案例3 “星輝”新核心業(yè)務系統(tǒng)

金華銀行（以下簡稱我行）“星輝”是基于OceanBase原生分布式國產(chǎn)化數(shù)據(jù)庫上線的新核心業(yè)務系統(tǒng)，是浙江省內(nèi)城商行首個基于OceanBase原生分布式國產(chǎn)化數(shù)據(jù)庫新建核心系統(tǒng)的成功案例。該工程在同業(yè)中具有重要借鑒意義，也為金華銀行后續(xù)業(yè)務發(fā)展和國產(chǎn)化替代奠定了堅實基礎(chǔ)。項目使用了“一主多備”等方案，構(gòu)建的系統(tǒng)整體運行平穩(wěn)，讓我行工作效率提升明顯，軟硬件成本下降顯著，體現(xiàn)了創(chuàng)新性和先進性。

關(guān)鍵詞：微服務，分布式架構(gòu)，分布式國產(chǎn)化數(shù)據(jù)庫

一、背景介紹

金華銀行上一代核心業(yè)務系統(tǒng)于2009年建成并投入使用。該系統(tǒng)在過去十多年中運行高效、穩(wěn)定，有效支撐了我行業(yè)務的跨越式發(fā)展，是全行信息化的核心基石。受限于早期的業(yè)務形態(tài)、設(shè)計理念和業(yè)務量，雖然近年來在原有基礎(chǔ)上進行了大量改進和優(yōu)化，但由于歷史原因，該系統(tǒng)存在架構(gòu)橫向擴展性不強、功能定位不清晰、對新產(chǎn)品/新業(yè)務響應能力不足、客戶定價不靈活等問題，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上很難實現(xiàn)質(zhì)的提升，故應考慮進行全面升級。

根據(jù)我行《2021—2025年戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃》，在規(guī)劃期間，信息科技部門的戰(zhàn)略定位將從“技術(shù)保障型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴苿右I(lǐng)型”。我們將積極推動新核心建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施升級改造，推進總行新核心系統(tǒng)的建設(shè)與轉(zhuǎn)型，提升利率市場化、產(chǎn)品管理、渠道協(xié)同和客戶關(guān)系管理等方面的能力，增強綜合化和差異化服務能力。2021年12月，中國人民銀行發(fā)布的《金融科技發(fā)展規(guī)劃（2022—2025年）》明確提出，關(guān)鍵軟硬件技術(shù)金融應用研究攻關(guān)將持續(xù)深入、場景適配不斷加強、成果轉(zhuǎn)化更加順暢，穩(wěn)健高效的技術(shù)供應體系逐步健全，產(chǎn)學研用互為支撐、相互促進的開放創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài)將更加優(yōu)渥。

正是在此背景下，我行啟動了新一代核心系統(tǒng)的升級改造——“星輝”工程。新核心系統(tǒng)采用分布式應用和OceanBase國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。同時，“星輝”一體推進我行科技的轉(zhuǎn)型升級，共涉及18個新建系統(tǒng)和49個配合改造的系統(tǒng)。經(jīng)過18個月的開發(fā)測試，項目群于2023年6月初成功上線。截至目前，系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定，為我行的業(yè)務發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。

二、建設(shè)內(nèi)容

我行新核心業(yè)務系統(tǒng)在“以客戶為中心”的理念下進行建設(shè)，主要具備以下業(yè)務能力：客戶信息管理、產(chǎn)品工廠建設(shè)、交易核算分離、機構(gòu)柜員管理、賬務處理、資產(chǎn)業(yè)務處理、負債業(yè)務處理、銀行卡業(yè)務處理。同時，該系統(tǒng)需要滿足產(chǎn)品創(chuàng)新、差異化定價和利率市場化要求。

（一）總體思路

新核心業(yè)務系統(tǒng)采用主流的“微服務+單元化”架構(gòu)，主要是為了適應銀行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，解決集中式的性能瓶頸，實現(xiàn)銀行核心業(yè)務系統(tǒng)國產(chǎn)化落地，幫助銀行在瞬息萬變的市場中通過靈活的產(chǎn)品、定價及營銷策略搶占市場先機。

新核心業(yè)務系統(tǒng)在應用層采用微服務架構(gòu)，將銀行核心業(yè)務系統(tǒng)按照業(yè)務領(lǐng)域進行解耦。每個微服務在業(yè)務功能上相對獨立，支持獨立部署，具有明顯單一、內(nèi)聚的業(yè)務價值。各微服務之間低耦合，通過包裝API提供依賴，服務內(nèi)包含完整獨立的模型集合。在微服務設(shè)計思想上遵循以下原則。

