中國(guó)建設(shè)銀行實(shí)踐國(guó)產(chǎn)高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用論文

　　信息安全已上升至國(guó)家戰(zhàn)略。面對(duì)我國(guó)高端服務(wù)器市場(chǎng)長(zhǎng)期被IBM、HP等國(guó)外企業(yè)壟斷的局面，國(guó)家設(shè)立“(863計(jì)劃)高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)”重大研制項(xiàng)目。中國(guó)建設(shè)銀行申報(bào)并承擔(dān)了其中的“國(guó)產(chǎn)高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)金融行業(yè)應(yīng)用示范項(xiàng)目”。其目標(biāo)是在我國(guó)成功研制達(dá)到同期國(guó)際先進(jìn)水平的高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，將建設(shè)銀行的一類(lèi)關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)移植切換到國(guó)產(chǎn)主機(jī)上，接管原進(jìn)口主機(jī)在線生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。

　　經(jīng)過(guò)兩年多努力，建行選擇省級(jí)分行“區(qū)域業(yè)務(wù)綜合處理系統(tǒng)”作為應(yīng)用示范系統(tǒng)進(jìn)行移植，實(shí)現(xiàn)了首個(gè)金融行業(yè)關(guān)鍵性業(yè)務(wù)系統(tǒng)在首臺(tái)國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器上的生產(chǎn)運(yùn)行，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并通過(guò)成功試點(diǎn)在金融領(lǐng)域產(chǎn)生重大示范效應(yīng)。

　　啟用首臺(tái)國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器

　　建行“國(guó)產(chǎn)高端容錯(cuò)計(jì)算機(jī)金融行業(yè)應(yīng)用示范項(xiàng)目”啟用了國(guó)內(nèi)首臺(tái)32路高端服務(wù)器——“浪潮天梭K1系統(tǒng)”，該服務(wù)器采用先進(jìn)大型緊耦合共享內(nèi)存計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研制，主要成果包括：雙翼可擴(kuò)展的64路高端服務(wù)器體系結(jié)構(gòu);支持兩級(jí)目錄Cache一致性協(xié)議的NC處理器協(xié)同芯片，以及高階16端口高帶寬低延遲的NR系統(tǒng)高速互連芯片;軟硬件結(jié)合的多級(jí)容錯(cuò)體系;全球第五個(gè)、國(guó)內(nèi)唯一通過(guò)UNIX 03認(rèn)證的UNIX操作系統(tǒng)等。服務(wù)器的峰值定點(diǎn)、浮點(diǎn)計(jì)算能力等技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到同期國(guó)際先進(jìn)水平。

　　為體現(xiàn)項(xiàng)目?jī)r(jià)值，建行選擇在K1系統(tǒng)上進(jìn)行“區(qū)域業(yè)務(wù)綜合處理平臺(tái)”的應(yīng)用移植和整合。區(qū)域業(yè)務(wù)綜合處理平臺(tái)是建行省級(jí)分行的核心應(yīng)用系統(tǒng)，具有銀行應(yīng)用系統(tǒng)的典型特征。在體系架構(gòu)方面屬于典型的星形架構(gòu)，系統(tǒng)上連總行核心系統(tǒng)，下接網(wǎng)點(diǎn)、自助設(shè)備等交易渠道，橫向和合作企業(yè)互聯(lián)，是分行的交易中樞。在業(yè)務(wù)類(lèi)型方面，系統(tǒng)所承載的各類(lèi)代收代付，代理財(cái)政、社保、住房、IC卡等中間業(yè)務(wù)屬于銀行的典型業(yè)務(wù)。在IT產(chǎn)品方面，系統(tǒng)使用的進(jìn)口服務(wù)器、基礎(chǔ)軟硬件產(chǎn)品，在銀行業(yè)作為主流被廣泛應(yīng)用。在系統(tǒng)規(guī)模方面，試點(diǎn)分行的交易量可達(dá)30萬(wàn)筆/日，代表了大型商業(yè)銀行分支機(jī)構(gòu)或中小型銀行同類(lèi)系統(tǒng)的平均交易水平。在連續(xù)性服務(wù)方面，平臺(tái)為客戶提供多渠道、7×24小時(shí)不間斷服務(wù)，對(duì)系統(tǒng)可用性要求極高。

　　跋涉技術(shù)變更“深水區(qū)”

　　當(dāng)時(shí)K1系統(tǒng)還只是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，建行直接將其進(jìn)行生產(chǎn)性應(yīng)用，風(fēng)險(xiǎn)是未知的。而且，此前建設(shè)銀行的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，大都基于進(jìn)口服務(wù)器的成熟系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而這次面對(duì)的是一臺(tái)沒(méi)有應(yīng)用過(guò)的“裸機(jī)”，除完成跨平臺(tái)應(yīng)用移植的.艱巨任務(wù)外，還要完成系統(tǒng)環(huán)境的整體遷移，其困難難以想象。最終，建設(shè)銀行通過(guò)科學(xué)的方法指導(dǎo)和豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累，應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了突破。

