一、云原生技術(shù)在金融行業(yè)的演進(jìn)
在過去的40年中,我國金融行業(yè)IT架構(gòu)經(jīng)歷了多次變遷,總體來講就是從“零”到“大集中”的過程:金融機(jī)構(gòu)自20世紀(jì)80年代開始引入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行電算化處理,到20世紀(jì)90年代末實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)大集中。近年來,隨著金融線上業(yè)務(wù)的發(fā)展以及數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn),傳統(tǒng)的金融IT架構(gòu)存在很多難以解決的問題:
一是研發(fā)周期長。當(dāng)前,絕大多數(shù)金融機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)研發(fā)流程為傳統(tǒng)的瀑布方式,需求交付周期以月來計(jì)算,導(dǎo)致失去了很多市場先機(jī)。
二是交付標(biāo)準(zhǔn)多。各業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署安裝的基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)不一,導(dǎo)致金融機(jī)構(gòu)運(yùn)維復(fù)雜,成百上千臺機(jī)器以及上百個(gè)應(yīng)用需要一個(gè)龐大的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)來支撐。
三是協(xié)作溝通難。業(yè)務(wù)、開發(fā)與運(yùn)營之間存在著信息“鴻溝”,開發(fā)人員希望基礎(chǔ)設(shè)施響應(yīng)速度更快,運(yùn)營人員要求可靠性和安全性更高,而業(yè)務(wù)人員的目標(biāo)則是交付速度更快。
為滿足業(yè)務(wù)快速多變的訴求,金融行業(yè)的架構(gòu)升級已經(jīng)迫在眉睫,在此背景下,云原生開始引起金融機(jī)構(gòu)的重視,并與大集中架構(gòu)融合共同形成目前銀行IT系統(tǒng)的主流架構(gòu)。何謂云原生?云原生是一種構(gòu)建和運(yùn)行應(yīng)用程序的方法,是一套技術(shù)體系和方法論,應(yīng)用程序從設(shè)計(jì)之初即考慮到云的環(huán)境,充分利用和發(fā)揮云平臺的“彈性+分布式”優(yōu)勢,在云上以最佳的方式運(yùn)行。這一概念在2013年由Pivotal公司首次提出,后經(jīng)云原生計(jì)算基金會(huì)(CNCF)進(jìn)一步發(fā)展和提煉,形成狹義云原生概念,其內(nèi)容包括容器技術(shù)、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施和聲明式API等。
隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和普及,云原生不僅僅是一項(xiàng)技術(shù),還是一套敏捷架構(gòu)方法,既涵蓋技術(shù)范疇(如云計(jì)算、微服務(wù)、DevOps、云原生芯片、云原生大數(shù)據(jù)、云原生AI等),也涵蓋管理和架構(gòu)范疇(如架構(gòu)體系設(shè)計(jì)、中臺化、編排重組、持續(xù)交付、無服務(wù)化等)。云原生具有應(yīng)用簡便、部署快捷、伸縮靈活等優(yōu)勢,已逐步成為數(shù)字化時(shí)代企業(yè)技術(shù)架構(gòu)升級的一項(xiàng)進(jìn)階選擇。
二、眾邦銀行云原生建設(shè)初衷
眾邦銀行通過使用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等一系列新技術(shù)改變了傳統(tǒng)的金融模式,以技術(shù)和數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)將核心金融服務(wù)能力通過數(shù)字化的手段融入整個(gè)產(chǎn)業(yè)場景鏈條中,使得金融應(yīng)用場景不斷增多,金融交易呈爆發(fā)式增長態(tài)勢,高并發(fā)、大規(guī)模運(yùn)作成為新常態(tài)。而傳統(tǒng)的金融企業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)存在功能強(qiáng)耦合、復(fù)用能力差、協(xié)作效率低、維護(hù)成本高、系統(tǒng)可靠性差等一系列問題,難以滿足高并發(fā)、大流量和連續(xù)性需求。
為解決以上痛點(diǎn),滿足線上用戶體量大、業(yè)務(wù)并發(fā)量高、版本迭代快等需求,眾邦銀行將云原生技術(shù)體系作為IT系統(tǒng)建設(shè)的核心技術(shù)架構(gòu)。
三、眾邦銀行在云原生技術(shù)上的探索與創(chuàng)新
