賦能故事 ： 3年匠心“智”造，鑄就華金證券上云夢

《賦能故事》編者按：從云計算到邊緣計算，九州云始終相信“開源·賦能變革”。7年時間里，九州云不斷突破和超越，用開源技術創(chuàng)造了一個又一個精彩的賦能故事。2019年10月，九州云《賦能故事》系列正式推出，我們將用一個個經(jīng)典的客戶案例故事，為您展現(xiàn)不一樣的九州云產(chǎn)品、不一樣的九州云服務。***

曾幾何時，股票是人們發(fā)財和一夜暴富的手段，那時的人們用拷克箱來裝實物股票，數(shù)目大的股民需要用麻袋裝實物股票到交易所辦理轉(zhuǎn)讓過戶手續(xù)……

曾幾何時，辦理交易的人們需要到窗口排隊，遠遠望去像極了一條條“長龍”，場面十分壯觀，那時的交易工作需要大量的人力來完成……

曾幾何時，中國的證券行業(yè)正處于熊市，那時電話委托、網(wǎng)上交易取代了傳統(tǒng)的交易方式，券商的IT工程師們“馬不停蹄”地奔走于各大城市，調(diào)研自己所在券商公司各地營業(yè)廳的交易以及系統(tǒng)運行情況，一輪又一輪擴容相應的IT系統(tǒng)……

而今，對于躍然云上的華金證券來說，那樣的日子已經(jīng)一去不復返了。

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(jīng)紀有限責任公司，而后經(jīng)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(chǎn)管理、證券經(jīng)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(quán)、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(chǎn)管理、投資銀行為主導業(yè)務，以經(jīng)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(wǎng)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(wǎng)+”帶來的“焦慮” 用私有云“破局”

2016年前后，“互聯(lián)網(wǎng)+”概念引發(fā)了全民狂歡。所謂“互聯(lián)網(wǎng)+”就是“互聯(lián)網(wǎng)+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(wǎng)平臺，讓互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)+”的風口，眾多公司把一部分業(yè)務搬到了線上，例如網(wǎng)上開戶、網(wǎng)上金融商場等，華金證券也在“互聯(lián)網(wǎng)+”的浪潮下，不斷利用最新技術升級產(chǎn)品和業(yè)務，從而提升用戶體驗。

然而，“互聯(lián)網(wǎng)+”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(gòu)也提出了新的要求：產(chǎn)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***，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(qū)動力。

面對如此形勢，華金證券結(jié)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(nèi)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(nèi)外現(xiàn)有的云平臺服務做了細致的測試和對比，涉及經(jīng)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(gòu)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(gòu)，建設有行業(yè)有特色的證券私有云，為集團內(nèi)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(nèi)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(gòu)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(wǎng)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(wǎng)金融業(yè)務開展所需的軟件服務、基礎架構(gòu)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(chǎn)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(nèi)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(nèi)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(gòu)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(gòu)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(jié)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(wǎng)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(gòu)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(gòu)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(jīng)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(gòu)靈活性、易管理、資源調(diào)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(wǎng)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(wǎng)絡系統(tǒng)按照整體業(yè)務流向劃分為外聯(lián)接入層、網(wǎng)絡交換層、核心網(wǎng)絡層、存儲區(qū)域?qū)印Ｍ瑫r，為了更好的支持云平臺的運行管理，將網(wǎng)絡分為服務、業(yè)務、管理3個網(wǎng)絡平面，通過層與平面結(jié)合形成7個區(qū)域，各業(yè)務區(qū)域之間實現(xiàn)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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?？紤]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(gòu)的設計如下圖所示：

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(wǎng)絡交換設備的部署，通過虛擬化技術整合，基于超融合架構(gòu)，實現(xiàn)計算資源池、存儲資源池和網(wǎng)絡資源池構(gòu)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(wǎng)絡路徑冗余、網(wǎng)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(nèi)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(gòu)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(gòu)建的存儲資源池具備分布式架構(gòu)，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(wǎng)絡資源：每臺IaaS管理服務器和計算服務器的萬兆和千兆網(wǎng)卡和外置的萬兆以及千兆以太網(wǎng)交換機提供云平臺的高冗余網(wǎng)絡架構(gòu)。

云平臺管理：用于對云平臺的資源池進行統(tǒng)一的調(diào)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(jīng)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(jīng)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(diào)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)成為證券機構(gòu)“技術引領業(yè)務”轉(zhuǎn)型中的推動者，華金證券上云的案例為其他證券機構(gòu)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(jīng)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。