華金證券股份有限公司(以下簡稱:“華金證券”)前身是設立于2000年9月的上海久聯(lián)證券經紀有限責任公司,而后經歷引進戰(zhàn)投、增資擴股、股份改制等一系列事宜,2016年12月正式更名為華金證券。作為一家擁有全牌照的綜合性證券公司,華金證券業(yè)務范圍涵蓋證券承銷與保薦、證券資產管理、證券經紀、證券自營、另類投資等諸多領域。
目前,華金證券業(yè)務主要依托股票期權、滬港通、期貨、私募、債券投資、新三板、投資銀行等板塊,重點圍繞“三大引擎+兩大支撐”,即:以固定收益、資產管理、投資銀行為主導業(yè)務,以經紀(含融資融券)、研究銷售為核心支撐業(yè)務,立足滬上金融制高點,依托珠海橫琴區(qū)位、政策優(yōu)勢,欲通過創(chuàng)新與互聯(lián)網金融的發(fā)展方向,走出一條多元化、國際化的道路,然而證券企業(yè)的創(chuàng)新之路并不好走。
“互聯(lián)網+”帶來的“焦慮” 用私有云“破局”
2016年前后,“互聯(lián)網+”概念引發(fā)了全民狂歡。所謂“互聯(lián)網+”就是“互聯(lián)網+各個傳統(tǒng)行業(yè)”,但這并不是簡單的相加,而是利用信息通信技術以及互聯(lián)網平臺,讓互聯(lián)網與傳統(tǒng)行業(yè)進行深度融合,創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。證券作為金融業(yè)的大龍頭,自然也被推向了“互聯(lián)網+”的風口,眾多公司把一部分業(yè)務搬到了線上,例如網上開戶、網上金融商場等,華金證券也在“互聯(lián)網+”的浪潮下,不斷利用最新技術升級產品和業(yè)務,從而提升用戶體驗。
然而,“互聯(lián)網+”猶如硬幣的正反兩面,給用戶帶來良好體驗的同時,對行業(yè)的技術架構也提出了新的要求:產品迭代越來越快、交易量峰值無法預測等挑戰(zhàn)要求證券企業(yè)必須盡快利用IT技術提升自身信息化水平,這時候,云計算無疑是最佳選擇。
為什么說云計算是最優(yōu)解?有數(shù)據(jù)顯示,2016年前后,云計算逐步向以金融行業(yè)為代表的傳統(tǒng)行業(yè)加速滲透,證券領域中應用私有云IaaS的企業(yè)逐年增多,加速系統(tǒng)上線、降低成本、提升運維效率是他們建設私有云的主要驅動力。
面對如此形勢,華金證券結合自身業(yè)務特點,決定在上海小范圍采用新型技術加速業(yè)務發(fā)展的思路下,開展內部私有云建設。在云計算飛速發(fā)展的當下,立體式的金融服務平臺需要有一個強大的后端支撐平臺,對于在金融投資數(shù)據(jù)服務領域快速發(fā)展的華金證券來說更是如此。
私有云建設之路困難重重
當時,華金證券對國內外現(xiàn)有的云平臺服務做了細致的測試和對比,涉及經濟性、自主可控性、未來發(fā)展趨勢等多個方面,對比之后最終選擇采用OpenStack技術路線來構建私有云。華金證券希望通過逐步上云的策略和開放的技術架構,建設有行業(yè)有特色的證券私有云,為集團內部提供一套完整且高效的金融IT服務能力。
私有云平臺需要承載多個任務:為IT運維部門提供一整套完整的IT基礎設施、基礎IT資源管理系統(tǒng),為IT開發(fā)人員和第三方解決方案廠商提供云平臺標準接口,為內部業(yè)務人員和外部客戶提供應用數(shù)據(jù)服務。整個云平臺從架構上要符合云計算未來的建設標準,提供標準的對外接口和可擴展能力。對于華金證券來說,要建設這樣一個私有云平臺是有一定難度的:
首先是云平臺的部署和擴展方面,華金證券將建設互聯(lián)網金融業(yè)務云平臺,如何通過該平臺為金融行業(yè)提供互聯(lián)網金融業(yè)務開展所需的軟件服務、基礎架構服務;
其次是定制化開發(fā)服務方面,如何縮短系統(tǒng)開發(fā)周期、實現(xiàn)產品的快速迭代,最大程度地滿足市場需求和用戶體驗;
再次是計費計量方面,如何根據(jù)客戶的使用量進行按需計費和計量,實現(xiàn)按需的彈性資源供給;
最后是高標準運維支持服務(SLA:99.99%)方面,如何確保各計算節(jié)點和控制節(jié)點在交易時段內全年累計達到99.99%的可用性。
除了面對上述困難之外,華金證券內部也缺乏專業(yè)的技術人員,處理云平臺日常運維管理中存在的問題。