眾邦銀行以云原生技術(shù)為依托,形成了包含業(yè)務(wù)能力標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)開發(fā)方法論、系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制和運(yùn)營服務(wù)的體系生態(tài),為業(yè)務(wù)提供了快速組合和低成本創(chuàng)新的能力,在提高多團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率的同時(shí),也具備了處理大規(guī)模并發(fā)和快速彈性擴(kuò)展的能力。眾邦銀行云原生技術(shù)平臺由DevOps工作臺、微服務(wù)中心、容器云平臺等組成。
1.使用DevOps工作臺,打造一站式金融科技管理方案
眾邦銀行將工程建設(shè)中源碼編譯、應(yīng)用打包、鏡像構(gòu)建、應(yīng)用配置、容器部署等諸多門檻要求極高的操作進(jìn)行整合,打造一站式DevOps工作臺。該工作臺在制品的管理上秉持“一包到底”的理念,即開發(fā)產(chǎn)出的制品、測試的制品、生產(chǎn)發(fā)布的制品保持完全一致,確保制品測試的完備性,大大降低了發(fā)布上線的風(fēng)險(xiǎn);在工具打造上采用“一鍵操作”的手段,即基于平臺級一鍵發(fā)布、一鍵回滾、一鍵灰度、自動(dòng)監(jiān)控、智能運(yùn)維的能力,支持任何在PaaS平臺上運(yùn)行的云原生系統(tǒng)均可低成本運(yùn)用這些能力。
通過上述工具和方法,眾邦銀行制定了一套日常開發(fā)、發(fā)布、運(yùn)維的標(biāo)準(zhǔn)流程,降低了對人員的要求,提高了開發(fā)效率,同時(shí),將源碼版本、配置版本、運(yùn)行環(huán)境、鏡像、測試資源等管理手段進(jìn)行統(tǒng)一,力求各個(gè)中間環(huán)節(jié)、指標(biāo)的透明化,達(dá)到開發(fā)、測試、運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)可評估、可追溯、可提升的目標(biāo),從而使各類需求交付周期縮短了3倍以上,投產(chǎn)周期從最快兩周縮短到最快一天,而缺陷密度則降低了10倍以上,有效支撐了業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。該標(biāo)準(zhǔn)流程于2020年順利通過由中國信息通信研究院開展的《研發(fā)運(yùn)營一體化(DevOps)能力成熟度模型》持續(xù)交付3級評估,眾邦銀行也成為首家通過該評估的民營銀行。
2.構(gòu)建微服務(wù)架構(gòu)體系,提升軟件研發(fā)效率和自主掌控能力
微服務(wù)架構(gòu)強(qiáng)調(diào)按照業(yè)務(wù)能力進(jìn)行垂直架構(gòu)劃分,即每個(gè)微服務(wù)完成一種特定功能,可以獨(dú)立開發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立部署。因此,微服務(wù)設(shè)計(jì)有四個(gè)原則:一是微服務(wù)之間高內(nèi)聚、低耦合;二是具備完整的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);三是業(yè)務(wù)具有可運(yùn)營性;四是業(yè)務(wù)漸進(jìn)式建設(shè),功能持續(xù)迭代。
在自研新一代信貸平臺的過程中,眾邦銀行逐步完成了微服務(wù)體系的構(gòu)建。從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,微服務(wù)拆分的顆粒度一開始較為粗放,此后隨著生產(chǎn)校驗(yàn)的推進(jìn)逐步細(xì)化。具體來說,眾邦銀行將原信貸平臺的集中式業(yè)務(wù)進(jìn)行拆分解耦,從最初拆分成四個(gè)微服務(wù),到目前實(shí)現(xiàn)額度管理、用戶管理、貸后管理等十幾個(gè)微服務(wù)的拆分,大大降低了每個(gè)微服務(wù)的復(fù)雜度,也縮小了單個(gè)服務(wù)故障的影響范圍(如圖1所示)。
圖1眾邦銀行新一代信貸平臺架構(gòu)
完成微服務(wù)拆分后,眾邦銀行在為每個(gè)服務(wù)組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)時(shí),發(fā)現(xiàn)8～10人的團(tuán)隊(duì)是比較適合這種開發(fā)模式的,這樣既可以快速響應(yīng)業(yè)務(wù)的需求,提高研發(fā)效率,又可以降低溝通成本。同時(shí),在使用微服務(wù)去耦合之后,不同的業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)可以服務(wù)不同的微服務(wù),既降低了對人員技術(shù)水平的要求,增強(qiáng)了自主可控能力,也降低了對單一廠商的依賴。
同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)平滑遷移,眾邦銀行將原信貸系統(tǒng)通過邊車(Sidecar)模式與新一代信貸系統(tǒng)的一個(gè)微服務(wù)進(jìn)行融合,對外部系統(tǒng)通過統(tǒng)一的微服務(wù)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行調(diào)度,在新舊信貸系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)切換時(shí),只需要修改網(wǎng)關(guān)中的路由配置即可實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)無感、客戶無感的業(yè)務(wù)切換,極大提升了架構(gòu)過渡的體驗(yàn)。
