一、项目背景及目标

为应对日趋激烈的竞争环境，湖州银行围绕“金融+绿色+科技+合作+风控”的发展战略，全面深化绿色金融、狠抓经营下沉，走实走宽深耕本土、拥抱科技、开放合作的高质量赶超发展的绿色路子，致力打造一家立足湖州市、辐射长三角，服务中小企业和市民的专业化、特色化、现代化、可持续的区域性股份制上市银行。在此战略驱动下，通过新核心系统建设旨在夯实根基，新建一套先进、稳健、高效的系统，助力实现湖州银行实现业务能力与技术能力的双重提升，借助金融科技手段，全面支撑银行的发展战略。

新核心系统基于国产分布式数据库的建设目标是支撑湖州银行未来至少8到10年的业务发展需要。系统具有充分的全局性、前瞻性、先进性、灵活性、高效性、安全性及稳定性，符合监管相关要求。在“以客户为中心”的理念下进行建设，具备客户信息管理能力、产品工厂建设能力、交易核算分离能力、账务处理能力、资产业务处理能力、负债及中间业务处理能力、银行卡业务处理能力、支付结算业务处理能力、资金业务处理能力、清算业务处理能力、内部管控能力等目标能力，同时满足产品创新、差异化定价和利率市场化要求。还具备了灵活的架构设计（微服务+分布式）、组件化的应用、7*24小时不间断服务能力、快捷高效的二次开发、全面地运维监控、高稳定性、高可靠性、高安全性、高性能等技术能力。具体实现以下11项目标：

1.“以客户为中心”的业务体验。站在客户视角，科学划分交易粒度，合理设计交易联动，优化业务处理流程，提升客户业务体验。

2.快速产品创新。支持完善的产品工厂，通过核心基础产品的灵活参数化配置和组合，实现快速推出新产品，快速响应市场。

3.差异化灵活定价。通过多维度的定价模型和弹性的定价策略，实现利率、费率、税率、汇率等的差异化定价，满足利率市场化及灵活的价格策略要求。

4.构建一体化账户体系。支持多模式账户，本外币一体化账户，个人Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类账户的综合管理，实现账户介质分离，支持传统业务及特色创新业务的开展。

5.先进的账务核算能力。实现交易核算分离，实现产品视角的核算，灵活应对未来业务与核算的变化，满足新会计准则的要求。

6.业务流程优化。引入新理念、新功能，提升业务流程的自动化程度；通过流程优化提高业务服务效率和质量，在提升客户及用户体验、加强风险控制两方面获得平衡。

7.精细化数据支持。符合规范数据标准，满足全面分析业务管理对核心数据要求，为提供丰富和高质量的标准化基础数据和报表提供基础，为大数据分析提供基础，满足精细化管理、经营决策支持和监管要求。

8.灵活的参数化应用设计。支持灵活的参数化配置与流程管理，全面提升业务创新的响应速度。

9.打造SOA弹性架构体系。应具备先进的设计理念及技术架构，面向服务、松耦合、支持业务灵活扩展，还需具备从开发到运维一体化所应用到的软件技术。

10.提升业务连续性能力。完善核心系统的灾备体系建设，建立应用系统多活方案，实现日终批处理与联机交易有效隔离，提供7*24小时不间断的金融服务。

11.故障问题可视化跟踪：为运营管理及技术管理提供有效措施，提高故障问题预警、定位、跟踪、处置水平，提高业务及技术风险处置能力。

二、项目/策略方案

系统总体的设计思路是基于微服务的模块化设计方式。将大的核心系统拆分为一个个自治的微服务子系统，子系统之间通过轻量化的REST协议进行通信，终实现小而自治，高内聚、低耦合，从而降低系统的复杂性，大幅降低系统建设、运维、升级带来的风险和成本。

