大型保险公司核心系统数据库国产化替换

一、项目背景

  中国人民财产保险股份有限公司(简称“人保财险”)是1949年10月20日成立的中国人民保险公司,是中国人民保险集团股份有限公司(美国《财富》世界“500强”第121位)的核心成员和标志性主业,是国内历史悠久、业务规模大、综合实力强的大型国有财产保险公司,保费规模居全球财险市场前列。2019年,公司向高质量发展转型迈出坚实步伐,总保费收入突破4330亿元,总资产突破5960亿元。
  随着人保财险保险业务的持续增长,当前数据库小型机架构的横向扩展能力已经逐渐成为瓶颈,开源数据库又无法满足核心生产对稳定性的要求,在数据库日常管理中,数据库性能优化、数据同步等工作繁杂易出错; 另为响应工信部倡导核心技术应用创新要求,寻找高性能、高稳定性的国产数据库、数据库安全管理体系产品,完成对国外主流数据库替换、搭建数据安全管理体系成为必然。

二、项目难点

1、性能遇到瓶颈,升级的环境十分复杂,存在数据量大,平台异构,数据复制和跨地域等关键技术问题。

2、传统的异构平台数据库升级,停机时间窗口长,业务中断时长超过一天以上,损失上亿的营业额。

3、对现有应用架构兼容性要求高,在迁移和数据库升级过程中不能重构复制关系,否则将影响分公司应用。

4、国内无国产数据库承载大型保险机构核心应用系统参考案例,回退代价高,风险高。

三、 实施方案

  1、替换迁移过程中业务暂停窗口期不得超过4小时。方案存在原系统数据存储量大、平台异构迁移、数据复制和跨地域等难题,原数据库服务器多为IBM和HP的小型机,如果采用Informix传统的异构平台数据库升级方式,数据需要搬迁到Linux平台, 数据库大量数据的卸载和装载非常耗时,同时索引等对象的重建和数据库的统计更新也需要花大量的时间,这就造成停业时间窗口特别长(广东、江苏、浙江等大省预估会超过一天),因业务暂停造成的损失可达上亿的保费。这就给前期的迁移方案制定带来相当大的困难和挑战。


  基于以上问题,项目团队和研发团队根据客户实际的需求,为客户数据迁移定制开发了SinoRepl数据同步工具,不断地研究分析和验证尝试,最终确认实施方案为基量和增量组合的数据同步方案,实现数据迁移期间无需停业务,业务对数据的迁移毫无感知,这就大大降低整个替换过程对业务造成冲击。
  方案实施分为二个阶段。
  第一阶段,在保证业务不中断的情况下,实现Linux平台获取基线数据和增量数据:

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  ①AIX/HP Informix 11.5生产主/HDR做FlashCopy,将快照存储挂载到中转机;

  ②用unload/load或ifxclone方式将基量数据迁移到目标Linux平台SinoDB 12.1数据库;

  ③数据同时同步到目标HDR;

  ④数据同时同步到分公司本地库;

  ⑤用Sinorepl捕获AIX/HP Informix 11.5生产主/HDR的数据增量,传输到增量中转服务器上;

  ⑥重放解析后SQL语句,目标Linux平台SinoDB 12.1数据库追平生产增量数据。
  第二阶段,业务空闲时间窗口内停止应用,完成系统切换:

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  ①关闭应用;

  ②数据完全同步后关闭Repl增量数据复制;

  ③对比数据一致性;

  ④互换IP;

  ⑤启动应用。

  同时制定了业务系统回退的应急方案,SinoRepl提供了反向复制的能力,保证新系统增量数据同步回写到原生产系统,保证试运行期间发生运行故障后,应用回退到原系统。

  2.数据库需支持全信创平台国产服务器,且需同时支持NUMA架构。传统数据库设计主要支持SMP架构,可以通过增加CPU数量以提升整体系统算力,在支持NUMA架构方面存在天然缺陷。对NUMA架构的测试表明,增加CPU数量后,系统整体算力无法提升,甚至出现算力下降的情况。有的数据库厂家以多版本最终事务一致性机制支持NUMA架构CPU的算力提升,而金融核心业务要求数据库必须是基于锁机制的实时事务一致性。为此,项目团队和研发团队从代码和配置两个层面优化了NUMA架构和SinoDB的适配,将各实例的CPU VP和内存与对应的NUMA Node进行绑定,充分和有效的利用硬件资源,形成高质量、安全可靠的国产化迁移方案。在测试阶段,以人保财险全国业务量最大的江苏省承保、财务和其他功能业务数据(大约10TB)迁移到信创测试环境下,经过几个月的业务压力测试,在同等能力配置下,人保财险应用测试压力可达到原小机环境下的4倍,证明了信创环境完全满足业务要求。

四、项目成果

  2018年-2023年,稳定运行6年

  集团总部核心业务系统全部替换为星瑞格SinoDB数据库,用量超过1000+套。

  其中三个分公司使用完全自主可控平台(鲲鹏920+统信UOS V20 + SinoDB)进行试点,SinoDB用量63套。

  近两个月新增11个总部应用信创方案推广(总部机动车延保承保、理赔、联保清分等)SinoDB 用量55套。

  改善效果明显,运行稳定性增加,读写性能提升,整体算力提升。实现了基础软硬件平台服务获得完全自主可控支持保障。

CPU使用率对比表明系统运行稳定性增加

检查点时间对比表明系统读写性能提升明显

磁盘IO对比,系统整体算力提升明显

五、示范意义

  人保财险核心交易系统数据库应用创新试点项目的成功,是国产数据库、数据库安全管理产品在全国性大型保险机构核心系统应用的首次技术突破和创新,验证了国产数据库、数据库安全管理产品在核心系统应用的技术可行性,为国家多年来无法在全国性大型保险公司核心交易系统中实现安全可靠的底层数据库、数据库安全管理技术难题提供了可行的解决方案。国产数据库、数据库安全管理产品不断在更多的金融机构得以验证,有效推动我国金融信创产业发展。