中信銀行信用卡中心于2017年開始啟動分布式新核心系統建設，目標是擴展業(yè)務范疇、完善經營模式、提升活躍客戶量、提升業(yè)務交易量。要求核心系統具備架構的前瞻性，構建資源可擴展的開放平臺，能夠快速響應業(yè)務大規(guī)模增長，實現面向決策的核心信用卡系統。
中信銀行卡中心新核心系統于2019年10月27號正式開業(yè)。采用中信銀行與中興通訊聯合研發(fā)的分布式數據庫GoldenDB來承載核心業(yè)務系統，該數據庫是國內第一家在大型股份制銀行信用卡核心系統成功落地的國產分布式數據庫。
GoldenDB分布式數據庫
GoldenDB主要由4個功能模塊節(jié)點構成：
- 計算節(jié)點：與業(yè)務通過標準JDBC連接，主要用于解析業(yè)務SQL請求，分布式優(yōu)化，分布式路由以及分布式事務控制。
- 數據節(jié)點：由數據庫實例構成，用于承載業(yè)務數據，支持橫向水平擴展，多數據副本保證數據安全可靠。
- 全局事務管理節(jié)點：負責分布式事務生命周期的管理，與計算節(jié)點一起進行分布式事務控制。
- 管理節(jié)點：對集群進行管理，負責系統集群的高可用，管理系統元數據。同時對備份恢復、主備切換、監(jiān)控分析都提供了可視化的操作界面。
GoldenDB產品架構圖
中信銀行核心數據庫應用實踐
中信銀行信用卡核心系統，主要包括授權、賬務、數據服務等三塊業(yè)務系統。每種業(yè)務場景不一樣，性能要求也不一樣，分布式優(yōu)化方案也各有側重點。另外，如何保證在盡可能短的時間內，順利正確地完成數據遷移也是非常重要的。
核心分布式數據庫部署
核心系統的三個業(yè)務內部的故障不能相互感染。因此，在設計業(yè)務連接實例時，把業(yè)務連接的計算節(jié)點進行物理隔離，杜絕業(yè)務故障的傳染性。且業(yè)務系統要求的隔離級別和運行模式也不一樣，在集群配置上也能做到統一管理，靈活多變，方便后期運維管理。
在底層數據節(jié)點，配置的X86服務器性能很高，從成本和可用性上考慮，一個數據服務器中部署了兩個數據庫實例，不同服務器之間做交叉主備，同時主備機磁盤也相互獨立。保障單機內主備機磁盤IO隔離，單機異常也不會影響系統可用性。
中信銀行核心業(yè)務系統架構圖
核心業(yè)務分布式設計應用實踐
卡中心核心業(yè)務中最重要的業(yè)務是授權聯機交易業(yè)務，對時延非常敏感，以快捷支付業(yè)務為例，單筆業(yè)務30多條SQL語句，時延必須小于40ms。因此，替換分布式數據庫后，必須消除分布式帶來入侵性并提供穩(wěn)定的高性能服務。
中信銀行信用卡新核心分布式設計
首先，在數據模型方面，所有業(yè)務表按照客戶號進行拆分。大表先分表再分區(qū)，減少單分片上的壓力。常用的小表加載到Redis上，減少網絡消耗的同時，提升數據查詢性能。
其次，梳理交易場景，對業(yè)務進行分布式優(yōu)化。優(yōu)化后的交易，GoldenDB僅作簡單路由，業(yè)務語句直接下推到DB層執(zhí)行，減少分布式事務開銷，提升業(yè)務響應時間。
最后，增加業(yè)務映射表，減少業(yè)務層的復雜性。在核心系統內添加客戶號映射表，業(yè)務中只需增加獲取客戶號的流程，即可方便的拿到客戶號，這樣后續(xù)業(yè)務中的事務控制就可直接下推到數據庫底層DB節(jié)點完成，業(yè)務層不必關注事務控制邏輯。
最終性能壓測達到1.8W TPS達到上線標準，穩(wěn)定通過網聯4500TPS壓測，以及雙11和雙12實際考驗。
核心批處理業(yè)務分布式應用實踐
批處理業(yè)務的特點就是在一定時間窗口內，集中處理一批數據文件。這個期間內業(yè)務會調起大量的并發(fā)，在短時間內完成跑批作業(yè)，對于分布式系統來說，如何做好跑批作業(yè)的分布式優(yōu)化也是難點。
如按照原有邏輯批量處理業(yè)務，業(yè)務統一按照分布式業(yè)務場景處理，部分業(yè)務場景未優(yōu)化，并行度不高，我們對業(yè)務進行了分布式和非分布式業(yè)務場景的識別，優(yōu)化邏輯處理流程。梳理出可分布式改造的業(yè)務場景，數據文件先導入到的分片表中，然后對一個分片內的數據進行批量操作，所有分片并行處理，提升并行度，縮短了處理時間。
業(yè)務劃分后，從系統穩(wěn)定性角度出發(fā)，再梳理批處理業(yè)務邏輯，按照業(yè)務場景并行處理批處理作業(yè)。提升業(yè)務的并發(fā)度，降低系統資源壓力。
最終核心日終批處理性能提升1倍，處理時長優(yōu)化到1.5小時以內。
核心數據遷移應用實踐
數據遷移作為卡中心核心系統下移關鍵一步，整個遷移要在很短的窗口期內完成，業(yè)務會以數十萬的并發(fā)來加快遷移過程，大量遷移數據會使得網絡長期維持在高負荷的狀態(tài)。要求數據庫能夠在高并發(fā)、重負載的業(yè)務場景下，提供穩(wěn)定可靠的數據服務。
中信銀行信用卡新核心數據遷移流程
數據遷移的主要流程：外圍系統數據文件通過文件傳輸平臺落到共享存儲上，舊核心的DB2數據文件通過FTP下載到Hadoop集群，通過調用MCO轉碼工具轉碼后，生成標準的數據文件落到HDFS上。遷移工程運行在容器云中，通過生成insert語句和調用遷移工具兩種方式將兩部分數據遷移到GoldenDB內：
在整個遷移過程中，采用了如下方案確保數據遷移的效率：
- 優(yōu)化業(yè)務邏輯。在高并發(fā)場景下，合理使用索引，調整業(yè)務邏輯順序，最大程度減少鎖沖突問題。
- 優(yōu)化數據庫參數。使得數據庫在遷移階段具備一定的容錯能力，如適當調大鎖等待時間，將切換閾值調高，容忍系統心跳延遲等。
整個核心業(yè)務投產數據遷移期間，最大活躍連接數達到24萬，網絡流量峰值達到900MB/s。在這種極端的業(yè)務場景下，歷經了數十次的演練，順利完成了核心業(yè)務投產數據遷移工作。
自2014年以來，中信銀行與中興通訊共同研發(fā)分布式數據庫GoldenDB，穩(wěn)中求進，不斷深入。在冠字號、門戶網站、金融同業(yè)平臺、統一零售積分系統、電商管家、開放銀行、用戶權益系統以及信用卡中心核心系統陸續(xù)成功投產。
中信銀行信用卡中心分布式核心系統StarCard于2019年10月27日正式開業(yè)，支撐1億用戶，日均交易9000萬筆，順利通過雙十一的業(yè)務峰值考驗，數據庫性能表現平穩(wěn)。經過5年的不斷打磨，GoldenDB經歷了嚴苛的商用考驗，已經具備全面替換銀行交易類業(yè)務數據庫的能力。、中興通訊領導參加了啟動儀式。
（原文載于《金融電子化》2020年1月刊，作者：中信銀行 張興強 陳建峰 中興通訊 付裕 戴扶）