同时新核心系统采用国产分布式数据库TDSQL使用同城双中心架构，TDSQL采用一个数据库大集群跨两中心同城容灾设计，用以支撑该系统。

整体的架构设计如下图所示：

*****，湖州银行核心业务系统按业务维度划分四个微服务子系统。包括：公共微服务群、核心微服务群、核算微服务、历史查询微服务。公共微服务涉及机构柜员以及定价中心相关业务功能；核心微服务涉及存款、卡结算等业务功能；核算微服务涉及核算解析、交易级总账等业务功能。核心业务系统与外围和渠道端系统支持国密的身份鉴别、数据传输机密性和完整性，保障端到端全链路的安全。

第二，国产分布式数据库的核心数据区存储物理数据和数据库实例，是数据库重要的部分，主体数据库功能由此区域承载。高可用方面采用跨同城IDC强同步模式，任意副本强同步成功即返回的机制，性能以及灵活性得到明显提升。同时，对于强同步链路抖动、网络不稳定、系统通过超时阈值等情况，数据库将自动判定为强同步退化，直至链路网络条件恢复，自动追平数据，以保障业务连续性。同时，国产分布式数据库支撑了核心业务系统微服务规划，规划了5个库，分别为账务库（AC）、总账库（GL）、历史库（HS）、运营库（OC）、中间配置库（AC），按需采用2分片设计方式，匹配湖州银行现有业务规模，优发挥数据库效能。

第三，核心数据区中规划设计了Proxy集群，主中心规划部署4台Proxy计算节点，用于应对由于抽数跑批以及核心高并发交易场景而引起在相同时间点出现性能尖峰的问题，避免造成对计算节点资源争抢，发挥了国产分布式数据库灵活的存算分离架构优势。

第四，数据交换和备份区通过HDFS集群存储日志和数据备份，保障数据存储稳定、可靠和一致，且基于Kafka消息队列的日志采集子系统设计，有效满足金融级核心交易系统庞大的日志采集需求。

第五，管理调度区由国产分布式数据库仲裁组件和运维监控组件组成，通过Zookeeper组件的多数派选举技术，提供一致性协议算法，保障数据一致性。同城双中心上，共规划了5个Zookeeper节点和1个Zookeeper裁判节点，其中主中心设置3个节点，同城中心设置2个节点和1个裁判节点，保障了单中心失效情况下的多数派选举有效性，提升了国产分布式数据库的健壮性、可靠性和一致性。

第六，管控层面主要功能区域涵盖了关键性的图形化运维组件赤兔，方便运维人员在图形化界面完成日常运维工作以及管理配置工作。通过慢SQL和问题SQL的可视化查看支持，协助运维和相关人员排查风险与问题，快速解决相关故障，提升问题响应速率，保障湖州银行业务连续性。

三、创新点

技术特点：湖州银行核心系统依托分布式微服务架构及分布式数据库能力，采用了跨同城双中心部署架构，应用层面可临时控制交易流量，分布式数据库层面使用了分布式跨中心4副本模式，保证核心系统RPO=0，RTO=30秒，应用资源及数据库资源均支持按需线性扩容，灵活调整，确保业务连续性需求及容量管理需求，实现渠道端、外围系统到后端核心系统的基于国密的身份鉴别和密文存储，基于国密的传输通道加密、敏感字段加密和全报文加密，保障数据传输机密性和完整性，同时核心系统具备较为功能强大的开发平台，能够实现快速产品迭代，可以满足以较少人员实现较大功能开发的情景。同时，核心系统应用程序是以java语言进行编写，能够简单实现跨硬件架构的移植扩展、同时湖州银行分布式已经与市面上常用的硬件厂商及操作系统厂商实现兼容性互认。

核心优势：湖州银行新核心系统是浙江省内首家采用国产分布式数据库的核心系统，同时也是实时卸数到大数据平台的核心系统，具有较高先进性及推广价值。同时湖州银行核心系统中的应用系统及数据库均以跨数据中心部署模式为主，且都为分布式架构。其中应用系统为微服务架构，数据库为分布式多副本多分片架构，具有非常优良的弹性扩展及故障自愈能力。此外，通过实际的性能指标测试，湖州银行核心业务系统交易性能指标达到为4600笔/秒, 目前实际每天交易笔数100多万笔，查询类交易平均响应时间为100毫秒，账务类交易平均响应时间300毫秒，核心日终跑批时间在15分钟以内，性能指标优良，极大满足了未来8-10年湖州银行业务发展需求。不仅如此，在核心系统进行功能性测试以及应用主机、数据库主机故障演练中，明显发现丝毫不影响业务的开展和处理，能做到快速自我恢复，保持业务连续性。

