2024年面向中小銀行的輕量級云計算研究報告-金融信創(chuàng)生態(tài)實驗室

二〇二四年十二月本報告涉及的產(chǎn)品解析結(jié)果的準(zhǔn)確性及有效性建立在產(chǎn)品供應(yīng)商所提供材料的真實性與準(zhǔn)確性基礎(chǔ)之上，且僅針對參與本次特定評估的系統(tǒng)及產(chǎn)品版本有效。本報告的解釋權(quán)歸金融信創(chuàng)生態(tài)實驗室所有。未經(jīng)授權(quán)，任何單位或個人均不得擅自復(fù)制、傳播或利用本報告中的任何內(nèi)容。如需引用、轉(zhuǎn)載或商業(yè)使用本報告中的內(nèi)容，或?qū)Ρ緢蟾嬗腥魏我蓡柣蚪ㄗh，請聯(lián)系金融信創(chuàng)生態(tài)實驗室。感謝各位讀者的關(guān)注與支持！主編單位：金融信創(chuàng)生態(tài)實驗室參編單位：九江銀行股份有限公司達州銀行股份有限公司江蘇江南農(nóng)村商業(yè)銀行股份有限公司北京火山引擎科技有限公司北京志凌海納科技股份有限公司上海云軸科技股份有限公司 9 強有力的支持。2020年4月，國家發(fā)展改革委與中央網(wǎng)信辦發(fā)布了了《金融科技發(fā)展規(guī)劃（2022-2025）》及《關(guān)于銀行業(yè)保險業(yè)數(shù)字力有限，往往依賴與科技公司合作建設(shè)IT系統(tǒng)，傳統(tǒng)的IT架構(gòu)和虛擬化技術(shù)在資源分配、管理效率及的IT架構(gòu)需求。大型云計算平臺雖然功能全面且強大(1)輕量級云計算支持裸金屬、虛機、容器等多種工作負載，能(5)輕量級云計算支持多種GPU，符合人工智能發(fā)展需求，使得夠滿足中小銀行對IT架構(gòu)靈活性、高效性和低成本性的迫切本研究報告旨在深入探討輕量級云計算在中小銀行中的應(yīng)用現(xiàn)軟件作為兩種主流的IT基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，各具特能成為其數(shù)字化轉(zhuǎn)型的絆腳石。一方面，大型云計算平臺與服務(wù)器、IT架構(gòu)靈活性、高效性要求的解決方案。在全方位保障數(shù)據(jù)安全與于中小銀行來說，可以更加靈活地調(diào)整IT基礎(chǔ)設(shè)施，以適應(yīng)智算支持，輕量級云計算支持多種GPU架構(gòu)，通過對異構(gòu)AI算調(diào)整資源分配，避免了傳統(tǒng)IT架構(gòu)中的資源浪費現(xiàn)象。同時硬件資源是銀行IT基礎(chǔ)設(shè)施的基石，但中小銀行在硬件資源的分散使中小銀行難以對資源進行統(tǒng)一調(diào)度和優(yōu)化配2．系統(tǒng)架構(gòu)僵化，制約中小銀行快速響應(yīng)市場變化的“枷鎖”輕量級云計算技術(shù)為中小銀行解決系統(tǒng)架構(gòu)僵化的問題提供了石”輕量級云計算技術(shù)為中小銀行解決數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象提供了有效的展規(guī)劃（2022-2025）》的指引，通過規(guī)范應(yīng)用云計算技術(shù)，實現(xiàn)信施與資源評估時，中小銀行需要對現(xiàn)有的IT基礎(chǔ)設(shè)施進行全面云環(huán)境內(nèi)部安全；數(shù)據(jù)加密，對存儲與傳輸中的數(shù)據(jù)進行加密處理，以確保所選產(chǎn)品能滿足和現(xiàn)有IT系統(tǒng)架構(gòu)融的輕量級云計算基礎(chǔ)設(shè)施交付（資源池/集群可小時級交付），業(yè)務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)能與中小銀行現(xiàn)有的IT系統(tǒng)及外部第三輕量級云計算平臺的構(gòu)建屬于一個具備產(chǎn)品化與標(biāo)準(zhǔn)化的工程性低中中心時，可考慮采用Spine-Leaf網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)扮演了核心角色。SDN通過將網(wǎng)絡(luò)控制功能從物理硬略，如微分段策略管理、負載均衡（LB）和虛擬私有云（VPC）部署.資源靈活調(diào)整與高效利用（資源池化、彈性擴展）.