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中國建設銀行實踐國產高端容錯計算機應用論文
信息安全已上升至國家戰略。面對我國高端服務器市場長期被IBM、HP等國外企業壟斷的局面，國家設立“(863計劃)高端容錯計算機”重大研制項目。中國建設銀行申報并承擔了其中的“國產高端容錯計算機金融行業應用示范項目”。其目標是在我國成功研制達到同期國際先進水平的高端容錯計算機產品的基礎上，將建設銀行的一類關鍵業務系統移植切換到國產主機上，接管原進口主機在線生產運營。
經過兩年多努力，建行選擇省級分行“區域業務綜合處理系統”作為應用示范系統進行移植，實現了首個金融行業關鍵性業務系統在首臺國產高端服務器上的生產運行，填補了國內空白，并通過成功試點在金融領域產生重大示范效應。
啟用首臺國產高端服務器
建行“國產高端容錯計算機金融行業應用示范項目”啟用了國內首臺32路高端服務器——“浪潮天梭K1系統”，該服務器采用先進大型緊耦合共享內存計算機系統體系結構進行設計和研制，主要成果包括：雙翼可擴展的64路高端服務器體系結構;支持兩級目錄Cache一致性協議的NC處理器協同芯片，以及高階16端口高帶寬低延遲的NR系統高速互連芯片;軟硬件結合的多級容錯體系;全球第五個、國內唯一通過UNIX 03認證的UNIX操作系統等。服務器的峰值定點、浮點計算能力等技術指標也達到同期國際先進水平。
為體現項目價值，建行選擇在K1系統上進行“區域業務綜合處理平臺”的應用移植和整合。區域業務綜合處理平臺是建行省級分行的核心應用系統，具有銀行應用系統的典型特征。在體系架構方面屬于典型的星形架構，系統上連總行核心系統，下接網點、自助設備等交易渠道，橫向和合作企業互聯，是分行的交易中樞。在業務類型方面，系統所承載的各類代收代付，代理財政、社保、住房、IC卡等中間業務屬于銀行的典型業務。在IT產品方面，系統使用的進口服務器、基礎軟硬件產品，在銀行業作為主流被廣泛應用。在系統規模方面，試點分行的交易量可達30萬筆/日，代表了大型商業銀行分支機構或中小型銀行同類系統的平均交易水平。在連續性服務方面，平臺為客戶提供多渠道、7×24小時不間斷服務，對系統可用性要求極高。
跋涉技術變更“深水區”
當時K1系統還只是實驗室產品，建行直接將其進行生產性應用，風險是未知的。而且，此前建設銀行的軟件開發項目，大都基于進口服務器的成熟系統進行開發，而這次面對的是一臺沒有應用過的“裸機”，除完成跨平臺應用移植的艱巨任務外，還要完成系統環境的整體遷移，其困難難以想象。最終，建設銀行通過科學的方法指導和豐富的應用經驗積累，應對各種挑戰，實現了突破。
■軟硬件兼容性及主機系統測試
“區域業務綜合處理平臺”囊括了銀行典型業務系統運行所需的整體系統環境，需要配套硬件系統、基礎系統軟件、外圍設備、運維管理軟件及應用系統本身相互協同才能有效運行。在國產主機沒有生態環境，缺少廠商、專業機構測試認證的情況下，建設銀行通過大量的測試驗證了各種復雜條件下，軟硬件產品在國產主機上的可用性。
在外圍設備等基礎硬件兼容性測試方面，針對系統涉及的IBM、EMC、HP、Symantec等十幾類產品，設計并行驗證的測試方案。分別在進口主機、K1系統上進行相同案例測試，對比分析結果、快速定位，針對磁盤柜驅動、MPIO故障、多路徑切換、部分USB設備接入等問題，積極與廠商溝通，通過服務器體系優化、設備模塊升級、使用替代方案等方法解決問題，確保了主機系統、外圍設備的整體可用。
■跨平臺的應用移植
“區域業務綜合處理平臺”是使用C/C++語言開發的，異構平臺在處理器等硬件平臺、共享庫、系統庫、API等操作系統特性，以及不同的編譯環境等方面存在的差異性，為兩階段的應用整合和跨平臺移植，帶來極大的工作量和難度。
