中国邮政储蓄银行有限责任公司运行管理部 刘玉成 张帝

随着金融业务的快速发展，客户对金融服务的要求日益提高，对金融服务的差异化需求日益明显。为了满足客户需求，进一步促进业务发展，中国邮政储蓄银行有限责任公司（以下简称“邮储银行”）致力于新一代银行核心业务系统的研究和开发。新一代银行核心业务系统应具有高并发、低处理时延的特性，其软硬件基础平台应具有灵开放式平台银行核心系统可行性分析中国邮政储蓄银行有限责任公司运行管理部 刘玉成 张帝活的可扩展性和高度的安全可靠性。

近年来，信息技术快速发展，开放平台技术日趋成熟，邮储银行创新研究基于开放平台打造新一代核心业务系统，分析了基于开放平台的小型机集群技术建设超大规模银行核心业务系统的面临的挑战，提出解决方案，并创造了全球银行业核心业务系统在开放平台上的最佳性能。

一、开放式平台核心银行系统建设背景

1. 监管要求

随着银行业数据大集中的基本完成，监管机构对金融机构提出了更加严格的管控要求。同时也对金融机构未来信息科技发展思路、发展方向加强了前瞻性的指引。

根据中国银行业信息科技发展规划指导意见，各金融机构可采用开放、灵活和安全的基础架构，搭建统一的整合机制和整合平台，以提供端到端的跨产品、跨渠道、跨平台的统一解决方案；应加强信息科技风险管理以提升信息安全保障体系的健壮性和有效性；可采用高可用或虚拟化等技术手段保障系统设备运行的安全性和可靠性。

2. 技术进步

微电子技术、芯片制造工艺、计算机处理技术、数据存储技术和高速宽带通信技术等在本世纪初继续保持快速发展，为大规模计算处理提供了坚实的硬件平台。如CPU主频速度2001~2010年提升了4~10倍；其内部结构更加紧凑，一颗CPU由单核发展至目前的4~10核；其缓存部署更加层次化，通过增加三级缓存及调整缓存使用方式， CPU的处理能力进一步提升。

软件方面，软件思想架构、数据传输总线、数据库管理软件及操作系统等不断深入优化，为高并发实时交易数据处理系统提供了强有力的软件技术支撑。如SOA架构提升了系统整体的灵活性和高可靠性；数据库集群技术，实现了数据库跨节点横向扩展能力。

3．技术验证

为了全面掌握基于开放式平台的小型机集群技术的发展趋势，准确评估小型机集群对银行核心业务系统的支持能力，邮储银行搭建了一整套基于开放架构的软硬件平台，以验证其支撑核心业务系统高速、稳定运行的可行性。

在整个软硬件平台搭建过程中，邮储银行积极引进灵活、高效的云计算资源供给方案，将服务器、存储、网络、中间件、数据库等领域中的相关组件进行有机结合，成功构建一个高内聚、松耦合、高速通道、大容量、高并发、实时业务处理系统。

经过半年多的测试，基于开放式平台的小型机集群处理能力可达11 745笔／秒（每类交易的平均响应时间均小于1秒，交易成功率达到99.99%），日交易峰值近2亿笔。

测试结果不仅验证了“基于开放平台的小型机集群技术建设超大规模银行核心业务系统”的可行性，也创造全球银行业核心业务系统在开放平台上的最佳性能。

二、开放式平台核心银行系统建设面临的挑战和解决方案

分析表明，基于开放式平台的超大规模银行核心业务系统主要面临扩展能力和安全稳定两个方面的挑战。邮储银行经过测试研究，采取了先进的技术解决方案，较好地解决了上述难题。

1．扩展能力

在银行核心业务系统中，可积极引进面向服务的架构（SOA）和云计算技术，实现软件作为服务（SaaS）、平台作为服务（PaaS）和基础架构作为服务（IaaS）的三层有机联动，进而提供从软件到硬件多层面的扩展能力。

（1）应用服务在线调整

为了促进业务快速发展，应用系统需要具有较高的灵活性以实现新业务功能的快速部署；为了提供不间断的优质服务，应用系统需要具有较强的在线调整能力。在银行核心业务系统设计中，可采用原子交易、服务组件和服务框架三层模式，以实现上述功能的有机结合。

在应用系统内部，每个原子交易可供多个服务组件使用，而多个服务组件有机组合在一起，构成一个易于管理的服务框架。为了满足新业务功能，可通过复用已有原子交易，补充完善相应业务功能来提供新的服务组件，进而实现业务需求的快速响应；对于新服务组件的部署，可通过在线调整服务框架来实现，做到新业务功能在不影响已有服务的基础上在线提供。