成本效益提升（硬件成本和運維成本降低）.數(shù)據(jù)可靠性和可用性增強（數(shù)據(jù)冗余與容錯、故障自恢復(fù)）.性能優(yōu)化（并行數(shù)據(jù)訪問、性能線性擴展，高性能接入?yún)f(xié)議.支持創(chuàng)新應(yīng)用（容器化、大數(shù)據(jù)、AI）.標(biāo)準(zhǔn)硬件（以太網(wǎng)、服務(wù)器）據(jù)庫（如Redis），都需要塊存儲來確保數(shù)據(jù)的快速讀寫。的AI場景的數(shù)據(jù)共享訪問。文件存儲資源池在輕量級云計算平臺中時間和數(shù)據(jù)丟失的可接受程度，以此確定容災(zāi)備份的恢復(fù)時間目標(biāo)針對中小銀行應(yīng)用業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)向輕量云遷移，應(yīng)制定詳細的遷設(shè)定業(yè)務(wù)上云的總體目標(biāo)，如提高資源利用這種方式適用于將現(xiàn)有的基于物理服務(wù)器運行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到輕評估遷移數(shù)據(jù)量和遷移工具效率是保障遷移任務(wù)執(zhí)行成功率的遷移的過程中，可能會遇到各種意外情況，如硬件故容器編排工具（如Kubernetes）來管理容器的生命周期，包括容器操作系統(tǒng)，輕量級云計算平臺中運行的操作系統(tǒng)（如Linux、WindowsServer等）需要定期進行更新和補丁安裝，以修復(fù)安全漏標(biāo)。通過性能監(jiān)控工具（如Zabbix、Prometheus等）收集和分析這防止惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊，保護Host和Guest的安全。在數(shù)據(jù)安全方面，采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，如對存儲的數(shù)據(jù)進行加密，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用（Service-LevelAgreement，服務(wù)級別協(xié)議）的達成情況進行評估九江銀行為積極響應(yīng)加快云計算技術(shù)規(guī)范應(yīng)用和全棧技術(shù)自主創(chuàng)新要求，緊跟“十四五”規(guī)劃的指引。同時在全球經(jīng)濟和地緣政治關(guān)系復(fù)雜多變的大環(huán)境下，構(gòu)建一個全面信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新兼容的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，對于保障業(yè)務(wù)穩(wěn)定運行和滿足行業(yè)監(jiān)管要求至關(guān)重要。在此背景下，九江銀行建設(shè)以自主創(chuàng)新軟硬件為技術(shù)底座的金融級云計算平臺，以提升業(yè)務(wù)效率和創(chuàng)新能力，推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型和首要且至關(guān)重要的是，鑒于金融行業(yè)對安全合規(guī)的高標(biāo)準(zhǔn)，平臺必須確保金融服務(wù)的安全性與穩(wěn)定性達到最優(yōu)水平；其次，確保平臺能夠滿足業(yè)務(wù)快速發(fā)展和數(shù)字化創(chuàng)新的需求，包括提供多樣化的服務(wù)以及實現(xiàn)開箱即用的功能；此外，還需要應(yīng)對自主創(chuàng)新的“一云多芯”架構(gòu)，以適應(yīng)不同業(yè)務(wù)應(yīng)用架構(gòu)場景的異構(gòu)需求。九江銀行金融云平臺總體邏輯架構(gòu)主要由硬件基礎(chǔ)設(shè)施層、云基礎(chǔ)平臺層、IaaS層&存儲層、PaaS層、運營運維體系、等保安全體系，以及支撐上層的業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成，如下圖所示。