商業銀行信息科技系統架構轉型思考

劉宜政

當前信息科技發展日新月異，數字技術已廣泛應用于商業銀行經營各領域，幾乎所有業務服務和日常運營等都依賴于信息科技系統來開展，這也促使商業銀行對信息科技系統的安全性、準確性、不可丟失性等提出更高的要求。為適應新時期發展變化，探索提升系統性能并有效把控信息科技風險就顯得必要且十分迫切。

新形勢下銀行信息科技系統需轉型升級

長期以來，商業銀行的發展與信息科技系統建設密不可分，信息科技系統對商業銀行的組織架構、客戶服務模式、業務運營模式等均發揮巨大作用，支撐著商業銀行的智能化、綜合化、體系化發展。面對當前信息科技快速更新迭代和客戶多元化需求發展變化，商業銀行亟須打造適應新形勢的信息科技系統架構。

新形勢對銀行信息科技系統架構提出新要求。從國家信息安全層面看，當前銀行業基礎架構長期為個別外國信息技術公司（以“IOE”為主）的壟斷，國家明確鼓勵銀行業推進信息化創新。從銀行業監管層面看，央行明確提出要穩妥推進銀行信息系統建設向數據分布存儲、多節點并行運行、動態負載均衡的分布式架構轉型，逐步減少或擺脫對單一技術產品的依賴。從銀行自身經營發展層面看，為保障民生和金融秩序穩定以及銀行自身聲譽不受損害，需要全年7×24小時安全穩定運營服務，避免出現系統故障;銀行利潤增長受利率市場化及互聯網金融等沖擊影響，急需系統軟硬件購置和運維成本的自主可控;隨著物聯網、大數據、線上購物節等技術和消費場景的涌現，銀行業務交易量呈指數增加，對銀行信息科技系統處理高并發、海量交易和數據的能力也提出了更高的要求。

當前銀行集中式系統架構面臨的問題。我國銀行業從20世紀70年代開始嘗試運用電子計算機處理業務，到計算機聯網布局，再到分散化系統運營，大部分商業銀行采用集中式系統架構，但隨著新形勢的不斷發展變化，傳統集中式架構難以滿足未來的發展需要。在風險控制方面，由于集中式架構采用單體應用設計，軟件開發和運營管理的最小單元是應用，管理顆粒度粗，如果系統軟件設計存在缺陷或應

用邏輯極端異常，會導致業務連續性風險事件發生，對銀行本身的業務產生極大影響，甚至直接危及其他銀行乃至整個金融系統的穩定。在成本控制方面，由于集中式系統技術體系封閉，軟硬件采購及運維等高度依賴于國外廠商且費用高昂，尤其是核心系統使用的傳統商業套件版權費用昂貴，一定程度上限制了業務的發展。在業務處理能力方面，隨著瞬時爆發的海量交易以及更廣泛的業務場景，單純依靠傳統集中式架構下有限數量的服務器已難以為繼，傳統集中式架構下的渠道、支付、數據、運維、安全等方面也已暴露出諸多問題，需要通過系統架構轉型來逐步擺脫當前束縛。

分布式系統架構更適應當前發展形勢。分布式系統架構是由多臺計算機通過互連通信網絡連接組成的單一邏輯系統，其架構特性更加符合當前新發展形勢。一是符合我國銀行業安全可控的現實需要。以高可用、開源為特征的分布式系統架構技術體系，有利于我國信息產業和銀行業信息科技自主可控，從而改變我國銀行業長期以來基礎軟硬件等核心技術完全依賴國外廠商的狀況，符合國家對銀行業信息科技安全防控的要求。二是順應新興技術與傳統金融相融合的發展趨勢。近年來，金融科技融合范圍更廣、方式更加多元、科技逐步滲透到銀行各業務領域，金融科技的加速發展推動傳統金融與大數據、云計算、分布式計算、存儲和應用技術等一系列新技術融合發展，分布式新興技術在商業銀行的應用是金融科技的重要內容。三是滿足銀行自身生存發展的迫切需要。開源、開放的分布式技術成本更低、用戶體驗更好、開發和測試方法更為敏捷，不僅能實現海量數據場景下的高效性、高擴展性需求，還可滿足銀行交易型數據庫強一致性、高可用性等要求。

