王磊

摘 要：銀行所開展的各方面業(yè)務(wù)均以IT基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐，保障銀行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性、安全性，保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性、穩(wěn)定性、可靠性，是IT系統(tǒng)運(yùn)維的主要目標(biāo)。本文從集中專業(yè)化運(yùn)維體系建設(shè)的角度出發(fā)，研究如何通過集中、專業(yè)的體系，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)一體化運(yùn)維及數(shù)據(jù)庫中間件集中管理的安全可控，從而保障銀行系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，加強(qiáng)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)維管理，提高運(yùn)維管理整體水平，降低運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)和控制成本。

關(guān)鍵詞：中間件；數(shù)據(jù)庫；安全可控；集中專業(yè)化運(yùn)維

一、背景及意義

隨著信息科技的快速發(fā)展，銀行所開展的各方面業(yè)務(wù)均以IT基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐。保障銀行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性、安全性，保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性、穩(wěn)定性、可靠性，是IT系統(tǒng)運(yùn)維的主要目標(biāo)。如何充分整合利用各類軟硬件資源，提高運(yùn)維團(tuán)隊(duì)專業(yè)化水平，提高運(yùn)維管理效率是目前銀行IT運(yùn)維的主要挑戰(zhàn)。

（一）信息系統(tǒng)運(yùn)維管理面臨的挑戰(zhàn)

我們已投產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)200余套。由于IT人員少，需借助外包人員從事具體運(yùn)維工作，目前由70多家外包商，每家從2人到15人不等，分別負(fù)責(zé)不同應(yīng)用系統(tǒng)，絕大部分是縱向獨(dú)立運(yùn)維。隨著我們業(yè)務(wù)及IT系統(tǒng)快速發(fā)展，信息系統(tǒng)運(yùn)維管理問題日漸凸顯。

第一方面，管理復(fù)雜度高。系統(tǒng)多，隊(duì)伍散，對統(tǒng)一的質(zhì)量，統(tǒng)一流程控制難度大，規(guī)范難以落地。專業(yè)化程度受影響，每個隊(duì)伍人員少，難以兼顧各方面。整個運(yùn)維管理水平，風(fēng)險(xiǎn)控制能力依賴于每個隊(duì)伍。每個人的短板決定了系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。每個系統(tǒng)相對獨(dú)立，難以保證跨系統(tǒng)、跨團(tuán)隊(duì)知識轉(zhuǎn)移。對外包隊(duì)伍依賴性高，外包管理難度大。

第二方面，資源利用受影響。數(shù)據(jù)庫中間件等軟硬件資源無法跨系統(tǒng)調(diào)度，交付時(shí)間長，資源管理標(biāo)準(zhǔn)化程度低，資源配置合理性不足，資源投入成本高。

第三方面，安全生產(chǎn)壓力大。沒有雙活或多活架構(gòu)，系統(tǒng)跨中心抗風(fēng)險(xiǎn)能力不足，給安全生產(chǎn)帶來很大壓力。

第四方面，銀監(jiān)會提出安全可控，是長治久安的戰(zhàn)略舉措。因非關(guān)鍵系統(tǒng)運(yùn)維多、小、散、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，導(dǎo)致保證安全可控實(shí)施難度大。

針對上述挑戰(zhàn)，如果沒有強(qiáng)大的運(yùn)維體系，專業(yè)化隊(duì)伍，自動化管理，信息系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)將會很高。

（二）研究內(nèi)容及目標(biāo)

本課題立足實(shí)際，結(jié)合安全可控監(jiān)管要求，以專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化為指導(dǎo)，從管理革新和技術(shù)改進(jìn)兩個層面，通過對人力和軟硬件資源進(jìn)行科學(xué)分類、集中整合，圍繞應(yīng)用系統(tǒng)、中間件和數(shù)據(jù)庫多層次立體化綜合設(shè)計(jì)，建成一套高效實(shí)用的運(yùn)維體系，重點(diǎn)解決生產(chǎn)安全面臨的突出問題與挑戰(zhàn)，提高信息系統(tǒng)的整體抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

