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中国银行云原生技术探索与实践

当前,新一轮科技革命和产业变革不断演进,数字技术、数字经济蓬勃发展,科技创新成为高质量发展的强大动力。党的十八大以来,习近平总书记多次强调“抓创新就是抓发展,谋创新就是谋未来”,要求加快各领域科技创新,提高我国发展竞争力和持续力。

随着银行业数字化转型进入关键阶段,云计算在越来越多的业务场景中得到了大规模应用。云原生作为云计算技术发展的主流趋势,带来了云计算时代自上而下的创新,促进银行业加速相关探索,推动其从技术价值到业务价值的转变。这不仅是银行业提升底层发展动能、重塑长远竞争力的必由之路,更是构筑国家科技竞争优势的战略选择。

近年来,中国银行不断探索如何更好地应用云原生技术,推动应用系统由分布式基础架构向云原生架构演进,同时有效应对云原生带来的一系列技术架构管理、研发工艺转型、运维治理和安全挑战,以底层变革推动深层次技术能力、治理能力的提升,以更加稳健、安全的产品和更加敏捷的交付打造金融服务长效竞争优势,推动银行业数字化转型进入新阶段。

一、云原生时代金融科技的变革与挑战

云原生不仅是一种基于云的全新技术体系,更是一种全新的软件架构思想和研发实践方法论。在银行业数字化转型不断重塑技术生态、金融生态的当下,云原生因其为应用研发、系统运维、业务运营和企业级治理带来显著的改善,逐步成为银行构建新一代数字化平台的基石和数字化转型的强大推动力。

1.充分释放云时代技术红利,为银行业务应用稳态运行提供底层保障

云原生定义了一条能够让应用最大程度发挥云价值的最佳路径。“云”具有前所未有的强大计算能力、高可靠性、高通用性、高扩展性和低成本等特点,与大型银行夯实数字化转型所需的关键基础能力相一致。开发者可充分利用云平台的弹性和分布式优势,实现快速部署、按需伸缩、不停机交付,充分保障软件产品稳健运行。

2.打造组织级云原生技术生态圈,为软件交付和企业级治理提供有力支撑

云原生使企业级基础能力、服务、资源的平台化和“云”化更为彻底,同时通过一系列标准、过程、工具实现了应用系统“敏态”和技术底座“稳态”的有机结合:通过微服务,将传统的庞大系统功能分解成多个高内聚、低耦合的细粒度应用,实现了能力复用、动态协同,全面提高应用开发的敏捷迭代效率;通过应用容器、网格、Serverless等技术,显著提升基础技术能力的平台化水平,使系统运行环境更为标准化、轻量级、可适配,极大提升了应用系统开发部署和运行维护的效率。

3.重塑金融业务系统的组织流程,助力业务创新快速实现

面对银行业务规模的不断扩大和传统应用系统复杂度的不断提高,云原生强调以“应用”为核心,使业务应用“生于云,长于云”。依托于强大的技术中台能力,通过灵活的微服务开发方式、标准化容器环境的部署方式,应用的设计、开发、测试、部署等全过程可便捷地在云上完成,提升了自动化程度,大大缩短了业务获得IT服务的链路和周期。同时,云原生提供了高效的“端到端”交付、精准的灰度发布,使得在可控范围内快速验证业务新功能成为可能,业务人员甚至可以借助低代码平台自行组合新的业务服务,实现快速投产上线并及时获取反馈。

综上所述,云原生将从技术手段、管理模式上为银行业数字化转型带来巨大变革,全面转型云原生已是大势所趋,但大型银行因其原有应用系统、组织架构的复杂性,在推动云原生技术转型过程中面临着系统架构平滑演进难和推动组织流程再造难的双重挑战。

大型银行对系统稳定性、业务连续性、强监管遵从有着很高的要求,云原生转型需循序渐进、逐步升级。因此,在相当长的时期内,云原生技术底座将与原有多类型技术栈并存,以混合架构形态对外服务。大型银行需准确认识自身混合架构的技术特点,构建起架构平滑演进的机制和能力路线,实现企业级服务治理。

云原生不仅颠覆了企业技术栈,也使企业的组织形态与工作模式随之而变。大型银行需要依照全新的能力图谱升级自身管理体系,推动软件开发向软件研发转型,优化角色分工,培养熟悉DevOps、微服务、容器化等云原生核心技术的应用开发者和技术开发者,推动开发、测试、运维一体化,促进传统流程融合重塑,合理规划、提前布局,打造适应时代发展的新理念、新思维、新文化。