硬件基礎(chǔ)設(shè)施層：基礎(chǔ)設(shè)施層是指金融云平臺的實際運行的物理設(shè)施，包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備。服務(wù)器可細分為X86、ARM計算服務(wù)器；分布式塊、文件、對象存儲設(shè)備；單臺設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、防火墻組網(wǎng)互聯(lián)起來形成大規(guī)模集群，為上層業(yè)務(wù)提供計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源。公共組件等組成，是云平臺的大腦中樞。IaaS層&存儲層：IaaS層提供豐富的計算、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；存儲層提供含塊存儲、對象存儲、文件存儲、數(shù)據(jù)庫等在內(nèi)的服務(wù)，可以按需構(gòu)建多種資源池，每種類型的資源池可以配置一個或多個，也可以對不需要的資源池進行裁剪。PaaS層：PaaS平臺通過容器、微服務(wù)、鏡像倉庫、持續(xù)交付、測試、調(diào)優(yōu)、運維運營環(huán)境。安全體系：安全體系由安全中心、WAF、NTA、云防火墻等系列安全服務(wù)及平臺組成，支撐金融云平臺構(gòu)建滿足等保3.0規(guī)范要求的等級安全保護體系，為云平臺安全保駕護航。運營運維層：運營運維體系提供云平臺的基礎(chǔ)運營運維能力，管理員可以通過運營運維平臺輕松管理數(shù)據(jù)中心的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源，同時運營運維平臺還提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口實現(xiàn)容器、數(shù)據(jù)庫、消息隊列等PaaS組件的快速部署。根據(jù)業(yè)務(wù)需求提供包括IaaS、PaaS、數(shù)據(jù)庫中間件、安全等在內(nèi)的全棧云服務(wù)解決方案。金融云平臺以云原生理念為基礎(chǔ)，實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)中心資源的統(tǒng)集成、部署環(huán)境，助力產(chǎn)品快速迭代，讓行內(nèi)更專注于業(yè)務(wù)創(chuàng)新。金融云平臺同時支持海光X86、鯤鵬ARM服務(wù)器資源池，提供全面的云服務(wù)，包括計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、數(shù)據(jù)庫、中間件、云原生PaaS等，云主機ECS支持統(tǒng)信UOSV20、麒麟V10等自主創(chuàng)新操作系統(tǒng)，并可兼容其數(shù)據(jù)庫、中間件等自主創(chuàng)新應(yīng)用生態(tài)。在安全方面，平臺提供端到端的安全云服務(wù)。金融云平臺還具備數(shù)據(jù)中心級的統(tǒng)一運營運維平臺，適合企業(yè)多租戶場景，支持資源隔離和靈活的角色管理，配置細粒度的操作權(quán)限和資源權(quán)限，支持多云管理，并納管行內(nèi)的虛擬化環(huán)境。此次金融云平臺的建設(shè)項目自2024年年初啟動，涵蓋了武漢機房的架構(gòu)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲資源的全面規(guī)劃與實施，以及云安全和云管監(jiān)控的集成實施。項目實施目標(biāo)明確為“一大三小”：一個大目標(biāo)：金融云平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)采用“同城雙活，異地災(zāi)備”的兩地三中心架構(gòu)。具體為武漢主數(shù)據(jù)中心和同城數(shù)據(jù)中心的雙中心部署，以及異地災(zāi)備云平臺建設(shè)。三個小目標(biāo)：1）規(guī)范業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云流程和用云規(guī)范，提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)效率，增強上云支撐和競爭力。