基于九州云解決方案打造健壯的私有云平臺
為了解決上述難題,華金證券找到了九州云。根據(jù)華金證券云平臺的建設成本、開放架構以及所面臨的難題,九州云為其提供了一套高效的解決方案:從物理層、虛擬化層、管理層、業(yè)務層、運維監(jiān)控層和用戶層面,以OpenStack核心組件為基礎進行管理,通過分期建設的方式,幫助華金證券逐步構建私有云平臺。
第一階段采用 OpenStack 成熟的模塊,把計算虛擬化、存儲虛擬化進行統(tǒng)一管理,并結合開源的監(jiān)控工具完成對整個私有云業(yè)務系統(tǒng)的監(jiān)控。整個云平臺從資源上通過OpenStack管理平臺整合了原有的計算、存儲、網絡的管理,為華金證券的業(yè)務提供了標準的IaaS的API服務。通過九州云的Animbus服務門戶,讓管理員可以通過統(tǒng)一門戶為企業(yè)IT管理人員提供自助服務。整個私有云平臺在構建初期就考慮到平臺的穩(wěn)定性,云控制部分采用多節(jié)點、高可用的方式,整體解決方案遵循以下設計原則:
計算資源池:資源池架構標準化與充分整合以降低運維成本,提高資源池的運行保障效率,通過資源池的設計實現(xiàn)計算資源彈性化,縮短服務部署時間以提升業(yè)務競爭能力。從安全可靠、適應性、可擴展性、實用性、先進性、高效性、標準化、易管理的角度出發(fā),通過業(yè)界領先的方法論和對金融行業(yè)應用業(yè)務的理解,并參照金融業(yè)界最佳實踐經驗來規(guī)劃計算資源池。
存儲資源池:根據(jù)金融業(yè)務的特點,存儲資源池的設計需要從數(shù)據(jù)安全性、性能以及可擴展性進行設計,遵循架構靈活性、易管理、資源調配統(tǒng)一性和便捷性、數(shù)據(jù)保護性、存儲層次化,多樣性等原則。存儲資源池的設計需要納管傳統(tǒng)商業(yè)存儲(例如:SAN、NAS),同時需要在擴展性方面對軟件定義、分布式存儲作為業(yè)務的擴展,實現(xiàn)多種存儲的統(tǒng)一設計和統(tǒng)一管理。
網絡資源池:采用“先分層,后分區(qū)”的設計思路,根據(jù)不同業(yè)務功能區(qū)域的隔離需求,整個網絡系統(tǒng)按照整體業(yè)務流向劃分為外聯(lián)接入層、網絡交換層、核心網絡層、存儲區(qū)域層。同時,為了更好的支持云平臺的運行管理,將網絡分為服務、業(yè)務、管理3個網絡平面,通過層與平面結合形成7個區(qū)域,各業(yè)務區(qū)域之間實現(xiàn)網絡邏輯隔離,有利于系統(tǒng)的拓展,也便于日后的運維管理,同時也為業(yè)務的拓展奠定基礎,只需增加相應功能區(qū)域的設備就可以滿足新業(yè)務的網絡通訊需求。
另外,證券企業(yè)有大量的業(yè)務系統(tǒng)需要和硬件的USB-KEY進行通訊,在本方案中,需要把原有的USB-KEY的業(yè)務系統(tǒng)逐步遷移到整個私有云平臺上。考慮到今后對USB-KEY的統(tǒng)一管理,在私有云平臺控制節(jié)點上接入應用平臺所需要的USB-KEY,通過IP網絡掛載給私有云平臺的虛擬機,從而提供基于KEY的安全認證。考慮到USB-KEY業(yè)務的連續(xù)性,在兩個控制節(jié)點同時具備接入USB-KEY的能力,在必要的情況下,可以切換USB-KEY到備份節(jié)點。
在云平臺運維方面,通過Zabbix+ELK的方式,從物理設備、基礎OpenStack 服務、存儲服務等多個維度對整個平臺的監(jiān)控狀況做一個合理的評估,并通過Grafana為運維人員提供統(tǒng)一的監(jiān)控展現(xiàn)平臺。
在上述設計原則的指導下,華金證券IaaS基礎支撐云平臺整體高可用架構的設計如下圖所示:
圖 IaaS基礎支撐云平臺整體高可用架構設計
如上圖,華金證券云平臺底層基于計算存儲融合的x86服務器以及網絡交換設備的部署,通過虛擬化技術整合,基于超融合架構,實現(xiàn)計算資源池、存儲資源池和網絡資源池構建。超融合技術將x86服務器的本地存儲資源匯集成統(tǒng)一的存儲資源池,通過網絡路徑冗余、網絡分平面設計、存儲多副本、小IO聚合、自動負載均衡等高可用技術實現(xiàn)高可靠的云計算資源池建設;上層通過云資源管理平臺建設實現(xiàn)用戶管理、運維和運營管理、開發(fā)管理、安全管理、日志管理以及計費管理等功能。通過IAAS云平臺提供的云主機或容器以支撐上層業(yè)務系統(tǒng)相關模塊的部署和運行。
