维团队实现从集中式到分布式环境的转变，就必须在系统投产前进行大量的实兵演练，以转换工作方式，胜任新平台的运维工作。

为此，必须建立一套尽可能接近真实的模拟环境，部署真实的服务器集群、数据库、应用软件和监控系统，还要有真实的数据流量输入。某大型银行在核心系统者投产之前，提前搭建了高仿真系统，与真实环境近乎1：1，用于模拟上线后的新核心系统，以训练运维人员学习和适应新平台。

华青融天鹰眼系统在高仿真环境下，扮演了仿真工具和监控工具的双重角色，成为了运维团队的好帮手。

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挑战之三：如何快速定位故障节点

在业务系统运行中，交易的异常会直观体现在应用节点，但经常是由于数据库、REDIS等节点异常导致的，比如热点账户导致数据库响应时间上升，进而引起交易响应时间上升。

这个问题主要通过华青融天鹰眼系统的全链路解码来解决。X86核心下移节点间的通讯涉及多种报文格式，包括XML报文、HTTP报文、mysql报文、REDIS报文、定长报文等。通过将全部节点接入鹰眼交易监控系统，针对每一个IP配置告警，可以在集群运行正常但单台设备异常时产生告警，第一时间定位异常节点。

同时，可以利用鹰眼交易监控系统的多维分析功能，比对每类节点的运行趋势曲线来判断故障节点。比如，交易在一段时间内响应时间升高，可以分别查看REDIS、PROXY、数据库等节点的响应时间曲线，如果和交易响应曲线趋势一致，说明此类节点存在响应时间高的情况。

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挑战之四：如何跟踪交易在各节点的处理情况

在个别交易出现异常，或进行交易性能调优时，运维团队需要短时间内分析出该交易在各节点的耗时、访问了哪些数据库表、执行了什么操作，等等。

通过华青融天鹰眼监控系统的交易追踪功能，可以将业务系统全链路串接起来，实现交易追踪的功能。通过在各节点通讯报文中增加全局流水号，以全局流水号标识每一笔交易，将报文中的全局流水号解码后，通过全局流水号跟踪一笔交易的整个执行过程，打开了复杂分布式集群和应用系统的黑箱，让一切过程一目了然。

这项技术非常适合判断交易的耗时点。比如，数据库节点单条语句执行时间很短，但如果一笔交易频繁访问数据库，累计的总时间会加长，通过全局流水号串接后，就可以看到交易访问数据库的次数和总耗时，进而可以分析出问题点。

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挑战之五：解决数据库分片的处理性能差异

金融级分布式数据库的采用，是银行核心系统分布化的重点。在数据库实现分布化以后，数据库节点各分片访问量是否均匀、响应时间是否一致、是否存在频繁访问的单分片表等，就成为运维团队必须密切关注的问题。

解决数据库各分片处理性能差异，可以通过华青融天鹰眼监控系统的SQL语义解析来定位问题。将SQL语句中的执行操作、访问的数据库表、WHERE条件、全局流水号等元素进行解析，通过多维分析找出访问量最高的表、执行最频繁的操作和耗时等情况，从而让SQL语句在节点间的执行轨迹直观呈现，为解决故障和调优性能提供了客观依据。

华青融天交易交控系统在数十家银行成功应用 。

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华青融天自2007年成立，一直致力于IT智慧运营的产品研发和技术服务，以AI驱动IT智慧运营，发展出一个平台、三个业务线产品：业务运维EZSonar、安全运营EZAccur、业务洞察和行为分析EZUBA，全力为用户打造一个高粘度的实时大数据平台。

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