2）通過金融云平臺的智能化運維和精細化運營，提升銀行對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理能力，提高資源利用率，降低運維成本。3）確保金融云平臺的安全架構(gòu)可靠、業(yè)務(wù)連續(xù)穩(wěn)定、系統(tǒng)高可用、自動化程度高。此次項目實施共分為三個階段：硬件交付階段：多次調(diào)整上架規(guī)劃以滿足機房建設(shè)要求，確保規(guī)劃的科學(xué)合理性。完成硬件測試，對不同自主創(chuàng)新品牌型號的設(shè)備進行了如機架掉電、設(shè)備掉電等高可用性測試。軟件交付階段：分別對金融云平臺的測試環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境進行了部署和升級，業(yè)務(wù)面保持穩(wěn)定，未出現(xiàn)中危以上風(fēng)險，同時驗證了云上大部分主體重要功能，均未出現(xiàn)問題。業(yè)務(wù)上云保障階段：半年來，行內(nèi)業(yè)務(wù)已開始逐步上云，上云過程穩(wěn)定，無業(yè)務(wù)中斷，進展有序。挑戰(zhàn)一：如何解決異構(gòu)資源池融合調(diào)度的問題在推進金融云平臺建設(shè)的過程中，面臨著異構(gòu)資源池融合調(diào)度的挑戰(zhàn)。這一挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在如何高效管理和調(diào)度鯤鵬ARM和海光X86兩種不同架構(gòu)的計算資源，以實現(xiàn)資源的最優(yōu)利用和系統(tǒng)的高可用性。通過金融云平臺的“一云多芯”解決方案，實現(xiàn)了對鯤鵬ARM和海光X86計算資源的精確劃分，并通過靈活的調(diào)度策略，應(yīng)用能夠根據(jù)需求選擇合適的底層架構(gòu)進行部署，不僅提高了資源的使用進一步提升了資源調(diào)度的自動化水平，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。最后，該解決方案考慮了自主創(chuàng)新處理器的業(yè)務(wù)移植問題，通過提供自主創(chuàng)新服務(wù)的能力，解決了云平臺技術(shù)棧不全面、不完善的問題，使得金融云平臺能夠更好地支持業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提高了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理能力和系統(tǒng)的高可用性。挑戰(zhàn)二：如何解決云平臺輕量化交付部署的問題市場上傳統(tǒng)的云平臺，常常面臨重交付、重部署的問題，這主要是由于平臺底層管理資源的規(guī)模龐大以及軟件設(shè)計缺乏模塊化，系統(tǒng)耦合性高導(dǎo)致。這種情況下，如果行內(nèi)需要進行復(fù)雜的配置管理和環(huán)境同步，會使得軟件更新和部署過程變得繁瑣且耗時，嚴(yán)重影響了業(yè)務(wù)的連續(xù)性和用戶體驗。九江銀行采用輕量化的金融云平臺解決方案。該方案的亮點在于其最小化資源占用，支持3臺管控節(jié)點起步，使得存儲、安全、中間件等組件可以根據(jù)實際需求進行部署。此外，該方案支持模塊化設(shè)計和橫向擴展能力，允許根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活擴展資源，而不必受限于固定的資源池規(guī)模。這種設(shè)計不僅簡化了交付和部署流程，還提高了資源的使用效率，降低了運維成本，為企業(yè)提供了更加靈活、高效的云服務(wù)體驗。通過這種方式，金融云平臺有效地解決了輕量化交付部署方面的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)三：如何解決傳統(tǒng)虛擬化平臺平滑遷移到云平臺的問題如何在不中斷業(yè)務(wù)運行的情況下，將現(xiàn)有的虛擬化環(huán)境平滑遷移至新的云原生平臺，并實現(xiàn)有效的統(tǒng)一管理和監(jiān)控？