云平臺計算資源:通過虛擬化管理軟件實現(xiàn)資源池化,主要用于提供CPU、內存等計算資源以承載業(yè)務應用,基于硬件服務器自身的雙電源、RAID卡等機制實現(xiàn)設備的高可用性。
云平臺存儲資源:IaaS云架構實現(xiàn)存儲和計算資源的融合,即每臺x86服務器既是計算節(jié)點,又是存儲節(jié)點,通過分布式存儲引擎將每臺節(jié)點機本地不同訪問速率的硬盤融合成全局的存儲資源池,用于存放云主機鏡像以及業(yè)務數(shù)據(jù)等;通過分布式存儲引擎構建的存儲資源池具備分布式架構,通過軟件定義方式實現(xiàn)分布式集群HA、分布式無狀態(tài)機頭、分布式智能Cache(冷熱數(shù)據(jù)分離)及數(shù)據(jù)的多副本存取機制。
云平臺網絡資源:每臺IaaS管理服務器和計算服務器的萬兆和千兆網卡和外置的萬兆以及千兆以太網交換機提供云平臺的高冗余網絡架構。
云平臺管理:用于對云平臺的資源池進行統(tǒng)一的調度和管理,以HA方式部署在管理節(jié)點服務器組成的集群上。云管理可對資源池中所有節(jié)點上的資源進行統(tǒng)一管理并提供web接口給管理員和用戶,以實現(xiàn)訪問門戶的負載均衡和高可用。
全方位提高經濟效益和業(yè)務效率
IaaS云平臺上線之后,華金證券的研發(fā)測試系統(tǒng)、部分交易系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)逐步遷移到了該平臺上。由于最初選擇采用九州云提供的云平臺解決方案,在過去3年多的時間里,IaaS云平臺給華金證券帶來了巨大的經濟效益,與此同時,公司的業(yè)務效率也得到了全面提升:
資源使用率得到大幅度提升。以傳統(tǒng)開發(fā)測試環(huán)境為例,服務器CPU使用率通常不足10%(業(yè)界平均),而通過云平臺虛擬化以及資源共享調配的手段可以將CPU使用率提高到60%以上,同時也提高了空間、能源的使用效率。
應用部署效率得到有效提升。在傳統(tǒng)開發(fā)測試中,大量工作花費在基礎設施供應上,而通過云平臺自動化實現(xiàn)了自動供應,將原來數(shù)周的供應時間降為數(shù)分鐘,極大提高了應用部署上線時間,減少工作量的同時,縮短了新業(yè)務上市周期,從而使得華金證券的業(yè)務在競爭中奪得先機。
解放人力,提升了單位人工生產力。由于云平臺采納了自動化方式,以機器替代了人工工作,從而提升了部分工作效率。另外,通過自助化方式的申請資源,相當于將許多基礎設施工作“眾包”給最終用戶,不但減少了中間環(huán)節(jié),還極大解放了運維人員的生產力,把他們從繁重的重復勞動中解放出來,投入到更加高附加值的工作中去,資源得到了合理配置。
IT管理水平得到大幅度提升。云平臺通過統(tǒng)一自助門戶管理資源,所有管理方法通過流程化手段固化,使得管理理念得以貫徹落實,降低了由于傳統(tǒng)IT管理中存在的“灰色地帶”而導致的資源浪費。此外,人員知識技能以自動化腳本的方式被重復使用,降低了企業(yè)的人力資源成本。由于云平臺自帶配置管理、告警、報表和儀表盤工具等,這為IT運維和管理輔助決策提供了現(xiàn)成的工具。
提升IT合規(guī)水平,降低了風險發(fā)生的概率。由于云平臺采納了自動化、流程化等輔助手段減少了人工操作,從而降低了由于人工失誤帶來的潛在風險。有了標準化流程保障,使得人為違規(guī)的可能性降低,再次降低了風險發(fā)生的概率,從而降低了企業(yè)所需承擔風險的隱性成本。
如今,云計算已經成為證券機構“技術引領業(yè)務”轉型中的推動者,華金證券上云的案例為其他證券機構上云提供了有效借鑒。在過去3年多的時間里,九州云在為華金證券提供服務的同時,也見證了其一步一腳印踏入云端的辛路歷程。未來,九州云在不斷進行技術創(chuàng)新的同時,把以往累積的豐富經驗和能力輸出給更多行業(yè)客戶,最大限度地發(fā)揮自身價值,為更多行業(yè)賦能。
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