● 服務顆粒化：綜合考慮微服務的功能及性能。不僅要有細顆粒度的服務，還要有粗顆粒度的服務。

● 職責單一化：職責單一是總則，同時按照計算、檢查、處理、查詢進行分類。

● 運行隔離化：實現(xiàn)基于JVM或基于容器化的獨立進程運行。

● 運營自動化：著力DevOps體系建設(shè)，打通端到端流水線。

（二）技術(shù)線路

新核心業(yè)務系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)符合相關(guān)行業(yè)標準，按照工業(yè)標準、金融標準及行業(yè)規(guī)范進行設(shè)計和開發(fā)。技術(shù)上要求保持先進性，采用成熟的、經(jīng)過充分驗證的、全面的分布式技術(shù)框架，并且該技術(shù)框架具有豐富的實施案例。新核心業(yè)務系統(tǒng)需要從底層支持服務、數(shù)據(jù)、計算和緩存的分布式處理能力，提供全面的“熱點”賬戶解決方案，采用基于開放平臺設(shè)計的架構(gòu)，具備分布式集群部署能力和靈活的擴展性。

新核心業(yè)務系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)主要分為幾部分：去中心化的微服務平臺、分布式平臺、適用于金融典型業(yè)務場景的應用框架、運維監(jiān)控平臺和開發(fā)平臺。

和大部分城商行相同，我行上一代核心業(yè)務系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的“小型機+集中式數(shù)據(jù)庫+高端存儲”的架構(gòu)。此架構(gòu)具有安全系數(shù)高、運行穩(wěn)定、響應速度快等特點，但也存在無法支撐高并發(fā)業(yè)務、軟硬件資源無法彈性擴展、軟硬件維護成本高等缺點。隨著金融行業(yè)各類應用場景逐漸豐富，各類數(shù)據(jù)呈現(xiàn)井噴式增長，特別是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的快速發(fā)展，以及金融行業(yè)在數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)安全等方面要求的不斷提高，傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫需要不斷提升硬件服務器性能以滿足業(yè)務需求，難以承受負載的長久增加。因此，為了適應新業(yè)務發(fā)展需要，我行最終選擇原生國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫OceanBase。OceanBase主要有以下幾個特點。

● 分布式架構(gòu)：OceanBase基于Shared-Nothing分布式架構(gòu)開發(fā)，將數(shù)據(jù)分散到多個獨立的節(jié)點上，每個節(jié)點都擁有自己的數(shù)據(jù)庫引擎、事務引擎和存儲引擎。它具有水平擴展性好、具有數(shù)據(jù)分片與副本、計算與存儲分離、高可用性、高兼容性、智能負載均衡以及多租戶與多副本隔離等特點。

● ACID事務支持：OceanBase通過分布式事務、MVCC（多版本并發(fā)控制）、事務日志、回滾以及不同的事務隔離級別等機制，實現(xiàn)了ACID（原子性、一致性、隔離性和持久性）事務支持，保證數(shù)據(jù)在并發(fā)環(huán)境下的一致性和完整性。

● 高并發(fā)讀寫：OceanBase數(shù)據(jù)庫基于Paxos的分布式選舉算法來實現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性，最小的粒度可以做到分區(qū)級別。集群中數(shù)據(jù)的一個分區(qū)（或者稱為副本）會被保存到所有的分區(qū)上，整個系統(tǒng)中該副本的多個分區(qū)之間通過Paxos協(xié)議進行日志同步。每個分區(qū)及其副本構(gòu)成一個獨立的Paxos復制組，其中一個分區(qū)為主分區(qū)（Leader），其他分區(qū)為備分區(qū)（Follower）。所有針對這個副本的寫請求，都會自動路由到對應的主分區(qū)上進行。主分區(qū)可以分布在不同的OBServer上，這樣不同副本的寫操作也會分布到不同的數(shù)據(jù)節(jié)點上，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)多點寫入，提高系統(tǒng)性能。

● 自動擴容：OceanBase擁有強大的擴展性和彈性，即在線擴縮容能力，且整個在線擴縮容的過程對業(yè)務完全透明。當有新的服務器橫向擴容進入當前集群時，會自動觸發(fā)負載均衡策略，根據(jù)當前所有節(jié)點的內(nèi)存、CPU、數(shù)據(jù)量、副本數(shù)等多個因素計算出權(quán)重，自動進行數(shù)據(jù)的遷移、再分布和均衡。在擴縮容期間，數(shù)據(jù)庫持續(xù)可用，并且保證數(shù)據(jù)一致性，無數(shù)據(jù)丟失。OceanBase利用透明水平擴展、分區(qū)管理、自動負載均衡的能力，實現(xiàn)了集群自動管理數(shù)據(jù)分布。

