分布式数据库在金融应用场景中的探索与实践
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STUDY 研究 77
分布式数据库在金融应用
场景中的探索与实践
1. 交通银行软件开发中心，上海 201201；2. 华东师范大学数据科学与工程学院，上海 200062；
3. 西北工业大学计算机学院，陕西 西安 710072
摘要
关键词
doi: 10.11959/j.issn.2096-0271.2019006
Exploration and applications of distributed
database in financial area
Abstract
The rapid development of the financial technology has put forward great challenge to the database systems in bank. Specific
system features, such as high performance, scalability, high availability and fault tolerance, were demanded. The traditional
database systems are difficult to meet these requirements at the same time. In response to these challenges and meet the need of
government, which calls for the
“
independent control of those core technology
”
, the Bank of Communications focuses on developing
a new generation of database systems that support mission-critical banking transactions. A distributed database system with
high performance, scalability, high availability and fault-tolerant characteristics was implemented by developing the lightweight
distributed election protocol and distributed transaction, and it was applied to a number of important applications.
Key words
distributed database, CBASE, high available, fault-tolerance, scalability
LIU Lei
1
, GUO Zhijun
1
,MA Haixin
1
, ZHAO Qiong
1
, HU Huiqi
2
, CAI Peng
2
,
DU Hongtao
3
, ZHOU Aoying
2
, LI Zhanhuai
3
1. Center of Software Development, Bank of Communications, Shanghai 201201, China
2. School of Data Science and Engineering, East China Normal University, Shanghai 200062, China
3. Institute of Computer Science, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China
2019006-1
BIG DATA RESEARCH 大数据
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1 引言
近 年 来 ，随 着 国 际 信 息 安 全 形 势 的 日
益 严 峻 ，国 家 信 息 安 全 战 略 逐 步 深 入 。为
了应对金融业核心技术受制于人的严峻形
势，中国人民银行、中国银行保险监督管理
委员会相继提出了金融业应加快推进国产
自主可控替代计划，以满足构建安全可控
的 信 息 技 术 体 系 的 要 求 。然 而 ，当 前 大 型 国
有金融企业的核心系统主要依赖于国外IT
巨头的集中式数据库产品和配套的底层硬
件，核心技术缺乏突破，无法做到完全自
主可控。
互联网金融化带来的主要挑战是数据
量、交易量大幅度提高，并伴随数十倍于正
常负载的交易高峰压力以及交易复杂度的
增 加 。而 商 业 银 行 采 用 的 传 统 数 据 库 在 处
理 此 类 应 用 场 景 时 ，在 扩 展 性 、性 能 、吞 吐
量 和 可 靠 性 等 方 面 遇 到 了 明 显 的 瓶 颈 ，只
能通过简单的升级硬件的方式提升性能，
不仅成本昂贵，而且面对互联网金融交易
的指数级增长，这样的方式也无法保证系
统的可持续正常服务。
近年来，大容量内存、高速网络和集
群构建等技术的发展，为解决金融行业核
心数据库系统支持互联网化改造提供了全
新的思路。和传统的小型机、大型机相比，
服务器集群具有更好的弹性，成本更低。
此外，基于集群的分布式数据库在基础架
构、事务处理、查询优化与处理、容错与高
可 用 保 障 等 方 面 都 需 要 重 新 设 计，才 能 保
障数据库系统满足负担金融行业核心应用
的高要求。
在 此 形 势 与 背 景 下 ，交 通 银 行 联 合 华
东师范大学和西北工业大学，于2013年
开始共同研发可以支持银行核心交易的
新一代关系型数据库系统，通过实现分
布式选举和分布式事务两大核心功能，成
功实现了具备高可用性、高可扩展性和高
吞吐量特性的分布式数据库（以下简称
CBASE），并将其应用于交通银行多个关
键业务系统中。这是我国首例在大型银行
的事务处理型应用中使用自主研发的数据
库系统，打破了大型银行核心系统被国外
IT公司垄断的局面，成功验证了国内商业
银行使用自主研发数据库支撑银行应用的
可行性，促进了金融领域自主可控技术的
发展。
2 现有技术方案的局限性
2.1 传统集中式关系数据库
关系数据库理论诞生于20世纪60年
代 ，经 过 几 十 年 的 发 展 与 完 善 ，技 术 已 基
本成熟。大多数企业的数据管理离不开关
系数据库，其典型代表（如DB2、Oracle、
MySQL等）广泛应用于各行各业中。关系
数据库在工业生产、金融交易、企业管理
方面占有举足轻 重的地位。
然 而 ，传 统 关 系 数 据 库 系 统 的 设 计 主
要面向企业级应用，系统运行在独立的服
务 器 上 ，而 现 代 金 融 应 用 更 多 的 是 面 向 互
联网用户。随着用户及相应数据量的急剧
增加，传统的集中式关系数据库在可扩展
性上的弊端日益显现。其技术缺陷可以简
单归纳为以下几个方面：
●
单 点 处 理 性 能 瓶 颈 ，即 单 节 点 的 数
据库系统无法处理大规模的用户并发访
问计算；
●
单点运行风险高，容灾容错能力差；
●
单节点存 储能力有局限；
●
应用扩容升级难度大，需要购置成
本更高的高性能服务器。
金 融 行 业 、商 业 银 行 主 要 使 用 国 外 成
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