二、集中專業(yè)化體系建設(shè)整體思路

通過虛擬化技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫及中間件的云化高可用性、負(fù)載均衡和DNS技術(shù)實(shí)現(xiàn)主機(jī)虛擬化、數(shù)據(jù)庫云化、中間件池化的技術(shù)架構(gòu)體系；通過建設(shè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)體系，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集中化、接入智能化、運(yùn)維專業(yè)化、監(jiān)控統(tǒng)一化的管理體系。

整個體系通過數(shù)據(jù)庫云、中間件資源池、集中專業(yè)化應(yīng)用運(yùn)維三個層面的資源整合、專業(yè)化建設(shè)實(shí)現(xiàn)。

集中數(shù)據(jù)庫平臺。通過利用全局DNS機(jī)制，結(jié)合負(fù)載均衡及數(shù)據(jù)庫自身高可用技術(shù)，整合非關(guān)鍵系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，提高服務(wù)器資源利用率，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，降低數(shù)據(jù)庫版本多樣性，提高數(shù)據(jù)庫服務(wù)高可用性和安全性水平。

中間件池化建設(shè)。建立基于虛擬機(jī)為基礎(chǔ)的中間件資源池，實(shí)現(xiàn)中間件快速部署，統(tǒng)一配置，提高中間件部署工作效率，充分利用各類軟硬件資源。

三、集中數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案

集中數(shù)據(jù)庫平臺應(yīng)滿足高可靠高可用服務(wù)要求，即業(yè)界公認(rèn)的RAS標(biāo)準(zhǔn)。所采用的數(shù)據(jù)庫軟件在集群、管理、數(shù)據(jù)保護(hù)、資源利用方面要求具有先進(jìn)性，有較長時(shí)間的技術(shù)支持。我們已有的數(shù)據(jù)庫管理經(jīng)驗(yàn)對集中數(shù)據(jù)庫平臺運(yùn)行維護(hù)具有支持作用。集中數(shù)據(jù)庫平臺建設(shè)重點(diǎn)滿足以下方面：

1、高可用性。集中數(shù)據(jù)庫平臺應(yīng)能夠滿足較大的負(fù)載需求，提供高可用的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用響應(yīng)能力?？筛鶕?jù)負(fù)載需求靈活擴(kuò)展計(jì)算資源，提高系統(tǒng)容量和處理能力。調(diào)整資源過程簡便，能有效縮短服務(wù)中斷時(shí)間。

2、數(shù)據(jù)同步及數(shù)據(jù)安全。為保證數(shù)據(jù)安全性和操作管理風(fēng)險(xiǎn)可控，集中數(shù)據(jù)庫平臺應(yīng)具備數(shù)據(jù)多冗余存儲機(jī)制及同步機(jī)制，滿足不同級別容災(zāi)需求。

3、快速切換。數(shù)據(jù)庫集群內(nèi)部及站點(diǎn)間應(yīng)具有快速切換功能。

4、隔離機(jī)制及可審計(jì)性。應(yīng)用與系統(tǒng)管理間具有分離機(jī)制、操作可審計(jì)機(jī)制。

5、數(shù)據(jù)備份及服務(wù)保障。集中數(shù)據(jù)庫平臺配套相應(yīng)的備份及其他保障機(jī)制。

6、兼容性和彈性擴(kuò)展。集中數(shù)據(jù)庫平臺通過較簡單的部署配置方便的擴(kuò)展并利用現(xiàn)有軟硬件及人力資源，提供較高的性能價(jià)格比。從而以較低的成本、較少的人員投入來建設(shè)和維護(hù)系統(tǒng)。

7、風(fēng)險(xiǎn)可控。數(shù)據(jù)庫集中運(yùn)行采取逐步過渡原則，根據(jù)系統(tǒng)重要性和各自情況分別制定數(shù)據(jù)庫部署方案。將需要集中部署的新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分期分批逐步融入集中運(yùn)行平臺。

（一）整體架構(gòu)

通過整合服務(wù)器資源，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行“統(tǒng)一資源、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一監(jiān)控”四“統(tǒng)一”管理，持續(xù)提升數(shù)據(jù)庫運(yùn)維工作的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化水平，同時(shí)提高運(yùn)維質(zhì)量和資源利用率，降低成本。

以數(shù)據(jù)庫容器及運(yùn)行其上的數(shù)據(jù)庫實(shí)例為核心，將備份、監(jiān)控、審計(jì)、安全機(jī)制進(jìn)行合理整合，通過數(shù)據(jù)庫雙活和同城容災(zāi)建設(shè)實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)庫平臺安全性和高可用性。

