面向大型银行应用的高通量可伸缩分布式数据库系统
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项目名称：面向大型银行应用的高通量可伸缩分布式数据库系统
推荐单位（专家）：华东师范大学
项目简介：
近年来，国家信息安全战略逐步深入，金融行业首当其冲。为了应对银行业核心技术受制于人的严峻形势，人
民银行、银监会相继强调：银行业应构建“有管理、可控制”的技术体系，“提高信息技术的自主可控能力”。当
前，大型国有银行的核心系统几乎都依赖于国外垄断企业的集中式数据库产品，软硬件成本高昂，核心技术无法做
到自主可控。与此同时，金融互联网化发展迅速，移动支付和电子商务给金融服务带来了更多渠道和场景，也向银
行的数据库系统提出了新需求，要求数据库系统具备高通量，可伸缩，高可用等特性。然而，现有的数据库系统，
即便是国外最先进的产品，都难以同时满足这些特性。虽然互联网技术催生了大量新型分布式数据管理系统，但是
这些系统针对互联网应用设计，无法满足银行对核心交易数据库的应用需求。
为了应对国家对技术自主可控的需求以及金融互联网化带来的技术挑战，华东师范大学、交通银行、西北工业
大学于 2013 年签署合作备忘录，开始共同研发支持银行核心交易的新一代数据库系统。2014 年初，三家单位与阿
里巴巴签署开源战略合作协议，希望通过借鉴和参与开源技术，促进自主研发数据库在金融领域的应用。2015 年，
三家单位联合中国人民大学，共同进行系统研发和推广，并获得国家 863 计划的支持。本项目成功实现了具备高通
量、可伸缩、高可用特性的分布式数据库系统，并将其应用在交通银行的多个核心系统中，推动我国在信息技术领
域“安全可靠、自主可控”的国家安全战略发展。该系统是国内大型银行首次在事务处理型应用中使用的自主研发
数据库系统，突破了大型银行核心系统数据库被国外 IT 公司垄断的局面。本项目的主要创新成果包括：
1. 提出了基于读写分离的分布式数据库系统架构，支持存储和计算资源的弹性扩展，利用静态分析技术实现高通
量事务处理，解决了金融互联网化带来的高负载难题。
2. 突破传统数据库难以同时兼顾高可用与高一致性的困境，利用轻量级分布式选举协议实现了能够容忍有限网络
分区的数据库高可用性，并基于并行日志提交和日志复制技术实现了数据库强一致性。
3. 提出基于读写分离架构的分布式内存数据查询优化和并行执行技术，针对读写分离的弹性架构，设计并实现了
分布式二级索引和查询优化器，解决了银行应用对复杂查询的性能要求。
4. 在国有大型银行的事务处理核心系统中首次应用自主研发的分布式数据库，针对具体应用中存在的问题，提出
了关联交易的数据存储技术，有效降低分布式事务，提高了系统性能；并通过动态数据分片实现了数据加载任
务的负载均衡。
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