四、项目过程管理

湖州银行新核心系统建设于2021年11月正式启动，2022年2月前完成项目群规划和关键系统招标。

2022年2月至2022年5月完成架构设计、包括应用总体架构、功能模块设计、异常处理机制、非功能设计（含安全设计）、数据库设计、运行环境设计、接口设计等工作。同时确定了物理部署方案，包括两地三中心、双活设计、应用数理部署，JVM服务部署等工作。按照公共组、负债组、资产组分组讨论，形成了核心和柜面业务需求及差异分析、业务专题需求分析和需求评审工作。

2022年5月至2022年8月完成系统的概要设计和详细设计并完成评审，对应评审通过的详细设计进行代码开发及单元自测，针对核心系统和各外围系统进行联调测试，作为集成测试的准入条件。

2022年8月至2023年2月完成5轮集成测试和2轮用户验收测试，同时完成专项测试和非功能测试，包括压力测试和安全性测试等。2023年2月完成流程、制度的修订，并针对16家分支行组织8期操作培训，培训总人数600余人，临柜人员培训面达100%。

2023年3月开始进入投产准备阶段，陆续完成了沙盘演练、技术演练、跟账演练和全行参与的5轮投产演练，制订了投产期间第三方合作机构配合方案、客户告知方案，应急预案等，为正式投产做好准备。

2023年4月30日18点至5月3日8点为投产实施阶段，所有参加系统上线的人员（含合作公司人员）24 小时待命。除对切换的每个步骤设置操作人、复核人和监督人来确保操作的正确性外，还设立了5个决策点，对继续进入下一阶段切换工作或是回退进行决策。

5月3日8点至6月3日8点为投产跟踪阶段，各关键系统至少一人24小时现场值守，确保系统上线初期各类问题能得到有效和快速的解决。

五、运营情况

湖州银行新核心系统采用国产分布式数据库TDSQL替代Oracle，核心应用由国外版本替换为国产长亮V8分布式核心，操作系统采用国产阿里龙蜥替代国外操作系统，以应对CentOS停服事件，采用国密加密算法，支持国密的身份鉴别、数据传输机密性和完整性，提升了端到端的安全性。在国产化替代后，新核心业务系统账务类交易平均响应时间小于160毫秒，查询类交易平均响应时间小于60毫秒，混合场景压测下TPS4600笔/秒，关键统一支付渠道账务类交易平均响应时间小于210毫秒，查询类交易平均时间小于90毫秒，混合场景压测下TPS2000笔/秒，数据库实例CPU均值5%，跑批时CPU峰值50%，磁盘IO均值5%，跑批时磁盘IO峰值20%，数据库主从同步0延迟，数据库连接数峰值9000个，整体性能优于同业平均水平，大幅提升新核心业务系统和关键渠道的业务处理吞吐量和用户体验。

新核心系统日终批量整体提升显著，批处理运行稳。其中柜面系统日均办理业务1.7万笔，平均服务客户总时长降低到15分钟以内，其余各类业务服务时效均有大幅提升；个人开户类流程由原来的10分钟提升至2分钟，提升5倍；换卡业务流程由原来的30分钟提升至4分钟，提升7.5倍；单位开户类流程由原来的60分钟提升至10分钟，提升6倍。

六、项目成效

当前湖州银行资产规模突破千亿，正处于发力期，亟需进行业务和科技创新和发展。国产分布式数据库在分布式核心业务系统的应用，为湖州银行不仅破除了底层数据库水平扩展的技术制约，提升了湖州银行信息科技自主可控，也增强了IT架构安全可信的水平，为业务发展奠定了技术基础，打开湖州银行敏态业务发展新视野和新机遇。随着业务和科技战略的跃升，湖州银行发展的技术驱动引擎必将上升至更高的水平，助力湖州银行业务高质量高速度发展。