　　■軟硬件兼容性及主機(jī)系統(tǒng)測(cè)試

　　“區(qū)域業(yè)務(wù)綜合處理平臺(tái)”囊括了銀行典型業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行所需的整體系統(tǒng)環(huán)境，需要配套硬件系統(tǒng)、基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件、外圍設(shè)備、運(yùn)維管理軟件及應(yīng)用系統(tǒng)本身相互協(xié)同才能有效運(yùn)行。在國(guó)產(chǎn)主機(jī)沒(méi)有生態(tài)環(huán)境，缺少?gòu)S商、專業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)試認(rèn)證的情況下，建設(shè)銀行通過(guò)大量的測(cè)試驗(yàn)證了各種復(fù)雜條件下，軟硬件產(chǎn)品在國(guó)產(chǎn)主機(jī)上的可用性。

　　在外圍設(shè)備等基礎(chǔ)硬件兼容性測(cè)試方面，針對(duì)系統(tǒng)涉及的IBM、EMC、HP、Symantec等十幾類(lèi)產(chǎn)品，設(shè)計(jì)并行驗(yàn)證的測(cè)試方案。分別在進(jìn)口主機(jī)、K1系統(tǒng)上進(jìn)行相同案例測(cè)試，對(duì)比分析結(jié)果、快速定位，針對(duì)磁盤(pán)柜驅(qū)動(dòng)、MPIO故障、多路徑切換、部分USB設(shè)備接入等問(wèn)題，積極與廠商溝通，通過(guò)服務(wù)器體系優(yōu)化、設(shè)備模塊升級(jí)、使用替代方案等方法解決問(wèn)題，確保了主機(jī)系統(tǒng)、外圍設(shè)備的整體可用。

　　■跨平臺(tái)的應(yīng)用移植

　　“區(qū)域業(yè)務(wù)綜合處理平臺(tái)”是使用C/C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的，異構(gòu)平臺(tái)在處理器等硬件平臺(tái)、共享庫(kù)、系統(tǒng)庫(kù)、API等操作系統(tǒng)特性，以及不同的編譯環(huán)境等方面存在的差異性，為兩階段的應(yīng)用整合和跨平臺(tái)移植，帶來(lái)極大的工作量和難度。

　　在應(yīng)用整合和平臺(tái)搭建方面，采用面向服務(wù)(SOA)的設(shè)計(jì)理念，基于K1系統(tǒng)構(gòu)建開(kāi)發(fā)平臺(tái)，系統(tǒng)內(nèi)部提供基于消息驅(qū)動(dòng)(EDA)的方式協(xié)調(diào)各組件運(yùn)行。在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，支持多種通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，屏蔽各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的連接方式和報(bào)文格式的差異，提高代碼的復(fù)用性，更加符合商業(yè)銀行松耦合、構(gòu)件化、面向服務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)趨勢(shì)。

　　在程序移植方面，選擇了難度最高、意義最大的“兩個(gè)平臺(tái)、一套源碼”的移植方案。通過(guò)大量的源碼梳理、整合開(kāi)發(fā)平臺(tái)、預(yù)編譯等多種方式，針對(duì)進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)平臺(tái)的差異性在一套源碼中開(kāi)發(fā)不同的分支、設(shè)置不同的編譯選項(xiàng)，保證源碼版本的一致性。在開(kāi)發(fā)移植過(guò)程中，克服了因主機(jī)硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)差異，所帶來(lái)的部分系統(tǒng)庫(kù)函數(shù)、系統(tǒng)API存在的差異，處理器字節(jié)存放順序不一致，程序異常容錯(cuò)性能力不同等諸多跨平臺(tái)移植問(wèn)題。

　　此次應(yīng)用改造和移植涉及11個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)，包括190個(gè)后臺(tái)交易和服務(wù)、130個(gè)前端界面和服務(wù)、216個(gè)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理作業(yè)、140張業(yè)務(wù)報(bào)表，總代碼量65萬(wàn)行。通過(guò)制訂科學(xué)的管理制度、規(guī)范，利用ClearCase、QC等管理工具，嚴(yán)控開(kāi)發(fā)版本和質(zhì)量。先后在異構(gòu)平臺(tái)上進(jìn)行了多達(dá)10輪、涵蓋全部交易服務(wù)的業(yè)務(wù)通測(cè)，業(yè)務(wù)測(cè)試案例4000多個(gè)，投入188個(gè)測(cè)試機(jī)構(gòu)、1萬(wàn)多人次，為系統(tǒng)上線打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　■異構(gòu)平臺(tái)互備運(yùn)行