二、中国银行云原生技术的探索及实践

1.以“战略”为导向,强化企业级顶层设计能力,加速转型进程

在以推动高质量发展为主题的“十四五”时期,中国银行持续深化数字化转型,将金融科技视为未来发展的核心竞争力,紧抓金融科技发展带来的机遇,将夯实技术底层支撑能力提升到战略高度;持续推进核心技术能力攻坚,开展深层次理念变革与重塑;采用标准化、服务化、组件化设计方法,建设了“高可用、高安全、高弹性、高敏捷”的分布式架构体系,并以云原生为高质高效上云的发力点和突破口,深度挖掘云计算应用潜力,抢先布局前沿技术融合创新,深入探索“云+大数据”“云+AI”等智能转型路线,积极引入先进技术与管理经验,逐步完善云原生相关技术规范和应用标准,加快科技成果应用推广,推动数字技术与业务领域全方位深度融合,释放数字化转型的红利,培育数字银行新业态,赋能金融服务提质增效。

中国银行在云原生实践过程中,逐步完善组织架构,推动科研人员技术能力转型,不断激发发展活力:一是建立技术研发团队,负责企业级技术底座的研发和云原生生态能力的构建,紧跟行业技术发展趋势,持续推进整体架构和技术栈的演进,确保企业级基础技术能力满足功能通用性、前瞻性、高可用、高性能、可扩展等特性。二是整合应用研发团队,结合业务领域划分,形成面向各领域、开发测试一体化的全栈敏捷团队,促进科技与业务深度融合及价值共创。

2.以“平台”为支撑,强化数字基建支撑能力,提升研发质效

中国银行近年来一直致力于通过中台战略强化数字化转型,引入云原生技术和相关方法论,逐步建立起“敏前台、强中台”的企业级架构。

在“敏前台”方面,完成对全行现有应用系统的统一建模和重新规划,本着职责清晰、领域聚焦的原则,建立企业级应用组件体系,使各应用组件独立实现自身的快速迭代,组合多个应用组件可实现复杂业务流程的高效编排。

在“强中台”方面,借助云原生技术的显著优势,构建起由分布式平台、大数据平台、客户端平台、区块链平台等多个企业级技术平台组成的综合技术中台体系,重塑超大规模金融级技术底座,可支撑集团10亿级客户规模下海量联机访问,使业务交易处理能力达到十万级TPS(笔/秒);实现“四地多中心”布局,支持同城双中心交易并行处理、异地分钟级整体切换,实现企业级组件“多地多活”,保障高并发、高可用和业务连续性。

在企业级架构建设过程中,中国银行取得多项技术突破,累计申报专利102项。同时,中国银行对业务应用组件进行高度解耦,为上层分布式应用提供了统一的技术底座,使系统研发效率提升一倍以上。现阶段,中国银行应用系统多种架构并存,架构升级进入深水区,云原生技术能有效支撑架构平滑迁移,促进研发能力不断提升,激活高质量发展新动能。

3.以“应用”为核心,强化业务领域研发能力,深化业技融合

中国银行经过两年多的探索,研发了可视化低代码开发平台,基于云原生技术,快速落地单元化、微服务、分布式事务、服务治理等企业级分布式系统模型,使软件研发真正做到以“应用”为核心。中国银行基于新一代开发平台,使应用研发人员摆脱了复杂的技术细节,进而深耕业务领域研究和产品实现,与业务部门协同,专注于业务应用模型设计与转化,共同探索金融创新发展模式;同时加快了复合型金融科技人才培养,高效赋能业务发展。

此外,中国银行还建立了非功能测试方法和自动化工具,通过主动故障注入和混沌工程进行疲劳测试,真实模拟生产环境各类情况;利用生产在线流量复制分发技术,通过“影子流量”并行对新版本进行测试比对,提前发现并解决质量问题;完善版本发布机制,利用灰度发布、蓝绿发布等策略,提升产品质量保障,为业务高速发展保驾护航。

4.以“敏捷”为目标,强化端到端一体化交付能力,赋能价值创造

中国银行整合了从设计到部署的工具链条,构建了端到端的敏捷交付流水线——DevOps云平台,建立企业级云原生生态,服务软件从设计、实施到投产运行的全生命周期。2021年,DevOps云平台累计运行超过20万次,交付时间平均缩短50%,持续集成能力达到国内先进水平。此外,中国银行还引入服务网格等技术,重塑企业级运维治理模式;整合Spring Cloud、Dubbo、传统集中式等不同技术栈系统的控制面,伴随企业级架构建设工程的推进,初步完成混合架构下各类系统间调用关系的全链路实时监控,实现了访问鉴权、熔断限流等企业级服务治理能力的集成,在保障业务连续性和系统稳定性方面发挥了巨大的作用。全新的软件交付模式在中国银行企业级架构建设中得到充分运用,一大批生于云、长于云的新一代应用系统陆续诞生,为金融服务创新发展提供高水平科技支撑。

随着云时代的到来,中国银行将持续加快云原生能力的建设布局,加速全领域技术研究及人员能力转型,推动“On Cloud”云迁移向“In Cloud”云原生过渡;同时,加强业内交流合作,共同探索云原生能力交付、安全性保障研究与实践,充分运用云原生技术,发挥“云”的优势,为数字化转型提供新的推动力量。

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