在應用整合和平臺搭建方面，采用面向服務(SOA)的設計理念，基于K1系統構建開發平臺，系統內部提供基于消息驅動(EDA)的方式協調各組件運行。在統一數據模型的基礎上，支持多種通訊協議、數據格式轉換，屏蔽各業務系統之間的連接方式和報文格式的差異，提高代碼的復用性，更加符合商業銀行松耦合、構件化、面向服務的應用系統開發趨勢。
在程序移植方面，選擇了難度最高、意義最大的“兩個平臺、一套源碼”的移植方案。通過大量的源碼梳理、整合開發平臺、預編譯等多種方式，針對進口、國產平臺的差異性在一套源碼中開發不同的分支、設置不同的編譯選項，保證源碼版本的一致性。在開發移植過程中，克服了因主機硬件平臺和操作系統差異，所帶來的部分系統庫函數、系統API存在的差異，處理器字節存放順序不一致，程序異常容錯性能力不同等諸多跨平臺移植問題。
此次應用改造和移植涉及11個應用子系統，包括190個后臺交易和服務、130個前端界面和服務、216個數據自動處理作業、140張業務報表，總代碼量65萬行。通過制訂科學的管理制度、規范，利用ClearCase、QC等管理工具，嚴控開發版本和質量。先后在異構平臺上進行了多達10輪、涵蓋全部交易服務的業務通測，業務測試案例4000多個，投入188個測試機構、1萬多人次，為系統上線打下堅實基礎。
■異構平臺互備運行
為實現國產與進口主機異構系統互備運行的目標，在主機系統、操作系統級無法實現的現實情況下，項目通過合理設計，利用面向服務的分層架構、開發服務總線，在應用層面解決了異構平臺互備運行問題，創新了國產主機為主、進口主機為輔的異構平臺互備運行模式。
基于服務總線，設計兩級容錯機制，降低風險、確保系統容錯與運行穩定。第一級：國產高端服務器向進口小型機的切換及容錯。國產服務器出現故障后，在應用層面通過容錯條件判斷及預定處理機制，自動將服務切換至進口小型機。第二級：進口主備機的切換。進口小型機出現問題，自動切換至備機。
上述機制既支持自動和手工切換兩種方式，也可根據需要進行全部和部分交易切換。在異構平臺上，國產、進口主機系統之間的故障響應和系統切換能夠在秒級內完成，提高了系統的高可用和連續服務能力。
自主可控，已成為國家戰略安全的必然選擇。本次項目的成功，很大程度上增強了金融業對于應用國產高端服務器的信心，在加快推動國產高端服務器廣泛應用方面，起到了一定的引領和輻射作用。目前已有包括金融、電力、公安、交通在內的10多個行業市場，開始在業務系統中嘗試使用國產高端服務器。國產主機系統的產業聯盟，也從最初的10多家成員發展到60多家，覆蓋了芯片、整機、軟件等各個產業環節，以國產高端服務器為核心的產業生態環境正在構建和形成，示范項目中所遇到的一些系統兼容性問題將逐步得到解決。結合分布式技術等在金融領域的逐步應用，金融行業必將進一步打破國外高端服務器市場的壟斷局面，實現從“被動、威脅”向“自主、安全”的全面跨越。
寫在最后
系統成功上線后，試點分行新疆分行包括代理業務在內的97%以上特色業務已在國產主機上在線處理。使用用戶及渠道包括14個二級分行、187個營業網點、2000多個柜員、1049臺ATM及多媒體自助設備、網銀、手機銀行等。
本次項目的成功，很大程度上增強了金融業對應用國產高端服務器的信心，在加快推動國產高端服務器廣泛應用方面，起到了一定引領和輻射作用。目前已有包括金融、電力、公安、交通在內的10多個行業市場，開始在業務系統中嘗試使用國產高端服務器。國產主機系統的產業聯盟，也從最初10多家成員發展到60多家，覆蓋芯片、整機、軟件等各個產業環節，以國產高端服務器為核心的產業生態環境正在構建，示范項目中遇到的一些系統兼容性問題逐步得到解決。結合分布式技術等在金融領域的逐步應用，金融業將進一步打破國外高端服務器市場的壟斷局面，實現從“被動、威脅”向“自主、安全”的全面跨越。
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