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作者 / 方正证券信息管理部 白凡
本文起源 / 金融电子化
随着互联网、云计算、大数据等的遍及利用，以及“留量”经营时代的到来，给传统证券企业带来诸多挑战，促使证券行业的整体数智化程度一直进步。
数智化程度的晋升，离不开底层的数据建设。 架构层面，集中式技术架构的瓶颈凸显，证券行业新一代外围零碎的建设须要向分布式、低延时、凋谢技术架构转型；数据库层面，传统集中式数据库已无奈满足现阶段的海量数据，在性能、可靠性，以及扩大能力等方面曾经逐步落后，分布式数据库成为证券行业新一代外围零碎的新抉择。
零碎调研，为新外围选型数据库
方正证券作为证券行业数智化转型先锋，踊跃采纳和尝试新技术。传统集中式数据库对单台服务器的配置要求较高，在扩大方面也会导致老本的指数级减少，而分布式数据库可疾速实现容量、性能等横向的扩大。
从 2020 年到 2021 年，方正证券与恒生电子数据库小组，对各类信息技术利用翻新产业数据库产品进行了零碎调研，共调研了市面上支流的 9 款数据库产品，并进行了长期的性能及性能测试验证，最终抉择 OceanBase 撑持新一代认证零碎。 次要起因如下：
▷ 数据库产品技术当先方面。 从架构先进性、SQL 兼容性、高可用能力、备份复原计划完整性、运维管理工具欠缺性、装置要求及难度等维度进行评估，OceanBase 是综合评分最高的数据库。OceanBase 是全自研的原生分布式数据库，人造反对分布式事务，采纳多正本架构，满足金融外围交易场景 RTO、RPO 要求，同时兼容 Oracle 和 MySQL 两种语法，有丰盛的装置、迁徙、SQL 评估、备份复原工具，有全面的文档零碎，是一款值得信赖的数据库。
▷ 市场生态方面。 从金融机构案例数、计划完整性、培训认证体系完整性、社区沉闷等维度进行评估，OceanBase 综合评分最高，且没有显著短板。
▷ 继续经营方面。 从公司性质与实力、数据库开发团队规模、数据库业务重要性、数据库业务成长性等维度进行评估 OceanBase 综合评分排在前列。
▷ 售后服务方面。 从需要响应、售后团队规模、售后流程标准、问题解决率等维度进行评估，OceanBase 综合评分排在前列。
全栈自主可控，实现单体架构向分布式降级
方正证券原认证零碎采纳“小型机 + 存储 + 集中式数据库”技术路线，在曾经是顶配的状况下，依然会在性能和容量遭逢瓶颈时，呈现程度扩大艰难、扩容老本极高的问题，很大水平上制约了方正证券多个业务零碎的整体解决能力。
同时，随着互联网业务的疾速倒退，现有的单体架构和强依赖于 Oracle 个性的计算服务，单纯依附纵向减少服务器配置来晋升容量和性能，曾经无奈满足方正证券的业务疾速倒退须要。业务中间件层面，现有中间件零碎间耦合度较高，逻辑联系严密，拆解难度较大，一旦单个组件故障，可能引起连锁反应。
本次新一代认证系统升级，方正证券实际了全栈技术路线自主可控，硬件设施蕴含网络交换机、防火墙、负载平衡、服务器，软件蕴含操作系统、业务中间件及数据库等根底平台，实现了齐全自主可控。 技术架构如下图 1 所示。
业务侧进行微服务革新后，实现架构、性能上的充沛解耦，性能单元独立，相互之间影响较小；反对数据分片模式，能依据业务、性能、技术需要自定义数据分片，能同时反对不同数据源写入，调整动静灵便；还反对国密算法作为程序加密算法。
图 1 认证核心及相干设施架构图
新一代认证零碎不仅技术路线实现了全栈自主可控，还从整体架构上实现了从单体架构向分布式架构的转型，为业务的长期高速倒退打下了松软的根底。局部硬件设施配置比照见下表 1。
表 1 方正证券降级前后软硬件比照
多租户资源池化，兼具性能与可运维性
中间件通常利用独占物理服务器，无奈充分利用硬件资源，导致肯定资源节约。支流的微服务利用架构，基于传统的集中式数据库架构很难实现横向程度扩大。同时，多个微服务应用的数据库个别通过 schema 隔离，多个 schema 之间无奈实现各自所需的资源的隔离。因而，资源碎片化、治理简单、资源节约、扩展性差等问题逐步裸露进去。
方正证券基于 OceanBase 的分布式架构打造了本人的 DBaaS 平台，利用 OceanBase 原生多租户的能力，将多个不同业务的数据库实例集中整合，不仅晋升资源利用率，同时基于 Paxos 的多正本机制能够保障每个资源单元的高可用能力。
图 2 认证分布式数据库租户正本示意图
这种用法，将业务零碎不同微服务所需的数据库实例进行资源池化，提供不同规格的实例，在一套分布式架构中实现多个数据库租户（实例）的资源池化能力。这样，在保障资源隔离性的同时显著升高资源和治理老本，还仍然可能放弃优良的性能和可运维性。
▷ 性能方面。 原生分布式数据库多节点同时可写，并行性能突出，方正证券新一代认证零碎的批量业务能力，在与 Oracle 同等条件下，性能不减反增。并且，单节点老本低廉，面对将来性能要求，能够间接通过加减 X86 服务器实现动静扩缩容。性能压测比照见下表。
表 2 性能压测比照
▷ 可运维性方面。 多个零散的实例对立在 OceanBase 集群后，运维治理的复杂度大大降低，DBA 能够从之前治理多个扩散实例，到目前治理单个 OceanBase 集群，负载、告警、调优全副对立至集群级别，惯例故障可能主动复原，从而大幅晋升业务撑持效率和应急响应能力。
迈上新台阶，迎接新倒退
本次新一代认证零碎的胜利上线，标记着方正证券在推动金融科技自主可控的路线迈上了新的台阶，也是方正证券再一次敢于尝试新技术的胜利。
立足行业，方正证券新一代认证零碎于 2021 年底实现生产上线，是行业内率先在批发柜台外围生产零碎应用分布式数据库的企业，也是业内首批应用 OceanBase 的用户，并在分布式数据库部署和运行前后提出并解决 22 项疑难问题，助力信息技术利用翻新产业产品性能与性能迭代晋升。
特地值得一提的是，经测算，该零碎 TCO（Total Cost of Ownership，总体领有老本）升高 72.6%，次要体现在两个方面，一是，原配套体系低廉，须要专用存储光交连贯小机和存储，同时须要购买响应硬件模块和软件各类许可，还须要按年购买软硬件各类维保；二是，OceanBase 数据压缩功能强大，如方正证券局部 MySQL 租户实测迁徙前后数据量占用空间缩小 66%，节俭了大量的存储空间。
联合此次积攒的教训，如分布式架构优化教训，原生分布式数据库的拜访形式灵便，目前已融入方正证券现有运维体系，通过工单零碎 FCMP 进行自助式部署、回收和生命周期治理、数据库治理平台 FDBMP 进行数据库容量和监控治理、运维零碎 FOPS 进行中间件和操作系统的自动化运维治理、带外零碎 FDCM 治理各类硬件，以及智能运维平台 Finsight 进行指标类、日志类的异样检测等等。
后续方正证券将把分布式数据库技术利用于更多证券要害业务场景，解决零碎容量与扩展性的瓶颈，晋升业务经营效率，为方正证券数智化转型与迎接业务新倒退保驾护航。
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