（二）高可用性

應(yīng)用訪問數(shù)據(jù)庫方式通常采用節(jié)點(diǎn)疊加的配置方式，給集群擴(kuò)展及服務(wù)切換帶來諸多不便。主要體現(xiàn)在橫向擴(kuò)展難度大、跨中心切換復(fù)雜度高、應(yīng)用配置變更頻繁、運(yùn)維難度大。

為了實(shí)現(xiàn)高可用性，簡化操作復(fù)雜度，減少數(shù)據(jù)庫切換對應(yīng)用系統(tǒng)帶來的影響，集中數(shù)據(jù)庫平臺綜合采用負(fù)載均衡、域名服務(wù)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用系統(tǒng)連接透明化，即無需在應(yīng)用層修改配置，只需要調(diào)整負(fù)載均衡分發(fā)策略即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫切換。

經(jīng)全面測試驗(yàn)證，我們選用F5作為負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品。負(fù)載均衡與數(shù)據(jù)庫集群的連接有F5簡單分發(fā)、F5單路與集群負(fù)載、F5多路與集群負(fù)載三種配置方式。

（三）容災(zāi)實(shí)現(xiàn)

1、服務(wù)切換

引入負(fù)載均衡設(shè)備后，數(shù)據(jù)庫切換操作大幅簡化，且簡單快速。在負(fù)載均衡器上均預(yù)先設(shè)置好主輔數(shù)據(jù)庫兩組配置信息，其中輔中心的數(shù)據(jù)庫配置狀態(tài)禁用。在數(shù)據(jù)庫不可用而需要切換時(shí)，一鍵式將F5分發(fā)由主中心切換至輔中心，應(yīng)用無需進(jìn)行任何操作，且對應(yīng)用透明。

為了實(shí)現(xiàn)F5跨中心透明切換，通過采用全局DNS機(jī)制，當(dāng)一個中心的F5都發(fā)生故障時(shí)，輔中心的F5接管服務(wù)，同時(shí)DNS提供輔中心F5的域名解析。

2、數(shù)據(jù)同步

提供存儲級數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)庫級數(shù)據(jù)同步。各系統(tǒng)可根據(jù)自身特點(diǎn)選擇主數(shù)據(jù)中心和容災(zāi)數(shù)據(jù)中心間數(shù)據(jù)同步方式。目前所采用的數(shù)據(jù)同步機(jī)制有存儲復(fù)制（TC）、數(shù)據(jù)庫復(fù)制（ADG）、存儲復(fù)制與數(shù)據(jù)庫復(fù)制結(jié)合（TC+ADG）、Oracle GoldenGate（OGG）四種。

3、備份策略

集中數(shù)據(jù)庫平臺按照每天全備策略進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。一個月的數(shù)據(jù)保留在虛擬帶庫，超過1個月的數(shù)據(jù)保留在磁帶庫?；謴?fù)驗(yàn)證按照系統(tǒng)等級分每月一次，兩月一次，每季度一次三類。

4、技術(shù)選擇

鑒于Oracle數(shù)據(jù)庫是我們的主流數(shù)據(jù)庫，通過對11g和12c的對比測試，12c具有更為先進(jìn)的云化技術(shù)優(yōu)勢，因此采用Oracle12c實(shí)施集中數(shù)據(jù)庫平臺建設(shè)。

在數(shù)據(jù)同步、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)安全、資源分配、數(shù)據(jù)復(fù)制等方面分別采用業(yè)界主流產(chǎn)品ADG、F5、DV、PDB、TC進(jìn)行實(shí)施。

四、中間件池化方案

中間件在擴(kuò)展性、安全性、與應(yīng)用耦合度、資源使用情況均與數(shù)據(jù)庫有很大不同。通過建立統(tǒng)一的中間件資源池，實(shí)現(xiàn)中間件部署自動化、服務(wù)定制化、配置標(biāo)準(zhǔn)化、架構(gòu)統(tǒng)一化。中間件池通過最小資源單位進(jìn)行分配，每個資源單位具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可以靈活、快速的為用戶部署所需的中間件集群。單個中間件節(jié)點(diǎn)具有高可用機(jī)制，可提供持續(xù)穩(wěn)定服務(wù)。

