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分布式数据库:金融行业关系型数据库新选择

Yesky天极新闻 2016-12-09 15:19 我要吐槽

  【天极网IT新闻频道】数据库是金融行业各业务应用的核心资源,数据库的可用性和可扩展性一直是金融行业最为关注的问题。过去我们采用高端的设备,比如使用小型机和大型存储来保证数据库的可用性。在扩展性方面,主要通过增加CPU内存、磁盘等方式提高处理能力。这种集中式架构,使得数据库逐渐成为整体系统的瓶颈,越来越不适应海量数据对计算能力的巨大需求。

  分布式数据库系统是数据库技术和网络技术相互渗透、有机结合的成果,在数据库领域已形成一个分支。经过多年发展,其体系架构已经逐渐成熟。

  分布式数据库系统必须满足两个特征。一是分布性:数据不是存储在同一台存储服务器上,或者说是存储在多个独立的数据库服务器中,目前硬件一般采用低成本的X86架构存储服务器。二是逻辑整体性:分布式数据库系统中的数据是相互关联的,逻辑上是一个统一的整体,对上层应用来说,可视为一个集中式的数据库系统。除上述基本特征外,分布式数据库在实现数据库的独立性、数据共享、数据冗余、并发控制、完整性、安全性、事务处理等方面具备有更为鲜明的特点。

  金融行业数据存储困境及需求

  目前,金融行业绝大多数系统的数据存储层都采用“IBM小型机+AIX操作系统+DB2/Oracle数据库+高端存储阵列”的实现方式,随着业务和技术的发展,这种方式逐渐暴露出一些问题。

  一是棱镜门事件后,监管机构从国家信息安全高度对银行业的IT基础设施提出了开源化、国产化、安全可控的要求。银行目前的数据存储方式有调整压力。

  二是面对利率市场化挑战,银行业面临着日趋严峻的IT成本控制压力,而基于现行数据存储层的实现方式,每个系统的数据存储成本都以数百万计。

  三是数据存储层缺乏良好的可扩展性,难以应对应用层的高并发数据访问,随着数据量的增长该问题日益突出,在电子银行渠道体现得愈加明显。

  四是受限于现阶段IT实施商的人员情况和代码管控手段,应用实施过程中的数据存储层代码质量普遍不高。

  再看市场实践,目前很多银行均启动了大数据平台建设项目,但现行银行业务运转于关系型数据中,交易类应用都是基于OLTP的在线事务处理,而Hadoop是基于OLAP的在线分析应用,单纯依靠Hadoop难以完全替代DB2/Oracle等关系型数据库,Hadoop的优势在于充分释放计算机集群效能展开高速运算和存储。对于银行业来说,以“分布式数据库+Hadoop大数据平台”解决方案来逐步替代现有关系型数据库是最佳选择。

  GoldenDB分布式数据库金融行业解决方案

  中兴通讯GoldenDB分布式数据库平台通过无共享的架构(shared nothing architecture)为银行各业务应用提供云化的数据库服务,整体由DRDC、DBProxy、GTM、ClusterManager、DBAgent、ProxyManager 、MetadataServer等核心模块组成,外围包含OMMServer、LoadServer等管理组件,以及备份、恢复等运维工具。

  整体系统采用高可靠性设计,无单点故障。DRDCSvr、DBProxy多节点部署,GTM、ProxyManager、ClusterManager双活,Group内DB节点主备,OMM、MetaData 热备。

  每个集群由多个DBGroup组成,每个DBGroup内部包含主备复制关系的数据库节点。可动态对集群内的DBGroup数量进行扩容。可通过增加数据库节点实现数据库能力的水平扩展(如图)。

  系统采用多节点的分布式事务处理方式,并保障数据一致性,进行分布式事务操作时,DBProxy向GTM申请GTID(全局事务ID),使用该GTID分别在集群内的各DBGroup内进行数据操作,如均未发生异常则分别提交各DBGroup的事务,如有任何一个DBGroup事务失败则回滚其他DBGroup事务,达到数据一致性的目的。

  图 中兴通讯GoldenDB分布式数据库系统架构

  针对银行上层应用,GoldenDB分布式数据库具备如下能力。支持分布式事务,且对应用透明;分布式事务采用TCC(Try-Confirm-Cancel)柔性事务;具备数据库的ACID特性(Atomicity,Consistency,Isolatio,Durability),解决分布式事务的一致性和隔离性问题;支持集群的高可用,包括无单点故障和系统容灾,通过两地三中心即同城双活和异地容灾保障系统在异常情况下正常对外提供服务;支持数据备份与恢复,且具备数据高一致性;具备节点水平扩展能力;支持数据重分布策略,且能根据业务实际负载情况制定和实施合适的定制化分布策略;对各业务透明,在物理层各业务隔离。

  中兴通讯GoldenDB分布式数据库平台基于X86服务器的集群架构,无单点,稳定可靠;支持读写分离,提升读写效率;完全兼容SQL92标准;具有完善的分布式事务处理机制;系统支持线性扩展。

  方案价值

  在云计算、大数据等新技术的带动下,金融行业普遍面临互联网金融在技术和业务上带来的新挑战,高可用、高可靠、可扩展的大数据平台和分布式数据库解决方案是金融行业的全新技术选择,不但有利于金融行业提升业务创新能力和用户体验,同时增强了自身的技术储备,以迎接互联网时代的市场挑战。

  中兴通讯分布式数据库方案解决了几个关键问题。

  一是提供完整的分布式事务解决方案,保证系统的处理效率、跨节点数据的一致性,具有失败事务处理、海量数据的更新及备份、分布式事务控制、事务的持久化等关键创新功能。

  二是支持标准的SQL语句,实现与现网应用无缝对接。

  三是根据不同的应用场景需求,设计不同的数据分布算法;热点数据不停机迁移,包括节点内部和跨节点,重分布的最小粒度是按表进行,重分布进程可以按需启停。

  四是分布式数据库各类元数据(含各组件配置信息)以及全生命周期的管理,主要包括配置查看、更改、实时配置下发和生效、异常处理等环节。

  五是通过分布式数据库平台为银行业务带来单机数据库无法提供的数据可扩展性及性能可扩展性,且成本更低。

  六是与银行现有系统有机融合,包括与现有各业务系统及数据库的数据同步、一致的数据备份恢复策略与管理、数据抽取及向大数据平台的数据复制。

  七是实现分布式数据库系统内部的数据高可靠、高可用架构:保证任何单一节点的硬件故障不造成数据损坏,不影响分布式数据库服务的正常提供。

  八是同时为多个业务系统提供服务,保证多系统间的数据隔离、访问隔离、用户信息隔离。

  九是实现统一的集中运维管理界面,实现常用运维活动的自动化,提升运维效率。

  中兴通讯积极探索自主知识产权的分布式数据库解决方案,推出GoldenDB分布式数据库产品,有效解决了传统关系型数据库难以逾越的高可用性和扩展性问题,且可为客户提供定制化的开发和现场服务。随着在国内银行业市场份额的扩大,GoldenDB分布式数据库必将成为未来金融行业的新选择,为上层金融业务提供安全稳健的基础支撑平台。(成华)

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