　　為實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口主機(jī)異構(gòu)系統(tǒng)互備運(yùn)行的目標(biāo)，在主機(jī)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)級(jí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)情況下，項(xiàng)目通過(guò)合理設(shè)計(jì)，利用面向服務(wù)的分層架構(gòu)、開(kāi)發(fā)服務(wù)總線，在應(yīng)用層面解決了異構(gòu)平臺(tái)互備運(yùn)行問(wèn)題，創(chuàng)新了國(guó)產(chǎn)主機(jī)為主、進(jìn)口主機(jī)為輔的異構(gòu)平臺(tái)互備運(yùn)行模式。

　　基于服務(wù)總線，設(shè)計(jì)兩級(jí)容錯(cuò)機(jī)制，降低風(fēng)險(xiǎn)、確保系統(tǒng)容錯(cuò)與運(yùn)行穩(wěn)定。第一級(jí)：國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器向進(jìn)口小型機(jī)的切換及容錯(cuò)。國(guó)產(chǎn)服務(wù)器出現(xiàn)故障后，在應(yīng)用層面通過(guò)容錯(cuò)條件判斷及預(yù)定處理機(jī)制，自動(dòng)將服務(wù)切換至進(jìn)口小型機(jī)。第二級(jí)：進(jìn)口主備機(jī)的切換。進(jìn)口小型機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，自動(dòng)切換至備機(jī)。

　　上述機(jī)制既支持自動(dòng)和手工切換兩種方式，也可根據(jù)需要進(jìn)行全部和部分交易切換。在異構(gòu)平臺(tái)上，國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口主機(jī)系統(tǒng)之間的故障響應(yīng)和系統(tǒng)切換能夠在秒級(jí)內(nèi)完成，提高了系統(tǒng)的高可用和連續(xù)服務(wù)能力。

　　自主可控，已成為國(guó)家戰(zhàn)略安全的必然選擇。本次項(xiàng)目的成功，很大程度上增強(qiáng)了金融業(yè)對(duì)于應(yīng)用國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器的信心，在加快推動(dòng)國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器廣泛應(yīng)用方面，起到了一定的引領(lǐng)和輻射作用。目前已有包括金融、電力、公安、交通在內(nèi)的10多個(gè)行業(yè)市場(chǎng)，開(kāi)始在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中嘗試使用國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器。國(guó)產(chǎn)主機(jī)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，也從最初的10多家成員發(fā)展到60多家，覆蓋了芯片、整機(jī)、軟件等各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，以國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境正在構(gòu)建和形成，示范項(xiàng)目中所遇到的一些系統(tǒng)兼容性問(wèn)題將逐步得到解決。結(jié)合分布式技術(shù)等在金融領(lǐng)域的逐步應(yīng)用，金融行業(yè)必將進(jìn)一步打破國(guó)外高端服務(wù)器市場(chǎng)的壟斷局面，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)、威脅”向“自主、安全”的全面跨越。

　　寫(xiě)在最后

　　系統(tǒng)成功上線后，試點(diǎn)分行新疆分行包括代理業(yè)務(wù)在內(nèi)的97%以上特色業(yè)務(wù)已在國(guó)產(chǎn)主機(jī)上在線處理。使用用戶及渠道包括14個(gè)二級(jí)分行、187個(gè)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、2000多個(gè)柜員、1049臺(tái)ATM及多媒體自助設(shè)備、網(wǎng)銀、手機(jī)銀行等。

　　本次項(xiàng)目的成功，很大程度上增強(qiáng)了金融業(yè)對(duì)應(yīng)用國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器的信心，在加快推動(dòng)國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器廣泛應(yīng)用方面，起到了一定引領(lǐng)和輻射作用。目前已有包括金融、電力、公安、交通在內(nèi)的10多個(gè)行業(yè)市場(chǎng)，開(kāi)始在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中嘗試使用國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器。國(guó)產(chǎn)主機(jī)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，也從最初10多家成員發(fā)展到60多家，覆蓋芯片、整機(jī)、軟件等各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，以國(guó)產(chǎn)高端服務(wù)器為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境正在構(gòu)建，示范項(xiàng)目中遇到的一些系統(tǒng)兼容性問(wèn)題逐步得到解決。結(jié)合分布式技術(shù)等在金融領(lǐng)域的逐步應(yīng)用，金融業(yè)將進(jìn)一步打破國(guó)外高端服務(wù)器市場(chǎng)的壟斷局面，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)、威脅”向“自主、安全”的全面跨越。