● 低成本：OceanBase采用廉價的PC服務器作為其數(shù)據(jù)庫主機，不依賴特定的高端硬件和存儲設(shè)備。通過運用分布式技術(shù)和無共享架構(gòu)，大大降低了數(shù)據(jù)庫的硬件成本。當性能不足時，可利用其強大的在線擴展能力，通過增加新服務器進行自動擴容，從而降低運維成本。

三、創(chuàng)新應用

我行新核心業(yè)務系統(tǒng)自2023年6月2日切換上線至今，總體使用情況良好，實現(xiàn)了核心系統(tǒng)性能和可用性的提升以及雙中心雙活架構(gòu)落地。

該系統(tǒng)的應用創(chuàng)新主要體現(xiàn)在如下幾個方面。

● “以客戶為中心”的業(yè)務體驗。站在客戶視角，科學劃分了交易粒度，合理設(shè)計了交易聯(lián)動，優(yōu)化了業(yè)務處理流程，提升了客戶業(yè)務體驗。

● 快速產(chǎn)品創(chuàng)新。支持完善的產(chǎn)品工廠，通過核心基礎(chǔ)產(chǎn)品的靈活參數(shù)化配置和組合，實現(xiàn)了快速推出新產(chǎn)品，快速響應市場。例如，我行在開門紅期間推出的“紅包存”“爸媽存”等存款產(chǎn)品，通過參數(shù)配置即可快速實施，速度比原來提高了20倍。

● 差異化靈活定價。通過多維度的定價模型和彈性的定價策略，實現(xiàn)了利率、費率、稅率、匯率等的差異化定價，滿足了利率市場化及靈活的價格策略要求。例如，我行大額存單產(chǎn)品可根據(jù)區(qū)域、存期等不同維度進行靈活差異化定價。

● 構(gòu)建一體化賬戶體系。支持多模式賬戶，包括本外幣一體化賬戶，可對個人Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類賬戶進行綜合管理，實現(xiàn)了賬戶介質(zhì)的分離，支持傳統(tǒng)業(yè)務及特色創(chuàng)新業(yè)務的開展。例如，我行個人賬戶可有效支持本外幣一體的多幣種核算；對公賬戶則可支持集團賬戶、母子賬戶等多種賬戶類型。

● 先進的賬務核算能力。實現(xiàn)了交易核算分離和產(chǎn)品視角的核算，可靈活應對未來業(yè)務與核算的變化，同時進行了新會計科目調(diào)整，滿足了新會計準則的要求。

● 業(yè)務流程優(yōu)化。引入了新理念、新功能，提升了業(yè)務流程的自動化程度；通過流程優(yōu)化提高了業(yè)務服務效率和質(zhì)量，在提升客戶及用戶體驗、加強風險控制兩方面獲得平衡。

● 實現(xiàn)事中價稅分離。對損益類科目，進行事中價稅分離，確保了增值稅核算準確。

● 支持多法人模式。根據(jù)不同的法人，對客戶、賬戶、產(chǎn)品、交易、核算、業(yè)務參數(shù)、數(shù)據(jù)等進行了不同的組裝及管理，且互相不影響。該系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在如下幾個方面。

● 通過分布式實施，交易吞吐量從原來的600TPS上升到2400TPS，提升了4倍；數(shù)據(jù)庫并發(fā)進程數(shù)量從原來的50提高到1000，提升了20倍。

● 應用雙中心雙活部署，進入每個數(shù)據(jù)中心的交易由DNS域名服務自動分配，進入單個中心的交易完成整個業(yè)務處理流程。單個中心的聯(lián)機服務使用集群方式進行部署，以確保單個數(shù)據(jù)中心的高可用性。當單個中心的微服務出現(xiàn)故障時，網(wǎng)關(guān)將進行跨中心的轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)用，將交易請求轉(zhuǎn)至同城中心或災備中心，以確保整體聯(lián)機服務的高可用性。

● OceanBase數(shù)據(jù)庫同一數(shù)據(jù)保存在多臺（≥3臺）服務器中的半數(shù)以上服務器上（例如3臺中的2臺，5臺中的3臺等）。每筆寫事務必須到達半數(shù)以上服務器才生效，因此，當少數(shù)服務器故障時，不會有任何數(shù)據(jù)丟失。OceanBase數(shù)據(jù)庫底層實現(xiàn)了Paxos高可用協(xié)議，在主庫故障后，剩余的服務器會很快自動選舉出新的主庫，并繼續(xù)提供服務，從而提供高可用能力，提升系統(tǒng)可靠性。