銀行分布式系統架構的主要優勢與不足

數字經濟時代，海量交易數據與服務請求對銀行信息科技系統可擴展性、可用性、安全性、高并發性提出更高要求，分布式系統架構可較好地實現上述要求，成為系統架構轉型發展的重要方向。分布式系統架構核心理念是去中心化，主要通過縱向拆分與橫向擴展，使每個節點獨立運行，充分利用各節點的計算能力，彼此協調、共同完成一項或多項業務功能的技術架構。其主要優勢體現在以下幾點：一是充分保障銀行信息科技系統的安全穩定運行。通過分布式系統架構集群化、多節點與多副本的運用，有效解決了單個節點可靠性不高的問題，實現單節點即使失效也不會影響銀行系統整體運行，充分提升保障了系統整體的高可用性和安全穩定性。二是滿足銀行突發性、大規模并發的業務需求。分布式架構的優勢之一是具有優越的彈性擴展能力，銀行信息技術資源可按需靈活動態擴展，在業務高峰期可采取“錯峰調劑”的方式，快速調用資源滿足計算處理能力的要求，較大幅度提升信息技術資源使用效率。三是實現銀行內部科技自主可控與特色化經營。依托開放標準和開源技術，可更換通用性、低成本的軟硬件設備，結合銀行自身經營業務特點與發展戰略目標，著重調整架構配置并合理分配信息科技資源，將功能模塊按需采用橫切、縱切等方式靈活劃分組件與服務，推動銀行差異化、特色化經營。

商業銀行在進行分布式架構探索實踐過程中也存在一些問題和挑戰。一是銀行在應用分布式的理念意識方面偏于謹慎。新形勢下，商業銀行面臨的環境更加復雜，尤其是銀行所提供的業務已成為關系國計民生的重要基礎。從某種程度上說，銀行在向分布式系統架構轉型方面沒有試錯機會，必須在安全穩定、風險可控的前提下轉型升級。因此，當前銀行在分布式系統架構的應用上態度偏謹慎。二是銀行對分布式系統架構規劃設計和實施策略把控力有待加強。由于缺少“開箱即用”、體系化的解決方案，在分布式系統很多領域，銀行仍需依托開源產品自行定制開發，需結合系統現有布局、改造成本、業務系統升級規劃等綜合因素確定適合的轉型策略和實施計劃，對架構和技術的把控力將直接影響分布式系統架構轉型能否成功。三是對風險的防范能力及底層技術的掌握水平需要提升。開源技術往往缺少具備強大技術實力的商業化軟件供應商的背書與支持，銀行在風險防范能力和應急處理能力等方面需要經受考驗。分布式架構對于銀行系統架構設計、研發、運維、測試等人員的知識結構有著新的要求，架構轉型需要與人員知識結構轉型相配套。分布式技術本身以及人員相關技能都要有一個逐步完善和成熟的過程，相關工作的快速推進會對銀行的穩定運行帶來一定挑戰。

商業銀行分布式架構實施策略

基于分布式架構應用較為成熟的互聯網廠商經驗和部分商業銀行近年來的探索實踐，一些具體實施策略可借鑒參考。

分布式架構構建策略。一種策略是基于業界成熟的、經過實踐檢驗的外部機構提供的解決方案，打造一套標準化分布式系統架構。此策略的優點是高效、便捷，缺點是安全性難以有效把控。另一種策略是商業銀行自主投入大量研發力量進行系統底層及通用中間件層面的專項研發，打造一套自主研發、自主運維、內部可控的分布式系統架構。此策略的優點是安全性、自主性可有效把控，缺點是耗費時間與資源較多。當前，由于業務快速發展的需要及國家對信息技術自主可控的整體要求，銀行傾向于選擇更為高效穩妥的第三種策略，即“引入成熟技術體系+部分自主集成”系統建設模式。通過引入具備我國自主知識產權的分布式技術體系，采用消化吸收、自主研發、自主運維等手段，形成自主可控、符合全行IT發展規劃的分布式系統技術體系，以滿足銀行業務發展需要。

分布式架構部署策略。一些具備互聯網屬性的銀行，如網商銀行、微眾銀行、百信銀行等，在建設之初就采用了基于分布式架構的開源平臺作為核心信息科技系統的建設方案。一些國有大型銀行和股份制銀行，如工商銀行、農業銀行、郵儲銀行、招商銀行等近年來積極開展信息系統架構轉型，主要策略有：對于業務新穎、創新較快、交易并發量大或對信息系統部署有特殊監管要求的業務系統，逐步采用分布式架構;對功能相對穩定、與客戶資金安全緊密相關，并且無明顯性能容量壓力的系統，一段時間內仍采用傳統集中式架構;對于業務產品遷移，往往以一類產品為試點，后續根據試點情況，逐步遷移渠道類、數據服務類等產品。

