商业银行服务器国产化应用探索

　　当前，国内商业银行的核心业务系统大量采用国外高端设备，虽然在数据存储、网络控制、业务应用中采用了许多安全措施，但是由于核心软硬件的不透明、不可控，业务系统安全如同构建在沙滩上的碉堡，无法得到根本保障，这给我国银行业系统的安全稳定运行带来隐患。在IT产品“去IOE”和加强商业银行IT设备国产化转型的背景下，推广和应用自主创新的高端容错计算机，取代国外相关产品，能够避免因过度依赖国外技术和产品而带来的信息安全隐患。受中国建设银行总行委托，中国建设银行山东省分行信息技术部牵头实施了浪潮K1代替代收代付小型机项目，为商业银行应用服务器国产化做了有益的探索，具有重要的现实意义。

　　市场背景和行业现状

　　我国启动863计划“高端容错计算机”项目，目的是打造具有自主产权的主机系统。2013年1月，浪潮公司牵头研发的天梭K1主机上市。这是中国第一款自主研发、具有完整自主知识产权的主机产品。同时，浪潮还研制成功符合Unix 03标准的操作系统K-UX，使得中国成为掌握新一代主机技术的国家。

　　目前，我国商业银行的核心业务系统所用的高端服务器、存储设备等核心硬件，以及操作系统、数据库等核心软件都是国外厂商提供的，信息化建设对国外厂商依赖度较高，特别是核心业务系统严重依赖国外的软硬件产品，信息安全存在巨大的隐患。中国建设银行作为国有四大商业银行之一，在这个大时代背景下，更有责任积极推进商业银行设备的国产化。

　　浪潮K1代替代收代付小型机项目

　　2014年，中国建设银行总行决定将浪潮K1主机引入新一代核心系统，并委托山东分行信息技术部牵头实施浪潮K1主机代替代收代付小型机项目，力求突破大型国有商业银行总行企业级核心系统无国产主机的现状，进一步推动国产主机的替代进程，实现以国产主机为核心、带动国产IT设备在关键应用领域的规模化突破。

　　企业级代收代付组件是中国建设银行新一代核心系统的重要组成部分，在建立全行代收代付业务模型的基础上，采用定制方式快速拓展业务市场，提高业务需求响应速度，可多渠道发布代收代付业务产品，提供全行一致的客户体验。

　　该组件采用“AP+DB”分离模式，其中AP层由多台x86架构虚拟机组成，操作系统为RHEL6.4，分别承载联机交易、联机批处理、日终批处理、文件服务和后台管理等功能。DB层由两台IBM P7小型机（32C/128G）构成，运行Oracle RAC数据库集群，操作系统为AIX 7100-01 SP6，数据库版本为Oracle11g。

　　项目最终目标是将中国建设银行企业级代收代付组件的数据库服务器从IBM小型机迁移到浪潮K1950系统，保障业务的可靠性、高性能和可扩展性，以及数据的安全性和完整性。项目使用浪潮K1950主机搭建企业级代收代付组件数据库服务器测试环境，同步搭建应用服务器测试环境，在此环境下完成测试工作，确保K1主机在安全性、可靠性、稳定性等方面满足系统生产要求。

　　项目测试

　　该项目以中国建设银行北京数据中心搭建的浪潮K1主机环境为基础，部署企业级代收代付组件相关应用和数据库，并在此环境中实施各项测试工作，主要包含功能测试、非功能测试和运维测试三部分。

　　本次功能性测试以山东分行代收代付上线项目为基础展开，主要目的是在浪潮K1主机环境下测试各类代收代付业务功能是否能够正常运转。

　　测试案例以山东分行特色项目上线的全部案例范围为基础，涵盖企业级代收代付组件所有典型业务类别，涉及签约、单笔、批量等业务，全面覆盖电子、柜面、自助等全部交易渠道，共计119个用例/功能、2294个案例。

　　功能测试分两轮实施，共发现12个功能缺陷，主要是应用版本与Oracle数据库版本兼容性问题导致，至第二轮测试结束后，所有问题均已解决。

　　企业级代收代付组件在K1主机环境下平稳安全运行是决定该项目成功与否的关键。因此，性能测试就成为本项目的最关键一环。性能测试由北京测试中心和山东分行信息技术部共同完成，选择Loadrunner作为测试工具，涉及企业级代收代付组件的19支交易接口。围绕测试内容设计6类测试场景，分别是单交易基准测试、单交易负载测试、混合场景测试、交易稳定性测试、批处理测试、高可用性测试等。

　　单交易基准测试采取单用户发起交易方式，目的在于建立基准的性能指标。每支交易迭代100次，测试结果为交易全部成功且响应时间均小于指标值。

　　单交易负载测试采用多用户并发模式发起交易，连续发起一段时间，主要测试每支交易多用户并发时的运行情况。经过测试，各支交易的响应时间均小于测试指标值，且没有并发错误，测试结果符合预期。

　　混合场景测试以日间批处理作为背景压力，每批次明细笔数为100，时间间隔1分钟，每分钟执行80批次。该测试场景按照用户并发数逐步增加梯度，观察测试拐点出现和拐点处相关技术参数，进而分析出系统的最大负载场景出现在哪个梯度。

