秦皇岛银行分布式核心系统建设项目
所属单位:秦皇岛银行
参与奖项:最佳金融信创突破奖
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获奖评语:随着数字化转型的推进,银行传统的底层系统难以适应当下的业务需求,从底层架构上进行调整刻不容缓。秦皇岛银行于2021年4月启动了新一代分布式核心系统建设,该系统于2022年7月8日顺利投产,采用国产分布式数据库、分布式微服务架构,提升该行业务连续性运营服务能力。作为一家区域性银行,秦皇岛银行在底层系统上的探索显然对中小银行更具参考价值。
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秦皇岛银行新一代分布式核心系统由客户服务、存款服务、贷款服务、运营服务、产品服务、批处理服务等微服务组成,每个微服务支持独立部署。新系统在功能上做到了以客户为中心,通过参数工厂、产品工厂、定价工厂等组件,组装为客户提供存款、贷款、借记卡、同业拆借等金融产品,并在支付结算和中间业务代收付等方面提供金融服务以及信息查询等非金融服务。

方案背景

秦皇岛银行紧跟金融科技发展趋势,顺应现代银行变革潮流,着力打造区域性精品银行重大战略部署,为数字化转型奠定坚实基础,依据秦皇岛银行信息科技三年战略发展规划,我行于2021年4月启动了新一代分布式核心系统建设。此次项目建设历时15个月,涉及1个核心系统建设和63个外围系统同步升级改造,规模大,范围广,难度高前所未有。在全行上下团结拼搏,奋力攻坚,克服疫情等各种不利影响,我行经过四轮SIT测试、四轮UAT测试、四轮投产演练,于2022年7月8日实现新一代分布式核心系统顺利投产。

方案目标

新一代分布式核心系统采用国产分布式数据库和分布式微服务架构,坚持以最终服务客户为中心,以实现客户价值为驱动,依托业务流程再造和技术架构升级,实现从多个维度为客户提供更加优质高效的金融服务,满足客户灵活多样性的需求,同步提升秦皇岛银行业务连续性运营服务能力。

方案特点

新一代分布式核心系统采用分布式微服务架构,包括存款、贷款、产品、运营、客户、核算引擎等微服务,每个微服务相对独立运行和能够对外提供服务。新系统首次使用分布式国产数据库,是河北省首家在核心系统应用国产数据库的案例。新系统同时采用了网关熔断、应用熔断、优雅停机等技术进一步提高系统的稳定性。

新一代分布式核心系统建设采用基于双中心双活架构设计,新系统实现了注册中心、Redis、联机应用、批量处理及运维管理的双活架构部署,对于应用系统来说,各个节点都支持双中心双活部署模式。 

本次项目建设实现了核心系统及相关配合改造系统的全局流水号、统一错误码、统一日志等架构规范,落实了超时处理、参数同步、统一对账等技术要求,为我行后续系统建设打下了坚实的基础。

在分布式国产数据库集成方面,我行采用了逐级逐层实施的创新路线:

  • 基础功能与适配要求分析(业务系统函数、语义SQL、单表数据与压力承担、指标计算与设计);
  • 集成架构设计(数据库架构选择,涉及灾备、双活、主备等设计);
  • 系统兼容改造(业务系统语法部分调整;TDSQL参数与解析层应用调整);
  • 版本验证(基于联机业务、批量业务、EOD业务、数据传输与同步业务验证以及事务处理能力、索引能力);
  • 基础架构验证(高可用、延迟、全链路等);
  • 安全架构验证(数据环境迁移、加解密安全与效率、角色权限管控等)。

图1?秦皇岛银行核心系统分布式国产数据库建设示意图

图1 秦皇岛银行核心系统分布式国产数据库建设示意图

秦皇岛银行核心系统分布式国产数据库建设示意图

图2秦皇岛银行核心系统分布式国产数据库建设示意图

基于逐级逐层实施的创新路线,我行通过关键系统选择,基础和高阶语法分析、高可用架构、连续性设计与验证、业务场景验证等分阶段分步骤的建设方法,既保障了秦皇岛银行系统建设周期和特点,又在风险可控条件下进行了前瞻探索和实践验证,从而确保本项目的成功落地。