另外，根据系统内部各服务组件的内在特点，通过任务管理的模式，实现服务框架内服务数量自适应在线调整。这不仅有利于实现服务数量的最优配置，而且在满足实际需求的基础上提高了服务进程对系统资源的最佳使用。

（2）功能节点负载均衡

基于开放式平台的小型机集群要满足银行核心业务系统的大吞吐量、低处理时延的要求，必须要在软件和硬件两方面、多个层面采用负载均衡技术。

负载均衡技术应用体现如下几方面：①在数据通信领域中，二层端口聚合，可灵活地扩展网络传输带宽，实现会话汇聚和分发，从而轻而易举地提升系统吞吐量；②在数据处理过程中，通过“资源池”的配置与使用，有效降低系统响应时间；③在存储网络中，多链路技术不仅提高了数据传输带宽，而且提供了链路的高可用性。

中间件产品所提供的负载均衡方案，可自适应地完成资源重配及故障切换；应用层的负载均衡，增加了系统部署的灵活性。

负载均衡技术的灵活使用，不仅提升了系统的处理能力，而且提高了系统的高可用性和高可靠性。此外，负载均衡技术运用于“池”资源中，即可提供简单的“云计算”功能。

（3）软硬件平台无缝扩展

软硬件平台无缝扩展和平滑升级的能力是银行核心业务系统持续运行的基础所在。目前，除硬件平台不断提升纵向扩展能力外，以消息中间件为代表的软件产品平台不断推陈出新，以Infiniband为代表的高速通道技术广泛应用，均为解决银行核心业务系统所面临的难题提供了较好的解决方案。

数据库产品的网格化发展，提升了数据库跨节点部署能力；基于Infiniband通道的数据库心跳技术应用，大大提高了数据库整体处理性能；另外，数据库产品自身结构的优化、通信协议栈层次的精简等，也为数据库产品高效运行提供了保障。

2.安全稳定

为了应对基于开放式平台的银行核心业务系统在运行过程中可能出现的各种异常情况，系统设计从应用系统、平台建设、系统互联、硬件产品支持等多个方面进行了全面且深入的综合考虑。

（1）应用软件失效备援

应用软件基于面向服务的架构和设计思想，应用服务具有较高的灵活性。利用其灵活性，结合系统基础设施的规划、部署，可以实现应用软件的失效备援。

应用软件级的失效备援机制可分为基于应用服务和基于应用服务管理框架两种。其中，基于应用服务的失效备援是指在应用服务管理框架中实现应用服务的冗余部署，利用硬件负载均衡设备或应用软件负载均衡机制，在需要时将服务请求切换到相应的冗余服务；基于应用服务管理框架的失效备援是指将应用服务框架在系统中冗余部署，利用硬件负载均衡设备或应用软件负载均衡机制，在需要时将服务请求切换到相应的冗余的应用服务管理框架。

（2）VIP服务通道

在银行核心业务系统中，可从系统运行稳定性、持续性及处理性能的角度，配合物理设备、系统支撑软件（数据库系统、操作系统）的相关措施，通过构建VIP服务通道的方式降低应用服务运行期间的相互影响。

服务通道可以基于不同业务产品或不同应用服务管理框架的不同粒度来设置，从而满足部分应用处理资源只响应特定的服务请求或不同的服务监听响应不同的通道传递过来的服务申请的功能。

（3）流量控制

应用软件可以通过服务请求流量控制（包括交易流量和渠道流量）机制，在系统性能波动较大的时间段，对少部分影响程度高的交易进行流量控制，以保障系统平稳运行。

（4）故障隔离

故障隔离机制，即在银行核心业务系统的应用软件发生故障时，通过故障隔离把故障造成的影响限制在最小范围内，提高系统提供对外服务的整体水平。隔离粒度可按渠道、内部模块、服务类型和交易类型等区分，以提供较细的调整精确度。

开放式平台服务器处理能力的不断提升，使得其具备满足银行核心业务系统高并发、大交易量需求的能力。经验证测试，日峰值2亿笔的交易量可满足银行核心业务系统中期发展需求。

软硬件系统架构、高速通道等技术不断推陈出新，较好地解决了基于开放式平台单台服务器处理能力不足的“缺陷”，这不仅可满足银行核心业务系统的扩展能力需求，而且提高了系统的可高用性和高可靠性，为系统长期稳定运行提供了技术支撑。

综合考虑信息技术的发展趋势以及由此所带来的系统整体扩展能力和安全可靠性方面的提升，开放式平台完全有能力支撑超大规模高并发的银行核心业务系统长时间稳定运行。