券商柜台交易系统简介

恒生柜台交易系统是恒生电子针对券商提供的一套用于证券交易的业务系统,在券商行业拥有广泛的用户基础,作为支撑经纪业务-主经纪商业务(Prime Brokerage,简称 “PB 业务”)的重要业务系统-是券商的核心业务系统,也是券商 IT 价值的核心所在。该系统经过多年的发展演进,目前,恒生主要采用的是 UF2.0 版本。

柜台交易系统架构

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从柜台交易系统结构角度来看,主要由金融基础组件(中间件)以及数据库组成:

  • 接入层:主要由 Application Router (简称 AR)来实现接入控制。AR 又分为 “接入 AR” 和 “总线 AR”,接入 AR 通常部署在营业网点或互联网端接受来自柜台客户端和互联网端的访问请求,多个接入 AR 以组的形式构成前置接入网络,并将客户端的服务请求通过合适路径转发到相应的总线 AR 上;总线 AR 一边与业务逻辑直连, 承担对各逻辑服务定位功能;一边与接入 AR 相连,接受并转发来自接入 AR 的各类服务调用请求;
  • 业务逻辑层:主要由 Application Server 组成,简称 “逻辑 AS(Local Application Server,L-AS)”,基于数据访问层的原子 AS 提供原子服务完成业务逻辑;当逻辑 AS 需要使用其他逻辑 AS 提供的服务或者非直连原子 AS 提供的服务来完成复杂业务时,均通过总线 AR 完成调;
  • 数据访问层:用于向逻辑 AS 提供类似数据库操作等原子服务;
  • 数据层:存放系统数据,包括资金、用户、证券等。由两台到多台服务器以 Oracle RAC 群组部署,实现互为备份和负载平衡。

证券客户会因开展不同的业务类型而选用不尽相同的交易系统架构;下图为开展了融资、融券等多交易业务类型的系统架构范例。

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项目背景

客户需求
探索等同于现有生产环境柜台交易系统性能的新型解决方案,能以更少的物理硬件资源搭建,用作灾备环境或开发测试环境;
新型方案需具备横向扩容能力以满足业务增长时对容量、计算资源与性能提升的需求;

现有柜台交易系统架构(生产环境)

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柜台交易系统各组件分别部署于 80 台以上的 x86 服务器,后端数据库系统为 Oracle RAC 部署于小机搭配全闪存储使用。

现有柜台交易系统组件配置(生产环境)

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性能测试目标与方法

针对 “客户登陆校验”、“客户资金查询”、“普通委托”、“当日委托查询” 4 种业务场景,通过在LoadRunner 压力测试服务器上提前录制的测试脚本向柜台交易系统发起并发(300 并发数)压力,并分别记录 4 种业务场景的测试结果。

现有方案分别对上述 4 种场景进行测试,单独的测试场景使用了生产环境 13 台 x86 服务器(6 台 AS、6 台 L-AS 与 1 台 AR)与 1 组小机(Oracle RAC,同时仅 1 台小机提供服务)搭配全闪存储参与。

现有方案组件部署逻辑架构

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现有方案压力测试参考数据

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新型方案测试环境部署架构

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新型方案超融合硬件配置

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新型方案采用了 3 台 SmartX 超融合一体机搭配 VMware vSphere 虚拟平台组合的超融合基础架构;其中配置了 1 台 AR(Application Router)虚拟机、9 台 AS(Application Server)虚拟机、6 台逻辑 AS(Logical Application Server)虚拟机及 1 台 Oracle 数据库虚拟机搭建的柜台交易系统测试环境,以相同的 LoadRunner 服务器通过相同的测试条件(相同测试脚本与方法进行多用户 300 并发数)对测试环境产生压力,并与现有方案测试结果进行对比。

新型方案柜台交易系统组件虚拟机资源配置

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柜台交易系统基于超融合架构验证数据

基于客户的目标需求,SmartX 超融合架构下运行核心柜台交易系统对比客户现有方案,其测试结果如下:

新型方案压力测试性能曲线(TPS)

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测试结论与项目亮点

  • 从性能曲线得知,新型方案在 4 种压力测试场景下的性能表现皆相当稳定,并没有明显抖动发生;
  • 从测试结果得知,由 SmartX 超融合一体机组成的 3 节点新型方案,其性能表现与 13 台物理机和 1 组小机承载的数据库系统所搭建的现有方案相当,性能与稳定性很好的满足生产环境核心柜台交易系统业务应用需求,同样也可满足灾备环境或开发测试环境需求。其测试结果也进一步说明超融合并非仅适合用于边缘环境的过渡性产品,其能力是足以支撑重要生产系统,并且得到客户认可;
  • 在超融合平台以虚拟化运作的柜台交易系统组件,能以更简单、更快速的方式对各组件虚拟机资源及数量进行调整,以灵活支撐业务成長对应用系统配置调整的需求;
  • 本测试结果已达到客户需求目的,没有对新型方案进行更进一步的极限性能探索;从性能监控中可以判断,新型方案能够再经过更细致的调整以达到更好的性能水平。

延伸思考

  • 超融合架构基于软件定义模式和通用服务器平台,相对于 x86 服务器 + 小型机方案,可以非常有效的降低系统运维复杂度以及投入成本;
  • 借助恒生柜台交易系统的分布式特性,可轻易构建现有方案与超融合方案并存的冗余架构,在提升效率和降低成本的情况下,保证系统的高可用性;
  • SmartX 超融合架构具有简单、易操作的横向扩容能力,在扩展容量及计算资源的同时也得到近乎线性的性能提升;
  • 对于绝大多数金融客户,超融合的计算虚拟化和分布式存储可以有效统一整合各类 IT 系统的计算和存储资源,进一步降低整体 IT 的复杂度和投入成本。

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