项目取得的创新效果:

  • 完成分布式微服务核心系统建设的同时,有效尝试了分布式国产数据库的前瞻探索和应用实践。
  • 完成分阶段分批次进行核心业务系统数据库下移规划与设计,既保障了银行IT系统安全稳定运行的要求,又满足了国家自主可控的信创要求。
  • 新一代分布式核心系统实现了一户通账户管理、集团现金管理、VIP同号换卡、客户自选卡号、统一回单打印、线上承兑、线上贴现、电子存单线上质押等特色化、个性化、差异化功能,同时新核心强化个人信息安全保护和识别能力,有效保障客户信息安全和交易安全。

方案业务流程图

新一代分布式核心系统由客户服务、存款服务、贷款服务、运营服务、产品服务、批处理服务等微服务组成,每个微服务支持独立部署。新系统在功能上做到了以客户为中心,通过参数工厂、产品工厂、定价工厂等组件,组装为客户提供存款、贷款、借记卡、同业拆借等金融产品,并在支付结算和中间业务代收付等方面提供金融服务以及信息查询等非金融服务。

秦皇岛银行分布式核心系统功能架构图

图3 秦皇岛银行分布式核心系统功能架构图

图4 秦皇岛银行分布式核心系统典型业务流程图

图4 秦皇岛银行分布式核心系统典型业务流程图

新一代分布式核心系统采用国产分布式数据库,依托横向线性扩展和多副本读写技术,实现了高并发处理和高可用容灾保障,降低了对国外数据库的依赖做到关键技术自主可控,是河北省首家在传统核心业务领域使用国产数据库的城商行,为金融行业信息技术创新探索与实践肩负了应有的社会责任与担当。

秦皇岛银行新一代分布式核心系统建设采用微服务系统独立部署建设模式和投产策略,分批次完成贷款、核算、存款、公共与客户等微服务系统的切换与投产。在新系统建设实施中,从风险管控、交付进度、交付质量、投入成本等几方面综合考虑实施顺序,尤其在分布式国产数据库配合核心系统建设的方案设计、系统集成、测试验证、投产规划等方面重点考虑如下:

  • 基于贷款、核算已建成投产系统,分析SQL关键字、函数、查询语句、数据分布情况和部署结构及当前投产系统使用特点,归类设计,进行数据库兼容分析与设计;
  • 基于存款、客户等在建升级系统,分析当前使用数据库的特点,结合数据库兼容性设计考虑数据库下移的模块选取;
  • 基于业务场景、业务分库情况等特点,规划单中心、双中心部署架构,以及系统高可用和业务连续性的架构设计,为当前项目实施及后续信创建设提供扩展能力。

图5 秦皇岛银行核心系统集成架构图

图5 秦皇岛银行核心系统集成架构图

针对金融核心业务场景,重点设计分布式数据库与业务对接能力方案,重点关注的业务场景如下:

实现功能展示

新一代分布式核心系统由客户服务、存款服务、贷款服务、运营服务、产品服务、批处理调度等微服务系统组成,微服务之间完全松耦合,支持独立部署及合并部署。主要功能如下:

  • 客户服务

全行客户信息的存储、异常客户信息的打标,提供客户信息的查询、维护新建功能。

  • 产品服务

制定全行存款类和贷款类金融产品,通过定义产品元素、建立产品模型、组合产品等方式完成;制定好的金融产品下发到存款核心和贷款核心。产品管理模块制定的贷款类金融产品负责利率,计提和计息方式、还款计划等账务相关元素的处理,不负责制定营销产品的制定。

产品管理不负责投资类存款产品制定,如理财产品。

  • 账户管理

负责全行存款类账户管理(含借记卡、内部户),包括账户余额、可用余额、冻结金额、账户属性、账户状态、账户密码、账户产品等,支持I、II、III类户,支持一户通;提供账户查询、维护、新建功能,账户密码验证、修改、重置功能。