該問題涉及遷移策略的制定、應(yīng)用的兼容性、遷移過程中的服務(wù)連續(xù)性保障，以及新平臺的管理和運維能力。為了滿足現(xiàn)有虛擬化的業(yè)務(wù)平滑遷移上云的要求，金融云平臺利用虛擬化統(tǒng)一管理界面對現(xiàn)有虛擬化集群進行納管，實現(xiàn)了資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理，同時提供相應(yīng)的集群計算資源遷移工具SCM，對遷移任務(wù)實時監(jiān)控，在簡化遷移過程的同時，也能保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。借鑒火山引擎veStack云，九江銀行金融云平臺PaaS服務(wù)能力以及開發(fā)與運維等服務(wù)，助力在數(shù)字化升級過程中實現(xiàn)持續(xù)增長。通過自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，金融云平臺將成為九江銀行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的強大引擎，推動業(yè)務(wù)向更高效、更智能的方向發(fā)金融云的主要應(yīng)用場景包括開發(fā)測試應(yīng)用部署、生產(chǎn)應(yīng)用部署，實現(xiàn)一云多芯，同時實現(xiàn)了對非自主創(chuàng)新虛擬化平臺的資源納管，提供相關(guān)遷移工具，幫助業(yè)務(wù)應(yīng)用快速遷移上云。截至2024年業(yè)務(wù)應(yīng)用上云情況，目前行內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)上云規(guī)模的逐步放大，且對云平臺資源占比量較大，表明這些業(yè)務(wù)對云平臺的資源彈性計算有較高要求。為了滿足這些需求，逐步開始采用云上的容器服務(wù)，這些服務(wù)可以根據(jù)業(yè)務(wù)負載自動調(diào)整資源、優(yōu)化成本，同時提供必要的并發(fā)處理能力和快速響應(yīng)。除了互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)外，行內(nèi)目前針對穩(wěn)定性和高可用要求較高的核心系統(tǒng)也有上云要求。這類業(yè)務(wù)系統(tǒng)對平臺自身的穩(wěn)定性和安全高可用能力提出了更高的要求，針對此類業(yè)務(wù)系統(tǒng)（有狀態(tài)、資源較為固定），目前平臺已經(jīng)可以滿足此類業(yè)務(wù)資源高標(biāo)準(zhǔn)要求。同時隨著行內(nèi)業(yè)務(wù)大模型需求的增長，平臺服務(wù)的擴展能力顯得尤為重要。未來，平臺將具備更強的擴展能力，以適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求，特別是，平臺能夠針對異構(gòu)GPU進行統(tǒng)一調(diào)度和管理，這一點對于高性能計算和AI應(yīng)用尤為重要，通過利用如Kubernetes和從而為大模型提供必要的計算支持。在數(shù)字化浪潮席卷金融領(lǐng)域之際，我行作為區(qū)域金融服務(wù)的中堅力量，面臨著日益增長的業(yè)務(wù)創(chuàng)新需求與激烈的市場競爭挑戰(zhàn)。此前，除核心交易類業(yè)務(wù)，我行長期依賴傳統(tǒng)虛擬化結(jié)合集中存儲絡(luò)隔離）。雖然在初期滿足了局部業(yè)務(wù)快速上線的訴求，但久而久之，這些孤立的資源池猶如“孤島”般散落在整體IT版圖之中。一方面，資源利用率嚴(yán)重失衡，部分區(qū)域資源緊張，需頻繁申請新設(shè)備，而其他區(qū)域存在大量閑置硬件，運維成本持續(xù)攀升卻無法實現(xiàn)協(xié)同共享；另一方面，新業(yè)務(wù)上線流程繁瑣，從資源調(diào)配、環(huán)境搭建到系統(tǒng)部署，耗時漫長，難以契合金融產(chǎn)品快速迭代推向市場的節(jié)奏，且分散運維導(dǎo)致故障排查難度大、管理復(fù)雜，數(shù)據(jù)安全與合規(guī)管控也因架構(gòu)分散而存在諸多隱患，整體IT效能滯后于業(yè)務(wù)發(fā)展步伐，云化轉(zhuǎn)型迫在眉睫。訪問全流程安