某银行核心数据库平台 Power 升级经验分享
【摘要】金融行业对系统业务连续性有着很高要求，特别是核心系统，在硬件环境达到规定使用年限后，为保证业务系统运行稳定，必须提供有效的硬件平台更换升级方案，该方案既要保证新老平台见不存在兼容性问题，可以无缝平滑迁移，还要保证硬件性能满足未来的使用需求，本文将从某银行Power平台的更换升级方案入手，分析在改造升级过程中的注意要点。
【作者】宋熙诺，某银行IT运维部，运维工程师，从事运维工作8年，目前主要负责数据中心服务器，小型机，存储等设备运维工作。
1．项目背景
某银行于2014年上线其核心系统，如今其核心数据库设备面临超期服，由于核心数据关键，同时硬件设备更新换代频繁，一方面要兼顾设备的稳定性等指标，同时要在成本控制的基准下，更换为满足未来3-5年业务需求的硬件设备。
2．某银行现状
某银行核心数据库由2台 Power 小型机组成，具体配置如下：
主机负载情况：
数据库服务器负载情况：目前某银行日间高峰期、夜间批量时刻核心主机CPU使用率在48%左右，经过第三方监控报表分析得出最近一年核心数据库主机CPU使用率最高为70%，负载较高；主机内存根据数据库分析报告实际负载较高。主机整体负载较高。
下面是3月17日采集的资源使用情况：于2019年3月17日上午10点-11点及晚上22：30-23:30，分2个时间段收取了各个系统运行的情况。如下数据分别为各个系统在日间和夜间CPU的峰值使用情况，以及峰值出现的时间点：
服务器 | Power 750 | |
应用 | 核心A | 核心B |
日间CPU高峰使用率 | 50.6% （10：20） | 46.5% （11：07） |
夜间CPU高峰使用率 | 63.9% （23：07） | 57.4% （22：43） |
业务量情况统计
当前业务系统业务量统计，日交易量的80%在两小时内完成。
统计项 | 现状 | 增长趋势 | 五年后规划 |
日均业务量 | 37万 | 50% | 281万 |
核心日交易量80% | 29.6万 | 50% | 225万 |
TPS峰值 | 51.27 | 50% | 389.3 |
3．设备更换思维导图
针对此次核心设备升级，某银行协调Power小型机原厂商、核心系统开发厂商、设备评估公司多方就此次平台升级进行交流讨论。整体项目思维导图如下：
4．平台升级评估过程
4.1 核心系统软件开发厂商
结合以上某银行主机负载和业务量统计情况，该厂商结合2014年对该系统进行的性能测试报告，参考1000万-2000万级账户同等规模的城商行及最近上线项目的硬件配置，类似新建或升级项目中，数据库多使用E850型号。所以综合某银行现状和未来规划，认为Power E850C符合满足某银行配置需求，配置要求如下：
硬件类型 | 数据库 | CPU | 内存 | 其他配置 |
E850X2 | 核心数据库 | 16C或以上 | 256G | 标准配置 |
软件开发厂商注：E850处理器频率可达4GHz，较750有较高提升，且支持每内核多达八线程的同步多线程（SMT8）功能较750四线程同步有较大提升，850每个双芯片模块拥有的片上内存控制器，可利用多达128GB的片外四级内存，提供每插槽192Gb/秒的内存带宽。大幅提高了I/O带宽。较750综合性能提升70%以上.