负责全行贷款类账户管理,包括合同管理、借据管理、合同号生成、发放号生成,以借据+发放号方式形成贷款账户账号,借据号由信贷系统生成并推送贷款核心;实现账户限制、解限能力;提供账户查询、维护、新建功能。

  • 存款服务

负责全行存款类业务记账及逻辑处理,通过进行计息、计提、账户余额变动、生成交易流水等一系列动作的组合完成,其处理逻辑包括账户余额判断、账户限制判断、交易类型、借贷方判断等;提供转账、现金、金融产品查询、计息、金融产品购买支取等功能。

  • 贷款服务

负责全行贷款类业务记账,包括计息、计提、账户余额变动、生成交易流水等。

  • 公共(运营服务)

核心系统负责全行公共参数的管理,包括机构、柜员、尾箱、凭证、现金、利率、费率、税率、汇率等。

  • 记账引擎

外围系统或者存贷模块负责具体交易的处理流程和业务逻辑,需要进行账务处理时调核心记账服务完成。

方案案例及效果

新一代分布式核心系统是河北省首家在核心系统应用国产数据库的案例。新系统同时采用了网关熔断、应用熔断、优雅停机、同城双活、弹性扩缩容等技术进一步提高系统的稳定性。

新一代分布式核心系统建设不仅满足了原有核心系统全部功能覆盖及新业务需求全面增强两大策略要求,而且同时实现了统一参数管理、业务流程优化、风险防控加强、多账户管理、弹性组织支持、精细化管理、差异化定价、产品快速创新、IT系统加固等9大目标。

新一代分布式核心系统整体处理能力可达到2000TPS,支持每日亿级交易量,动账类交易平均响应时间在300毫秒之内,查询类交易平均交易响应时间在100毫秒之内,日终批量时间平常日缩短至30分钟左右,季度结息日缩短至40分钟左右, 10万笔社保批量代发96秒完成。

新一代分布式核心系统建设是秦皇岛银行改革发展的标志性工程,我行将依托新核心建设成果,全面提升数字化创新能力,运用金融科技手段为客户提供更加优质便捷的金融服务,更好的发挥金融保障作用,助力“六稳”“六保”,护航实体经济稳增长。

新一代分布式核心系统建设项目成效如下:

“新体验”,满足客户多样需求。新核心系统新增一户通账户管理、集团现金管理、VIP同号换卡、客户自选卡号、统一回单打印、线上承兑、线上贴现、电子存单线上质押等特色化、个性化、差异化功能,同时新核心强化个人信息安全保护和识别能力,有效保障客户信息安全和交易安全。

“新架构”,提升业务连续性。新核心系统通过优化日终结算机制,提高批处理性能,增加整点日切判断,可实现账务处理7×24小时不间断。新一代核心系统通过同城双活部署,实现中心级别灾难快速自动恢复,且数据零丢失,高效全方位提升业务连续性水平。

“新探索”,支持技术自主可控。新核心系统采用国产分布式数据库,是河北省首家在传统核心业务场景下使用国产数据库的城商行。国产数据库的搭建降低了对国外数据库的依赖,实现技术自主可控,为我国金融业国产化探索践行了应有的社会担当。

“新支撑”,提升经营支撑能力。新核心系统建立了全行客户信息质量治理机制和检核规则,集全行之力完成了全行级客户信息补录,治理了低质量数据10万余条。完善中长期贷款、抵押品、保证金存款等统计口径,整合优化各类报表30余张,不断提升监管报送和经营报表数据质量,为精细化经营提供有效支撑。

同时我行新一代分布式核心系统建设获得了2022年金融业数字化转型突出贡献奖及第五届数字金融创新大赛金融信创银奖。

方案未来展望

基于芯片短缺、持续发展等因素考量,采用的国产分布式数据库具备基本全面兼容国产软硬件能力,在完成分布式微服务核心业务系统建设的同时,有效尝试了分布式国产数据库的前瞻探索和应用实践。

分阶段分批次进行核心业务系统的国产化建设工作,逐步实现国产操作系统、国产中间件、国产芯片的全栈替换工作,既保障银行所需要的安全、稳定要求,又满足未来金融场景创新、自主可控的信创趋势发展与经验积累。