長期以來,由于先入為主和缺乏有效替代品的原因,基于專有架構的大型機、小型機一直占據著國內金融、電信、能源、國防、政府、交通等重要領域的關鍵業務應用。例如,在建設銀行、工商銀行、中國銀行、農業銀行等國有銀行的關鍵系統中,普遍采用了IBM Z和P系列服務器,在證券、鐵道、電信等領域HP NonStop系列和SUN SPARC系統高端服務器應用廣泛。
不過,隨著銀行業務發展和競爭程度的加劇,尤其是大量城市商業銀行、中小銀行機構的出現,上述格局已開始被打破。出于技術升級、投入產出比等方面的考慮,這些銀行已經開始在IT平臺選型時,把目光投放了開放架構的x86平臺。遵義市商業銀行采用4臺基于英特爾至強7500的浪潮TS850來承載其核心交易業務系統和核心數據庫,正是這樣一個例子。
老系統碰到新問題
遵義市商業銀行成立于2001年,主要負責地方中小企業的融資,是當地存貸規模最大的金融機構,2008年末資產總額為99億元,2010年末則突破200億元,發展十分迅速。據了解,在遵義市商業銀行內,中小企業及個體工商戶貸款占全部貸款額的50%以上,本地城區中小企業在遵義市商業銀行的開戶數占工商注冊數的70%。
此前,遵義市商業銀行的業務系統主要部署在由兩臺IBM P590小型機構成的數據庫雙機環境中,其核心交易系統數據庫存放在直連存儲里,業務邏輯處理則通過x86服務器來承載。隨著銀行業務的發展,這個老系統在性能、安全穩定性方面都碰到了一些挑戰,主要集中在以下兩個方面:
一是系統性能出現瓶頸。隨著銀行業務量激增,原有核心交易系統數據庫已很難滿足客戶的需求,主要表現在處理一個事務耗時比較長,同時并發三個用戶的請求時,會出現短時間內停止響應的情況。
二是系統安全性無法保障。由于原來的物理環境是數據庫雙機方案,不能很好的解決存儲層的單點故障問題,而且所有硬件設備都在同一個機房內,一旦有意外事故發生導致該機房不能使用,那么銀行整個數據會丟失。此外,其業務處理層由物理機擔當,除了造成很大的電能浪費之外,最重要的是沒有實現業務的平滑遷移和容災功能。
為此,遵義商行決定對現有的核心業務交易系統和中間業務進行升級,利用高性能的硬件設備和易用的軟件搭建一個高性能、高可用、易擴展及智能的銀行私有云,并且使該私有云具備在多層次上的容災功能。
把目光轉向x86服務器
跟幾年前不同,這一次遵義商行把目光投入了高端x86服務器。隨著英特爾至強7500系列(Nehlaem-EX)處理器的發布,自2010年開始,市場上出現可以支持八顆處理器、64內核、128線程、TB級內存的高端x86服務器,基于該平臺之上的浪潮TS850正是一個典型代表。
為了驗證浪潮TS850的性能表現,遵義商行聯合浪潮公司進行了有針對性的實際測試。其場景是通過在TS850服務器上部署銀行交易數據庫,然后運行銀行實際結息存儲過程,更新數據過程、更積數和加載67萬條記錄,測試實際的完成時間,并與原有的系統進行比較。在測試中,選擇了單事務處理測試(單獨運行數據加載,更新,更積數計算完成時間)和并發性測試(在多個客戶端同時提交相同功能的存儲過程)兩種方法。
測試結果表明,整個結息過程浪潮TS850只需要17分鐘,而原系統需要1個小時;更新過程浪潮TS850需要8分鐘,原系統需要25分鐘;更積數處理浪潮TS850需要2分鐘,原系統要10分鐘;加載67萬條記錄浪潮TS850需要1分25秒,原系統要8分鐘;浪潮TS850同時運行8個并發存儲過程,有6個通過測試,2個失敗,原系統運行3個并發存儲過程,有2個通過測試,1個失敗。總體來看,在運行銀行實際業務的測試中,TS850的速度比現有系統提高了3-5倍。
x86服務器+虛擬機帶來高可用方案
據了解,根據遵義商行的實際情況及銀行私有云的需求,浪潮公司為其量身定制了一套完整方案,該方案分為業務邏輯處理層及數據存儲層兩層架構,其中業務處理層主要處理核心交易系統及外圍系統業務,數據存儲層主要部署銀行的核心業務數據庫。具體拓撲圖如下所示:
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在業務邏輯處理層,除了核心交易業務之外,還包含一些中間業務,如代繳水費、電費、電話費等。由于這些中間業務系統的特點是運行的操作系統各異,都有自己的數據庫,而且數據庫差異比較大,但數據量比較小,對安全性,穩定性要求低,最原始的數據是從核心交易數據庫中進行提取,整個業務壓力不大,而且并發性要求低,因此可以將這些業務部署在虛擬機上,一方面可以減少物理機的使用,降低成本,另一方面可以利用虛擬機具有的快速恢復、業務邏輯的平滑遷移、易備份等特點以及SRM等組件,實現災難恢復管理、無中斷測試和自動化故障切換等功能,從而確保各個中間業務之間的安全。
在本方案中,采用兩臺TS850將虛擬機創建在同城兩個機房的兩臺AS1000G3磁盤陳列上,將核心交易系統及外圍系統業務布置在虛擬機上。兩臺TS850部署的虛擬機可以互相接管,實現業務不中斷,同時虛擬機部署到存儲上實現整個虛擬機連同業務和數據庫的備份;同城的異地機房存儲設備間的鏡像,完成了業務邏輯層的容災。
在數據庫存儲層上,由于部署銀行的核心業務數據庫,該數據庫是其他業務系統數據庫的源數據庫,因而銀行的核心業務數據庫對機器性能要求非常高,并且要穩定,確保24*7小時不宕機。為此,將核心業務數據庫部署在TS850服務器雙機系統上,專門用于數據的存儲服務,后端掛接現有存儲,只存放銀行的核心交易數據。該層同樣通過存儲設備之間的鏡像復制,實現容災。由于TS850使用的至強7560處理器擁有超過20項RAS特性,能保證數據的安全性與穩定性。即便當主數據庫服務器出現問題,通過虛擬機臨時接管,也能確保數據層處理不間斷。
總之,該方案不僅實現了比原有小型機更高的可擴展性能,而且從業務邏輯處理到數據存儲分層次實現了同城異地容災,能通過虛擬化、私有云架構充分利用了客戶已有的設備投資,為用戶節約大量的資金。
方案點評:開放架構的魅力
浪潮TS850服務器能夠進入一直被RISC小型機占據的銀行核心業務系統,在一定程度上宣告了x86架構的勝利。在筆者看來,與傳統封閉、昂貴的小型機相比,x86服務器之所以多年來不斷侵蝕專有架構的市場,直至銀行、電信等最核心的關鍵業務,其根本上是開放產業模式的成功。比如在上述方案中,英特爾至強處理器、VMware虛擬化、以及浪潮大型SMP服務器設計都發揮了各自的效應,使得基于x86平臺的方案在降低TCO成本、提高系統性能、增強安全可靠等方面都高出一籌。