4.2 硬件原厂商建议
该厂商认为目前Power9平台为主流产品，性能较现有的 P750系列提升2倍以上，较POWER8小型机提升60%，同时Power8产品为2014年推出的产品，相同配置下推荐使用Power9平台小型机，但不提供针对某银行的具体配置建议。
4.3 评估厂商建议
4.3.1 性能推断：
1）当前收集到的小型机性能数据日期为月中（3月17号收集），为了满足季终和年终业务的峰值，参考行业的经验值，假设业务最高峰值为当前的150%
2）假设目标系统性能需满足至少5年的业务负载能力
3）假设业务量及处理能力需求以每年20%的比例递增
4）假设5年后的业务复杂度相对当前提高10%
5）假设目标服务器5年后的CPU使用率合理值为65%
6）为了保证突发的业务需求增长，目标系统保证在足够的扩展能力
7）当前的内存使用未发现瓶颈，假设5年后的内存使用需求为256GB
4.3.2 性能推算依据
rperf值是Power服务器的相对性能基准指标，可以衡量出不同型号、不同配置的服务器的性能表现情况。本次性能推算采用rperf值为基准依据。
Power750B model 24 核 3.2 GHz的rperf值为235.39
8核 3.2GHz的rperf值为85.29
2）当前运行业务的rperf值为（取日间和夜间之高，按服务器整体性能线性推算），核心业务数据库两台小型机的rperf值分别为70.2和46.3，可见两个节点虽然是负载均衡（Oracle RAC）,但实际处理中A机性能要优于B机，这与Oracle的处理机制以及业务逻辑有关。
4.3.3 性能推算过程
采用两台相同配置的服务器，故采取目前压力较大的核心数据库A为参考基准进行计算，目标核心数据库服务器所需性能值为
70.2*(1+50%)*(1+20%)*(1+20%)*(1+20%)*(1+20%)*(1+20%)*(1+10%)/65%=443.4。
4.3.4 机型推荐
在设备选型上，该银行始终保持着几点要求：
（1） 平台不能有较大升级，从而带来运维或者业务处理上的改变；
（2） 平台必须属于中生代产品，产品技术不过时，且推向市场至少3年以上。
结合以上2点要求，基于前期我们对现有核心平台设备的性能推算，虽然Oracle数据库对平台没有要求，但从银行稳定性角度出发，我们认为应继续选择Power平台小型机。
该银行核心系统之前一直使用Power平台小型机，多年来运行稳定，没有出现过任何异常宕机等事故，该银行科技人员对Power小型机的稳定性也是持认同态度。
因此，该银行直接确认了Power8平台小型机，不考虑去年新推出的POWER9小型机，虽然后者在性能上较前者有了很大提升，特别是在CPU处理速度，IO带宽上，但对于该银行业务规模来说，性能的提升均属于边际效应，还要考虑跨代更换带来的潜在风险。
从前期对该银行业务处理性能的整体分析，CPU处理速度基本满足当下处理要求，无法满足3年后性能需求；IO处理速度峰值在500M/s,且均为共享存储数据，HBA卡为16GB/s,完全满足需求，考虑到该银行核心网络没有万兆交换机，所以在网卡上继续使用千兆电口；内存上，通过收集Oracle AWR报告分析，目前容量满足需求，但仍然建议在内存容量上翻倍扩充；本地硬盘上，处于稳定性要求，该银行不建议使用SSD固态或者闪存盘，继续维持原普通SAS硬盘，我们认为在性能基本满足要求。综上此次核心数据库设备配置建议如下：
该配置rperf值为465.1>443.4，满足未来五年的业务处理需求
5．关于小型机选型的思考
某银行在核心数据库设备的选型过程中，作为一个项目，首先应考虑成本和风险2个方面。
在设备选型成本上应以原设备采购成本为基准，新设备选型在满足使用需求的前提下，尽量控制成本。Power平台小型机各产品价格跨度大，性能差异大，因此要详细确认好新设备配置需求。
风险角度上，核心系统是银行最根本的系统，一旦出现问题，后果不堪设想，前期风险控制是十分重要的。目前设备配置更新换代快，一味选用最高配最高端的设备，将不可避免的带来运行风险。该银行积极协调核心系统开发厂商、安全评估厂商，采用德尔菲法，参考对比其他同等规模的城商行配置，前后进行多次评估讨论。
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