中兴GoldenDB秦延涛：国产数据库进入金融级核心应用领域
近两年，随着5G、人工智能、物联网、大数据、云计算等新兴技术的不断迭代，我国基础软、硬件的发展正在复制二十年通讯领域的盛况，呈现出一片欣欣向荣的景象。而在所有致力于软件、硬件研发和投入的“实力派选手”中，金融科技一直走在行业前列。不管是从研发人员的整体水平看，还是从资金投入规模来评估，金融行业都是“排头兵”，很多有代表型的关键业务系统以及新的技术应用，也都是从金融行业率先发起，并获取实例验证。所以，从某种角度来讲，金融行业是一切创新的发源地，只要通过金融级核心应用的考验，其他行业的场景落地也就迎刃而解。由于金融行业掌控了技术创新的终走向，很多企业也更愿意在这个领域做真金白银的投入，中兴就是率先打开金融技术壁垒的少数企业之一。为了帮我们更好地了解金融科技领域现状，站在全局角度思考问题，在了解中兴取得哪些创新成果之前，我们先来梳理一下，我国金融科技领域经历了哪些重要的发展阶段，为什么分布式架构改造会成为主流发展趋势？从金融行业重要的数据库应用来看，分布式数据库解决了用户哪些痛点问题？“由于金融行业的系统规模大，IT架构部署时间早，基本上是集中式架构，所以分布式架构改造是他们接下来的重要转型方向。” 在DTCC2020数据库技术大会上，ITPUB记者有幸采访到中兴GoldenDB副总经理秦延涛，他的实践经验分享以及对新技术走向的判断，可以帮我们快速理清一切变化背后的实质性问题。秦延涛认为：“越是头部银行，在分布式架构改造方面的速度会越快，而不像之前只是在外围系统应用上做试点。”二十年前，我国银行和其他国家的金融机构一样，采用了相同的技术架构，初解决的就是金融电子化问题，通过核心交易系统、账务系统、信贷系统的搭建，实现电子化办公，提升业务处理效率。之后，互联网金融时代到来，移动互联网技术带来了金融业务的进一步创新，越来越多的银行业开始考虑实现金融的资产端-交易端-支付端-资金端的闭环管理，实现渠道网络化，这个时候有很多有代表性的产品开始出现，包括：网上银行、互联网理财、P2P、移动支付等等。到了第三阶段，金融业务开始驱动科技发展，很多技术创新主要围绕大规模场景下的自动化和精细化方向进行。在这一阶段里，大数据征信、智能投顾、风险定价、量化投资、数字货币开始崭露头角。而到了第四阶段，金融企业要想成功进行数字化转型，只有把人工智能、云计算、大数据、通信等技术融合，才能为用户提供实时的无处不在的银行服务。而在数字化时代，银行业务存在泛在接入、海量数据、高频业务同时并行的状态，要满足新的业务需求，必须要对银行系统进行重构，进行分布式改造，才能应对新变化。过去那种集中式架构，是单一系统扩展模式，扩展能力受限，终导致系统无法再扩展，极大地影响了业务处理能力。即使能扩展，大型主机运营费用昂贵，导致终扩展成本很高。另外，在之前的应用环境下，应用内部模块、应用与应用之间耦合度高，使得软件开发和产品服务交付周期长，无法做到快速敏捷交付。重要的是，原有架构体系在业务连续性需求方面无法保障，存在着极大的运行风险，所以分布式架构改造是必选题。而在分布式架构改造过程中，分布式数据库是支撑核心应用场景的关键环节。如今，不管是老牌数据库企业，还是新兴数据库厂商，都在加大研发投入，重点解决分布式数据库场景落地问题。其中，中兴GoldenDB就是有代表的新兴分布式数据库产品之一，基于中兴之前在数据库领域二十年的积累以及创新，该数据产品在技术能力提升方面已经达到水平，并且从一定程度上引领了新兴数据库的发展方向。那么，金融行业对于分布式数据库有哪些要求？中兴GoldenDB为什么能够脱颖而出？秦延涛总结了几个关键指标！首先，是强一致性，包括事务的一致性和数据的一致性。金融行业发展了三十多年，已经积累了很多业务资产，有着复杂的业务流程和生产流程，已经非常完善，要想进行分布式改造，有一个首要目标，那就是不能让业务重构，所有应用要遵循统一业务逻辑。