产业经济方面，湖州银行经过充分的同业调研和技术攻关，有效发挥分布式数据库扩展性、高性能和高可用优势，采用双中心双活架构、一主三备四副本、数据强同步部署方式，实现系统灾备恢复时间接近于零、数据零丢失，并满足高并发业务操作需求。为其他银行提供了分布式国产数据库在核心业务系统的案例经验，对推动浙江省金融行业信息系统分布式国产数据库信创应用进程有先行意义。

湖州银行通过集中采购和应用信创基础软硬件产品，可为信创基础软硬件产业提供直接的经济支持，也为金融行业带来实际的应用案例和经验。湖州银行的信创应用案例可供同等规模地方性商业银行带来部分借鉴和推广作用，提升相同技术路线信创芯片服务器、操作系统、中间件和数据库等产品的需求量，为信创产品厂商持续创造营业利润，有助于其持续投入信创技术研发，将有效助力全社会信创技术进步、发展和普及，形成良性技术发展生态，拓宽信创产业链，为监管政策要求的2025年“根本改变核心关键技术受制于人的局面，形成安全可控的信息技术产业体系”等目标的达成提供有效助力。

七、经验总结

分布式国产数据库的应用推广面临诸多挑战，将原有数据库替换为分布式数据库，不仅复杂度高，工作量相对也大，且在省内尚未有分布式数据库规模化应用的案例。因此，这些难点使得了分布式国产数据库在省内的推广应用速度较为缓慢。

湖州银行新核心系统建设项目承载了分布式架构转型的科技战略，夯实了数字化转型的战略基础。技术上采用了分布式微服务架构的核心业务系统、企业级服务总线，实现了应用架构主干路径自底向上端到端全链路全分布式化；安全方面实现渠道端、外围系统到后端核心系统的基于国密的身份鉴别和密文存储，基于国密的传输通道加密、敏感字段加密和全报文加密，保障数据传输机密性和完整性，存储层上使用国产分布式数据库，有效支撑海量高并发业务场景的数据访问需求，奠定了坚实的数据底座，赋能湖州银行业务高质量创新和发展。

湖州银行核心系统采用的TDSQL国产分布式数据库，其分布式事务业务无感透明化、高可用容灾、轻量级海量高并发支撑等能力在核心业务系统的应用，不仅解决了传统核心业务系统数据库难以水平扩展，也为业务规模支撑有限的困境打破了核心业务系统依赖国外数据库的难题，为城市商业银行提供了参考价值和借鉴意义。

湖州银行新一代核心业务系统已于2023年5月1日成功投产上线，分布式国产数据库TDSQL在湖州银行新一代核心业务系统的应用，成为省内实施先例，为省内商业银行在核心交易领域的数据库自主可控和安全可信提供了示范性案例。

核心业务系统一般采用国外商业数据库，湖州银行率先在省内将国产分布式数据库应用于核心业务系统，具体包括以下四方面的示范作用：一是实施和测试经验方面，通过湖州银行新核心系统建设项目群的推进，探索了国产分布式数据库在新核心项目群开发测试过程中的经验，总结了国产分布式数据库涉及功能、非功能和专项测试方面的风险、问题和解决方案，可供同业充分参考借鉴；二是架构规划设计方面，湖州银行关于国产分布式数据库的架构设计、容灾规划设计也可供同业参考和借鉴；三是国密安全方面，实现渠道端、外围系统到后端核心系统的基于国密的身份鉴别和密文存储，基于国密的传输通道加密、敏感字段加密和全报文加密，保障数据传输机密性和完整性，可供同业参考与借鉴；四是与核心业务系统微服务结合的数据库实例和分片规划经验方面，核心业务系统微服务划分影响数据库实例规划，湖州银行将资产和负债微服务合并的设计方案，有效避免了分布式事务，两分片的设计符合湖州银行业务规模，同时也有效发挥了数据库的效能，这些与应用结合的规划设计经验可供同业参考和借鉴。