3.應(yīng)用容器重新定義基礎(chǔ)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)維
金融機(jī)構(gòu)的軟件安裝部署存在標(biāo)準(zhǔn)和操作方式不統(tǒng)一的問題,而容器云平臺作為全面云化的平臺,無論存儲、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò),還是數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)服務(wù)、中間件、通信服務(wù)、基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)均可開箱即用,無需部署,采取的是全面平臺化的管理模式。容器云不僅可以解決統(tǒng)一的IT基礎(chǔ)設(shè)施和架構(gòu)管理問題,還能提高各個(gè)前端小型業(yè)務(wù)單元?jiǎng)?chuàng)新的靈活性。
眾邦銀行在眾多容器云建設(shè)方案中,選擇了目前最成熟和普及的解決方案。該方案具有三大優(yōu)勢:一是內(nèi)核級的虛擬化,隔離性高,安全可靠,且資源利用率更高;二是輕量級的鏡像制品,能夠快速部署,快速啟停,快速擴(kuò)容縮容,方便開發(fā)運(yùn)維一體化的開展;三是自動(dòng)化的調(diào)度引擎,方便容器的編排、部署,實(shí)現(xiàn)對容器的批量調(diào)度。
經(jīng)過幾年的建設(shè),眾邦銀行重點(diǎn)完成了以下幾個(gè)方面的工作:
一是打造標(biāo)準(zhǔn)化容器平臺。該平臺是全行各業(yè)務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)一的容器平臺,在開發(fā)、測試、生成等不同環(huán)境中保持平臺版本的一致性,同時(shí)通過鏡像升級的方式使得應(yīng)用系統(tǒng)可以在不同環(huán)境中使用并確保體驗(yàn)相同。
二是標(biāo)準(zhǔn)化交付。眾邦銀行針對操作系統(tǒng)、SDK版本、安全漏洞等容器的運(yùn)行環(huán)境制定了統(tǒng)一的交付標(biāo)準(zhǔn),保證交付制品的安全可靠。
三是標(biāo)準(zhǔn)化編排。眾邦銀行針對容器的編排特性,設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的日志采集要求、配置管理要求、數(shù)據(jù)變更要求等,滿足了智能化運(yùn)維的基礎(chǔ)要求。
四是標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度。眾邦銀行通過統(tǒng)一的系統(tǒng)界面對容器平臺進(jìn)行管理,包括應(yīng)用的上下線管理、指標(biāo)的監(jiān)控告警、日志的查看操作等。
目前,眾邦銀行信貸域和賬戶域的全部業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)在容器上進(jìn)行發(fā)布和運(yùn)行,有效降低了運(yùn)維成本,促進(jìn)了業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。
眾邦銀行從2018年開始探索云原生技術(shù)體系,從最初容器的使用到完成了以云平臺和微服務(wù)架構(gòu)為基礎(chǔ)、以DevOps為核心的金融云原生平臺的構(gòu)建,通過貫穿開發(fā)、測試、運(yùn)維的場景,實(shí)現(xiàn)了跨階段的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)布及標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維,形成了一套企業(yè)級的云原生方法論和工具箱。后續(xù),眾邦銀行將繼續(xù)打磨云原生產(chǎn)品,持續(xù)探索服務(wù)網(wǎng)格和無服務(wù)化在金融行業(yè)的應(yīng)用。我們認(rèn)為,金融是社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心,在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,云原生技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)金融數(shù)字化轉(zhuǎn)型,并最終走向數(shù)字金融有著重要的作用。同時(shí),云原生也是我國信息產(chǎn)業(yè)改變傳統(tǒng)IT架構(gòu)時(shí)代落后的尷尬局面,尤其是在金融行業(yè)自主創(chuàng)新方面實(shí)現(xiàn)超車的關(guān)鍵技術(shù)。