　　分析交易处理能力趋势图可以看出，TPS随用户数增长逐渐提升，在第四梯度压力下，系统出现拐点，此时并发用户数为116，系统处理能力达到379.82笔/秒，满足356笔/秒测试需求；分析各梯度CPU使用率图可以看出，AP、DB服务器的CPU使用率随用户数增长逐渐提升；AP、DB服务器的CPU资源在5个梯度压力下均未超过测试指标阈值的70%，DB满足测试需求。综上得出结论，代收代付组件在第4梯度时处理能力最佳。

　　系统可靠稳定运行是金融信息化赖以生存的基础，也是金融业务安全的基础。为了保障系统上线后能稳定可靠地运行，山东分行信息技术部对系统进行了严格测试。稳定性测试在两个典型场景中进行，分别是12小时稳定性测试和10×24小时稳定性测试。前者选取一般营业日场景，根据山东分行业务规模和代收代付组件历史运行情况，按照最大并发压力的80%进行稳定性测试，场景稳定运行12小时，处理13327298笔交易，其中失败7笔，交易处理能力为308笔/秒，交易波动范围为4.5%，交易成功率达99.99%，通过12小时持续加压运行，以考察系统在高压下的运行情况。后者同样选取联机交易模型&日间批处理模型&日终批处理模型，持续加压运行10天，使数据库服务器在持续大压力下长时间运行，以验证数据库服务器的稳定运行能力。测试结果表明，在稳定性测试期间，交易TPS运行平稳，交易成功率为99.99%，交易波动范围为4.5%，应用服务器CPU、内存、I/O各指标均在正常范围内，符合测试预期。

　　批处理测试分为日间批处理和日终批处理两个部分：日间批处理每批100笔明细，间隔时间1分钟，每分钟执行350批次；日终批处理按照全部1483个委托单位共281770条数据进行测试，测试结果为：日间批处理时间窗口为5.5笔/秒，达到测试指标4笔/秒。日终批处理总执行时间为22分42秒，满足处理时间不超过两小时的测试指标。两项测试CPU、内存、I/O各指标均在正常范围内，符合预期结果。

　　高可用性测试采用人工设置硬件或软件不可用场景的形式，测试各应用服务器和数据库服务器的切换能力，包括RAC有效性测试、数据库存储光纤卡闪断、存储链路切换测试等16项，各项测试结果均符合预期。

　　运维测试由北京数据中心主导，对日常运维的各应用场景进行了全面测试，包括系统安装测试、操作系统运维测试、存储和工具兼容性测试等内容，共分为11个大类70个用例。

　　在运维测试过程中，除发现个别运维和监控工具版本不兼容等问题外，所有测试结果均符合预期，满足日常运维的各项要求。

　　结论与展望

　　为了严格控制项目实施风险，确保信息系统安全稳定，项目采取了严格、科学的项目管理方法，进行了大量细致而严密的业务测试验证。山东分行信息技术部还积极创新，利用面向服务的分层架构开发服务总线。通过上述措施，在基于国产高端容错机进行首个代收代付组件应用示范时，在存在较多不确定因素、较大系统运行风险的情况下，确保了项目的成功实施，为防范信息系统安全风险、保证业务连续性提供了有力的保证。

　　经过以上多轮、全面的测试，浪潮K1在各个应用环节基本满足了项目要求。但是，数据库厂商没有关于Oracle11g和后续版本支持浪潮K1主机的具体计划，因此暂时没有将浪潮K1主机系统投产运行。由此也可以看出，IT产品“去IOE”是一项系统工程，各个环节相互联系，相关系统的国产化还有漫长的道路要走。

　　针对Oracle数据库版本不兼容问题，浪潮公司推出了自己的数据库产品K-DB，并已完成在K1主机运行的内部开发和测试工作。2016年，中国建设银行将进行“K1+KDB”的各项测试工作，力争早日实现代收代付项目的国产化迁移目标。

　　此次中国建设银行和浪潮合作，共同完成对代收代付组件的国产化实践和成功应用，对未来银行业系统建设将产生深远而积极的影响。

　　本项目研究的代收代付组件，是当前各大商业银行核心业务系统的重要组成部分。该系统国产化的成功实践，充分证明具有我国自主知识产权的技术可以应用在商业银行的核心业务系统之上，这对其他金融单位将起到很好的借鉴和示范作用。

　　通过本项目对软硬件技术的研究和探索，为以后全面采用国产软硬件产品奠定了理论和实践基础。同时，通过这个项目，也为以后做数据迁移和应用移植工作积累了丰富的工具、知识和经验，还可为后续相关工作提供参考和帮助。

　　该项目的成功实施，进一步证明了国产主机在金融行业的可用性，从而为金融行业应用国产设备，降低对国外厂商的依赖提供了技术保障，切实保障金融系统的安全。

　　通过项目成果转化，中国建设银行在后续项目中将大量采用国产软硬件产品，不仅可以显著降低前期采购成本，而且可以显著降低后期的维护运营成本。

　　■中国建设银行山东省分行信息技术部 杨欣华 张帆 孙晔