其次，要实现多地多中心的可靠性，还要能实现线性扩展、精准获取日切快照数据，实现智运维等等。在传统数据库运维环境下，我们很容易去做管理，能高效地完成运维工作。但是，在分布式架构环境下，数据库运维这件事非常具有挑战性，必须通过更智能的解决方案去支撑。原来集中式架构采用的是专有服务器，大的优势就是性能强、省事，运维也比较精简。但是，分布式数据库使用的都是X86或者ARM的服务器，运维复杂度呈立体式上升，所以自动化运维工具必须足够给力才能支撑。对于数据库服务提供商来说，中兴GoldenDB的做法是，一般基于多态协议进行决策，通过二阶段事务处理+全局锁实现事务强一致性。如何理解呢？就是保障高性能应用的数据一致性，实现有序的主备切换。即系统不仅具有强一致性要求，还要允许部分功能的增强和改进，要在业务场景中给到客户更多的场景适配空间。有些应用必须是强一致性，对于容错性的容忍度很低；而有一些连续性应用程度较高的业务，要有一定程度的容忍。对于两地三中心的架构，需要做到IPO等于零，确保数据切换的一致性。另外，主机房的网络和另外两个机房的网络，有时候没有办法达成多数派的一致，这个时候需要给到管理者一定的权限，在降级的情况下，确保少数派的需求能够布局和运行下去，终让分布式事务达到的一致性。其实，分布式数据库的事务与数据的一致性问题，已经作为一大难题困扰广大数据库从业者很多年，为什么中兴GoldenDB能完美地解决了这一技术难点，和产品本身融入的DBaaS理念息息相关。作为更具引领性的分布式数据库产品，中兴GoldenDB通过新技术的引进，具备了DBaaS产品能力，并得到了国有大行核心业务应用的验证。“2019年，中兴GoldenDB完成了中信银行信用卡核心业务的投产；到2021年，支撑中信银行总行核心业务的投产已接近一年时间。除此外，中兴还在2020年完成了中国银联银行核心应用的替代。一些国有大行，包括股份制银行、城商、农商等，也在积极启动相关工作。”秦延涛透露，中兴GoldenDB在产品能力提升以及客户应用落地方面，在过去一年里取得了突破性进展。至于，什么是DBaaS产品能力？其实非常简单，就是通过统一的数据库资源池管控和统一的运维，提升客户对数据库的使用效率。从数据库技术演进路线来看，主要出现两个方向：一个是公有云厂商提供的服务；另一个是私有云场景里的DBaaS设计理念。DBaaS主要围绕业务场景展开，即客户在应用场景很小的时候，单机场景就能够解决所有问题。或者说，除了核心业务，还有一些边缘的应用，可能存在业务量比较小的场景。当然，大部分企业的业务体量都比较大，不管是金融还是通讯类的客户，要涵盖的应用场景非常多，核心应用也都是重量级的应用。这个时候，使用具有DBaaS产品能力的数据库，就能支持多种形态的数据库，用户的应用场景可以是大规模的分布式，也可以是小规模的单机，甚至可以像公有云应用场景一样，更靠近Mysql、Oracle方向，然后把几种不同形态的产品兼容，提供给客户，这就是DBaaS带来的好处。同时，对于数据库运维团队来说，更希望通过一套数据库管理系统，去解决不同应用场景的问题。像虚拟机一样，灵活地去部署，去监控、优化各种资源。当DBaaS需要变大的时候就变大，业务量小的时候就变小，可以动态调整数据库的形态，但管理和部署需要统一操作，系统要提供自动化的运维手段。比如：在分布式应用场景下，原来提供了30个分片，如果不够可以扩充到40~50个，整个过程都由统一运维管理实现。如果提供商只有单一的传统数据库，用户在管理数据库的时候，会非常痛苦，因为当数据库增多的时候，管理效率会极大地降低。总之，中兴GoldenDB在分布式数据库领域的探索，让我们对国产数据库产品的认知发生了根本性的改变，说明我们在信息技术自主可控以及核心技术积累方面，一直在苦炼内功。未来，我们不再依赖传统架构体系支撑业务，而是通过整体业务效率的提升，带来更大的经济效益。希望在中兴GoldenDB带来的“标杆”效应下，国产数据库产品能够再上一个新台阶。