星河案例ㅣ中信建投：场外柜台交易系统在达梦数据库上全面实践
▏摘要
在对场外系统的升级改造中，中信建投证券将OTC业务应用在达梦数据库之上，全量加载业务数据并适配日间交易、清算跑批等全栈业务类型，在满足安全性、可靠性的基础上，达到高吞吐量、低延迟的业务处理目标。
▏问题
为响应国家政策号召，中信建投证券积极进行数据库应用创新工作，2023年将场外系统作为改造重点，场外系统上下游系统关联较多，改造时需要保证客户交易系统稳定性的同时，对其他系统的影响减小到最小。
▏行动
• 考虑对Oracle的兼容性、业务代码的改动性、整体方案和应急切换，中信建投选择达梦数据库；
• 从实施步骤、验证和风险等方面考虑，替换时由外向内逐层替换，在并轨期将90%的查询业务引入到达梦数据库，在正式单轨前充分验证达梦数据库的承接能力，实现单轨后Oracle数据库作为备用逃生通道，将达梦数据库作为主的单点数据库；
• 在切换过程中依赖于两个关键技术：一是高可用性技术，基于达梦的Watcher和Monitor实现本地集群部署和灾备异步；二是异构数据库同步技术，基于DHMS实现达梦数据和Oracle数据库之间的数据同步，保证应急切换设计的实现。
▏结果
• 通过场外系统替换项目，验证达梦数据库可替代Oracle RAC，且优化后整体性能与之前Oracle性能基本持平。
分享专家：王鹏飞，中信建投证券信息技术部高级副总裁01
案例企业
中信建投证券成立于2005年11月，是经中国证监会批准设立的全国性大型综合证券公司。公司注册于北京，注册资本77.57亿元，主要股东有北京金融控股集团有限公司、中央汇金投资有限责任公司与中国中信集团有限公司，均为拥有雄厚资本实力、丰富资本运作经验与较高社会知名度的大型企业。公司在全国30个省、自治区和直辖市设有300余家证券分支机构，并设有中信建投期货有限公司、中信建投资本管理有限公司、中信建投（国际）金融控股有限公司、中信建投基金管理有限公司和中信建投投资有限公司等5家全资子公司。
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项目背景
为了响应国家、监管、集团的号召，中信建投证券将信息系统按照办公管理类、一般业务类、核心业务类进行分类，以办公管理类系统作为切入口进行升级改造，积累改造经验后，逐步向一般业务类、核心业务类系统推进。基础软硬件的替换以及业务系统的自主可控改造工作已逐步深入，并取得显著成效。
中信建投从2014年开始建设场外系统，早期作为公司衍生品交易平台，后逐渐引入私募、信托类交易业务，2019年进行核心交易系统快慢业务分离设计，将过去在集中交易系统中的开放基金业务逐步迁移到OTC系统，并将资管类业务、现金宝业务迁移到OTC系统中。目前中信建投OTC系统代销场外各类产品数量超3万只，对接登记机构170家，规模居行业前茅。系统内交易账户数量1400万，日平均处理交易类请求2000万笔，交易峰值（TPS）2000笔/秒，数据量规模4.5TB，提供7*24交易和场外数据实时清算功能。
03解决方案
2023年，中信建投将场外系统作为改造重点。OTC系统改造工作经历了4个阶段：
• 选型阶段：包括对基础组件、服务器、中间件、数据库的选型，最终选择达梦数据库替代Oracle RAC结构，主要考虑达梦数据库对Oracle的兼容性、业务代码的改动性、整体方案和应急切换；
• 开发阶段：开发阶段主要在应用层进行应用程序改造；
• 测试阶段：对接口适配、应用场景模拟、综合包和模型生产进行反复多轮压测；
• 部署阶段：利用生产周末环境进行可用性测试，进行反向切换回Oracle的应急操作、生产数据并轨操作等反复多轮测试，目前完成单轨切换。
OTC系统部署解决方案如下：OTC系统作为券商场外核心系统，上下游系统关联较多，涉及券商前中后台之间的交互，接口类型包括文件接口、实时消息接口等，替换方案设计时需要考虑保证客户交易系统稳定性的大前提下，保证上下游数据采集、业务办理、日终清算、文件拆分合并等对其他系统的影响减小到最小。
从实施步骤、验证和风险等方面考虑，替换时由外向内逐层替换，第一阶段将外围应用切换到新环境，第二阶段将KCXP切换到KCBP，相当于组件化替换，将消息转发到原来系统中；第三阶段使用达梦DHMS技术，部署达梦数据库和应用系统后，将Oracle生产的数据实时同步到达梦环境中，实现业务数据同时在线上两套系统同时并轨，为了验证达梦数据库的性能，在生产正式上线前，通过在XP上进行功能号转发的方式，将90%的生产流量引入达梦数据库中进行处理，包括客户日间资产查询、份额查询、协议查询等业务，在正式单轨前充分验证达梦数据库的承接能力；第四阶段，下游Oracle数据库作为备用逃生通道，将达梦数据库作为主的单点数据库，将数据通过DHMS反向同步回Oracle中进行实时处理。
完整的替换方案如下：使用达梦数据库一主两备的模式替换Oracle RAC，从过去共享存储的方式转化为单机存储方法使用；选择宝兰德中间件、麒麟V10操作系统、华为鲲鹏920芯片。
达梦数据库在切换过程中提供两个关键技术：一是高可用性技术，基于达梦的Watcher和Monitor实现本地集群部署和灾备异步；二是异构数据库同步技术，基于DHMS实现达梦数据和Oracle数据库之间的数据同步，保证应急切换设计的实现。
04
价值与效果
中信建投场外系统在达梦数据库上的实践实现如下价值：
第一，通过场外系统替换项目，验证达梦数据库可替代Oracle RAC。达梦数据库可以支持证券核心业务OLTP和OLAP交织的HTAP新型混合业务场景复杂需求。
第二，券商上下游系统交互数据流转紧密、接口类型众多，中信建投在核心系统迁移中采用组件化分批逐步替代的方式，保证核心交易系统功能迭代和持续提供服务。
第三，项目技术栈采用国产化服务器、麒麟操作系统，宝兰德BES+BWS、达梦V8+DM DATA WATCH+DMHS、金证应用程序+个性化监控，实现技术安全自主可控。
第四，达梦OLTP业务整体性能提升75%，OLAP业务整体性能提升90%，优化后整体性能与之前Oracle性能基本持平。上线后系统日均调用承载量可以达到两千万次以上，数据库访问峰值每秒上万次，投产以来数据库各项性能指标运行平稳。
如下图所示，中信建投证券选择生产环境TOP 10功能号，模拟生产数据混合压测，通过对达梦数据库索引使用、控制参数等进行优化，优化后性能与Oracle性能基本持平。
中信建投主要的设计思想是在并轨期将90%的查询业务引入到达梦数据库，实现单轨后Oracle数据库作为备用逃生通道临时同步数据，因此需要关注DHMS的同步效率。异构数据库采用逻辑同步的方式，下图所示全天的同步延时最大约为800s，交易环节的延迟较低，可以满足其他数据消费系统的使用。
中信建投当前采用开源的Prometheus监控平台，项目上线后联合达梦数据库对业务场景进行个性化监控，除了增加对整个数据库表空间的常规监控外，还对数据库同步增加了检查点监控，对于慢SQL设置阈值进行打印和告警，针对高可用集群实时监控备库状态，充分保证集群的有效性。
案例来源：2023大数据星河案例-数据库方向
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