分布式架構拆分策略。從分布式拆分方式看，有垂直拆分和水平拆分兩類。按照業務或場景對數據表進行分類時，采用垂直拆分的方式;按照用戶主體或某個字段的某種規則對表進行分類時，采用水平拆分的方式;在較為復雜的系統中則通常采用二者結合的拆分策略。具體看拆分策略，有讀寫分離、分庫分表、業務分庫、用戶分庫等。讀寫分離策略即分布式系統架構數據庫拆分的最基本方式，即將數據庫拆分為“寫庫”和“讀庫”，把業務中數據“寫操作”路由到“寫庫”，數據“讀操作”路由到“讀庫”。分庫分表策略主要解決單表數據量過大問題，主要通過唯一值的“哈希算法”來實現，把數據路由分散到不同的庫、不同的表中。業務分庫策略是基于業務特點拆分數據庫，數據關聯性較強的業務放在一個庫，便于與其他業務數據隔離開，使用更加便捷高效。用戶分庫策略即根據客戶流水大小提供相應的服務和數據庫，例如，大客戶可提供獨立服務與獨立庫，諸多小客戶可提供共享服務與共享庫。

分布式架構安全防護策略。無論是水平拆分還是垂直拆分，旨在增大系統容量，提升運行效率，有效解決特定場景下的特定問題，但拆分后的系統將面臨一致性問題。一致性有強一致性（ACID）和最終一致性（BASE）之分：強一致性是最強的一致性模型，要求任何讀取操作都能讀取到最新的值，即要求任何寫入操作立即同步給所有進程;最終一致性即系統會保證在一定時間內，能夠達到一個數據一致的狀態。金融核心業務一般要求強一致性，須優先保證數據的正確性。在分布式系統遇到問題時，有熔斷、限流以及降級等策略，熔斷是系統響應端自我保護機制，即在不堪重負時斷開與外部的聯系，有斷開和半開的策略。但須注意，當響應端熔斷時，應第一時間通知請求端，停止重試。限流是通過對并發訪問進行限速，讓服務端能響應更多的請求，限流策略有計數器方式、列隊算法、漏斗算法、令牌桶算法等。降級是在系統應對突發情況時降低損失的策略，一方面停止訪問不重要的功能，從而釋放出更多的資源;另一方面把一些功能簡化掉，如簡化業務流程，或是不再返回全量數據，只返回部分數據等。

商業銀行分布式架構轉型發展思路

形成全行意識層面的共識。分布式發展模式不僅是銀行信息科技部門進行技術層面的攻關，也需要業務部門在應用改造過程中的需求梳理和業務驗證，需要財務、人力部門的資源保障與鼎力支持，需要風險、安全、研發部門的指導和幫助，需要法律合規部門的關注和支撐（如開源軟件的使用等）。商業銀行應充分考慮自身業務特點，高度關注信息科技發展的風險特點，從全行戰略的高度，明確目標，統一思想，制定IT架構藍圖，明確分布式發展的整體規劃與細節分工。

專注底層技術層面的把控。對于新技術，從認識到熟悉再到掌控，其中有事物發展的客觀規律。通過成立專門的技術研發中心或創新實驗室，從新技術研究到應用逐步展開探索，從新技術的實現原理到應用場景的原型開發等多方面進行研究，從應用試點再到全面推廣，采取成熟一點、試點一點、由點及面分級推進的方式，防范因對新技術認知不足而帶來的未知風險，盡最大可能減少試錯成本，逐步實踐適合新技術引入的工作流程。

持續提升運營管理服務能力。分布式架構轉型本身承載的不僅是技術層面的轉型，同時肩負著支撐未來商業銀行數字化轉型的重要使命。其重要的價值之一就是充分發揮信息科技的力量，高度重視數據的積累與沉淀，最終實現智能化、人性化的銀行運營管理服務能力輸出。因此，在分布式系統架構的基礎上，銀行需高度重視數據的沉淀，重視生產、運行和運營過程中的潛在訴求，結合分布式系統架構中先進的分布式數據訪問、分布式事務、分布式存儲、大數據技術等模塊功能，不斷提升銀行對客戶的理解、場景的認識，更好提升運營能力和服務能力，打造真正意義上的“端到端、人性化”的客戶服務能力。

（作者單位：青島銀行研究發展部）

責任編輯：楊生恒