（一）整體架構(gòu)

通過虛擬化技術(shù)制定基礎(chǔ)資源模板（包括操作系統(tǒng)、中間件平臺和標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)配置），采用鏡像技術(shù)進(jìn)行資源初始化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)WAS節(jié)點(diǎn)在服務(wù)器層面高可用性。在基礎(chǔ)資源模板上通過配置完成中間件集群搭建。

在計(jì)算資源分配上，通過虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源分配自動化，可以為中間件提供高可用、可隨時(shí)擴(kuò)展的虛機(jī)資源。有效整合資源，簡化管理流程。

（二）技術(shù)方案

1、池化內(nèi)容。目前我們使用的中間件產(chǎn)品有WebSphere、WebLogic、Tomcat、MQ、Filenet、Cognos、Informatica和Tibco等多種。其中WAS中間件占59%，絕大多數(shù)部署工作以WAS為主。中間件池化建設(shè)工作從WAS池化開始，逐步酌情擴(kuò)展至其他中間件產(chǎn)品。

基于我們現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，搭建WAS三個主流版本的資源池。每個資源池包括WEB服務(wù)池、DM管理池、WAS服務(wù)池。

WAS資源池：WAS資源池用于部署應(yīng)用程序，通過集群功能實(shí)現(xiàn)高可用，集群中節(jié)點(diǎn)數(shù)依據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)訪問量和并發(fā)等指標(biāo)設(shè)定。

DM資源池：DM資源池用于管理WAS集群和應(yīng)用程序發(fā)布。

WEB資源池：WEB資源池用于特定系統(tǒng)的靜態(tài)程序發(fā)布。

2、資源單位。最小資源單位。虛擬化環(huán)境為WAS池提供的虛擬機(jī)資源為2核CPU、8G內(nèi)存、150G存儲空間。每個虛擬機(jī)上部署1個WAS節(jié)點(diǎn)及一個服務(wù)實(shí)例。

集群資源單位。通過橫向擴(kuò)展WAS節(jié)點(diǎn)組成的集群滿足較大的WAS資源需求。每個WAS集群最多由2或8個節(jié)點(diǎn)組成。

3、負(fù)載均衡機(jī)制。WAS節(jié)點(diǎn)間通過網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡設(shè)備+WAS單節(jié)點(diǎn)部署、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡設(shè)備+WEB分發(fā)（可選）+WAS集群兩種方式實(shí)現(xiàn)。

五、集中專業(yè)化運(yùn)維管理方案

（一）人員組織

按照業(yè)務(wù)條線組建專業(yè)應(yīng)用運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，將外包人員按照供應(yīng)商分組，同時(shí)配備不同行方項(xiàng)目經(jīng)理，實(shí)現(xiàn)橫向運(yùn)維，縱向管理。根據(jù)不同維度，分別建立應(yīng)用軟件、中間件和數(shù)據(jù)庫共五個專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，統(tǒng)一負(fù)責(zé)相關(guān)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫和中間件基礎(chǔ)軟件的運(yùn)維。

1、應(yīng)用軟件運(yùn)維團(tuán)隊(duì)

負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件日常巡檢、熱線電話支持、版本上線、數(shù)據(jù)變更、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)跑批等運(yùn)維工作。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為保證運(yùn)維質(zhì)量和控制操作風(fēng)險(xiǎn)，對于非關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)而言，每個人負(fù)責(zé)的系統(tǒng)平均不超過3個，每個系統(tǒng)運(yùn)維都設(shè)立AB角，并統(tǒng)一安排運(yùn)維質(zhì)量管理人員。

2、中間件運(yùn)維團(tuán)隊(duì)

負(fù)責(zé)中間件環(huán)境的建設(shè)和維護(hù)，包括中間件的安裝、升級、監(jiān)控、技術(shù)支持、故障排查等運(yùn)維任務(wù)。中間件是通用軟件，與具體的業(yè)務(wù)邏輯無關(guān)，但種類繁多，技術(shù)復(fù)雜，對運(yùn)維人員的專業(yè)技能和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)要求高。每類軟件產(chǎn)品配置3-4名專家，集中統(tǒng)一提供技術(shù)支持服務(wù)。

3、數(shù)據(jù)庫運(yùn)維團(tuán)隊(duì)