● 當分布式數(shù)據(jù)庫性能不足時，可以在不影響現(xiàn)有業(yè)務的情況下進行在線擴展，提高系統(tǒng)的性能和響應時間，解決集中式數(shù)據(jù)庫增加性能時必須停機停服的問題，從而提供更好的業(yè)務連續(xù)性和數(shù)據(jù)一致性保障。

● 一套數(shù)據(jù)庫可以有多個租戶，每個租戶可以自由選擇使用ORACLE租戶模式或者MySQL租戶模式。租戶之間完全隔離，分配給租戶的CPU、內(nèi)存、IO等資源屬于獨占模式，租戶之間互不干擾。

● 同一數(shù)據(jù)庫中，不同租戶可以使用不同的字符集。在新建租戶時，可以根據(jù)應用的要求指定字符集。目前支持的字符集有binary、GBK、GB18030、utf16、utf8mb4。同一租戶下，不同表可以設(shè)置不同的字符集。當表的字符集與租戶字符集不一致時，以表字符集為準。這能夠有效支持應用系統(tǒng)的生僻字改造。

● 支持透明加密，數(shù)據(jù)在寫入存儲設(shè)備前自動加密，讀取時自動解密。整個過程對用戶是透明的，黑客和惡意用戶無法從數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)庫備份或磁盤中讀取到敏感數(shù)據(jù)。該功能支持國密算法，能有效保障敏感數(shù)據(jù)的加密存儲，滿足監(jiān)管部門的國密改造基線要求。

● OceanBase數(shù)據(jù)庫支持讀寫分離部署，核心系統(tǒng)的讀寫指向生產(chǎn)中心，數(shù)據(jù)中臺的卸數(shù)指向同城災備中心。當數(shù)據(jù)中臺進行卸數(shù)操作時，不會對生產(chǎn)中心產(chǎn)生任何性能上的影響。

● 由于采用分布式架構(gòu)和靈活的高可用架構(gòu)，OceanBase數(shù)據(jù)庫可以支持多種高可用部署方式，如機房部署、同城雙活、兩地三中心、三地五中心等，不需要額外的容災軟件。

四、取得成效

我行基于OceanBase國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的新核心業(yè)務系統(tǒng)順利投產(chǎn)，使我行業(yè)務服務能力和技術(shù)支持能力得到了極大提升，并進一步增強了我行未來業(yè)務可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障，快速響應了互聯(lián)網(wǎng)時代下的金融業(yè)務需求，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

● 經(jīng)濟效益：新核心業(yè)務系統(tǒng)在經(jīng)濟效益方面的表現(xiàn)顯著，能夠有效支持業(yè)務產(chǎn)品的快速創(chuàng)新和推向市場，提高我行存款、中收和貸款利息收入，為業(yè)務經(jīng)營和精細化管理提供基礎(chǔ)支撐。經(jīng)營上呈現(xiàn)出“業(yè)務規(guī)模穩(wěn)步增長、盈利能力大幅提升、資產(chǎn)質(zhì)量持續(xù)優(yōu)化”的狀態(tài)。此外，以新核心業(yè)務系統(tǒng)建設(shè)為中心的項目群，均采用X86服務器進行部署，不依賴特定的高端硬件和存儲設(shè)備，通過虛擬化和分布式技術(shù)，極大程度地降低了我行服務器設(shè)備的采購成本和維護成本。

● 社會效益：核心系統(tǒng)是銀行最重要的業(yè)務系統(tǒng)，實施該項目的難度和重要程度在我行歷次項目中首屈一指。我行成功完成了核心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫國產(chǎn)化替代，實現(xiàn)了去IOE化全棧自主可控能力，為后續(xù)更多重要業(yè)務系統(tǒng)的自主可控提供了可靠的演化路徑。我行基于OceanBase國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的新核心業(yè)務系統(tǒng)，作為浙江省內(nèi)城商行中首個基于OceanBase原生分布式數(shù)據(jù)庫新建核心系統(tǒng)的案例，受到了省內(nèi)多家金融機構(gòu)同業(yè)的關(guān)注。系統(tǒng)成功投產(chǎn)上線后，省內(nèi)城商行多次到我行進行交流學習，討論OceanBase分布式數(shù)據(jù)庫的特性和優(yōu)勢、分布式國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫如何助力金融機構(gòu)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以及如何加強金融機構(gòu)自身的安全自主可控能力等議題。

完成人：

毛　燕　金華銀行股份有限公司董事會辦公室主任

吳立輝　金華銀行股份有限公司人力資源部績效考核辦公室副主任

余　妙　金華銀行股份有限公司業(yè)務部高一級產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理

趙　哲　金華銀行股份有限公司信息科技部數(shù)據(jù)管理中心主任

洪秋華　金華銀行股份有限公司信息科技部軟件開發(fā)中心主任