負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)，包括建設(shè)集中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控、性能調(diào)優(yōu)、故障處理、技術(shù)支持等。數(shù)據(jù)庫與中間件軟件類似，也屬于通用軟件，同樣具有復(fù)雜度高，專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，與具體的業(yè)務(wù)邏輯無關(guān)。但由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)直接存放業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，其安全穩(wěn)定性至關(guān)重要，數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)對全行所有系統(tǒng)提供7*24小時(shí)技術(shù)支持。

（二）外包商集約化

外包商集約化，主要是通過引入大型專業(yè)外包服務(wù)商，精簡行內(nèi)現(xiàn)有的小眾外包商數(shù)量，由3家外包商組成3支專業(yè)的應(yīng)用運(yùn)維團(tuán)隊(duì)替代原先的9個公司的18個團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)全行非關(guān)鍵類系統(tǒng)應(yīng)用運(yùn)維工作。

管理流程上，由于外包運(yùn)維團(tuán)隊(duì)減少，組織流程節(jié)點(diǎn)也隨之減少。每個運(yùn)維團(tuán)隊(duì)向?qū)?yīng)的行方經(jīng)理匯報(bào)，行方經(jīng)理向行內(nèi)主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，形成3層組織匯報(bào)機(jī)制。運(yùn)維管理由分散向集中過渡。

六、成效與收益

（一）成效

1、管理革新。按照業(yè)務(wù)條線創(chuàng)建了專業(yè)應(yīng)用運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。消除了多小散問題，避免了技能參差不齊，加強(qiáng)了應(yīng)用運(yùn)維專業(yè)性，知識經(jīng)驗(yàn)易于共享，個人技能可以實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化，制度規(guī)范容易落地，服務(wù)質(zhì)量明顯改善；外包管理復(fù)雜度顯著降低，外包風(fēng)險(xiǎn)控制能力得到加強(qiáng)。另一方面，按照技術(shù)類別創(chuàng)建了中間件和數(shù)據(jù)庫專業(yè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。加強(qiáng)了技術(shù)專業(yè)性，統(tǒng)一安裝規(guī)范，統(tǒng)一配置標(biāo)準(zhǔn)，制度規(guī)范容易落地，整體服務(wù)水平大幅提升。

2、技術(shù)改進(jìn)。已建成三套集中數(shù)據(jù)庫平臺，整合50套數(shù)據(jù)庫。統(tǒng)一了軟件版本、運(yùn)行監(jiān)控；資源利用率平均提高4-6倍，資源分配更高效合理。完成中間件資源池選型、架構(gòu)設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證工作。為中間件版本統(tǒng)一、資源合理分配和快速交付打下了基礎(chǔ)。

（二）收益

集中數(shù)據(jù)庫平臺建設(shè)為我們節(jié)約服務(wù)器資源62臺，存儲資源20TB，數(shù)據(jù)庫授權(quán)130 CPU，備份軟件授權(quán)65 CPU，雙機(jī)軟件授權(quán)65 CPU，卷管理授權(quán)近70 CPU。

專業(yè)化運(yùn)維團(tuán)隊(duì)建設(shè)在提升各應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，減少21名外包運(yùn)維人員，人員復(fù)用率提高近20%。

七、結(jié)束語

應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中間件安全可控集中專業(yè)化運(yùn)維體系的建成，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)維統(tǒng)一管理，統(tǒng)一制度、統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一流程，運(yùn)維質(zhì)量有了保證。集中數(shù)據(jù)庫平臺資源實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一冗余配置，并實(shí)現(xiàn)跨中心部署，使系統(tǒng)可用性得到極大提升。實(shí)現(xiàn)外包自主可控，外包團(tuán)隊(duì)可替換性增強(qiáng)。所積累的經(jīng)驗(yàn)為以后我們新數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供了依據(jù)。

數(shù)據(jù)庫云建設(shè)方案、F5與數(shù)據(jù)庫集群融合、數(shù)據(jù)庫分權(quán)管理等具有一定可推廣價(jià)值。我們將在此基礎(chǔ)上，對基礎(chǔ)軟件、自動化部署工具、監(jiān)控工具進(jìn)行開源化和自主化研究實(shí)踐；同時(shí)探索通過開源軟件進(jìn)行云平臺建設(shè)。

（作者單位：國家開發(fā)銀行股份有限公司）

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