建设银行新一代IT架构与建模 分享

信息来源：2016-08-08 中国建设银行信息技术部总工程师 胡宪忠 （金融咨询网）

适应“互联网+银行”的发展趋势，建设银行重新审视、调整业务架构和IT架构，开始新一代银行系统建设，深入开发和运用移动互联、大数据、云计算等信息技术，在激烈的市场竞争中获得先机。

“SoLoMoCo”(社群媒体+动态定位+移动计算+电子商务)是互联网的发展趋势，其本质是围绕消费者进行的商业模式创新。“互联网+银行”则是银行为了适应互联网的发展，运用互联网思维，将银行的渠道、产品、服务与互联网深度融合，积极创新业务模式，实现银行与客户价值最大化。适应“互联网+银行”的发展趋势，建设银行重新审视、调整业务架构和IT架构，开始新一代银行系统建设，深入开发和运用移动互联、大数据、云计算等信息技术，在激烈的市场竞争中获得先机。

作者简介：胡宪忠，中国建设银行信息技术管理部总工程师。曾任IBM信息科技架构总监，是IBM核心银行系统设计美国专利发明人，曾获得IBM全球银行业解决方案专家认证以及IBM全球应用开发与服务管理咨询顾问认证。

一、新一代系统架构目标

建设银行一方面要巩固传统的业务优势，另一方面要适应互联网金融新的业务特点，运用“互联网+”融合传统银行业务和新兴互联网技术，将银行传统优势扩展到互联网领域。

1．构建企业级架构。企业级强调“整体”的概念，首先要求业务是企业级的，业务流程必须考虑全行范围的共享要求，在全行价值链下将业务组件化，避免条块分割。对于IT架构而言，要求所构建的系统最大程度考虑复用的要求，消除竖井，避免功能冗余，各使用单位可以灵活、有弹性地创建应用，依据需求进行部门业务创新。集团企业、海内外的共享都是企业级原则强调的内容。

2．以客户为中心。以客户为中心的经营理念，首先要求将客户的全部信息关联起来，建立统一客户视图，全面了解客户信息，分析客户偏好，挖掘潜在客户。其次，客户追求多样化、差异化和个性化的服务，要求银行从客户体验入手，站在客户的立场，将服务做好做精，为客户提供方便、快捷、有针对性的服务。第三，充分利用市场细分手段，准确把握不同客户的特点，提供差异化的客户服务。第四，当客户主动或被动接触银行系统时，第一时间识别客户，了解客户诉求，主动关怀与营销客户。

3．业务与IT融合。银行的IT架构必须与企业的业务战略保持一致，支持业务目标的实现，承接企业业务架构。建设银行通过五级建模完成企业业务结构化的表达，业务架构用一套标准化、规范化的语言对业务进行建模，IT人员可以使用业务结构化的表达方法转换为IT的设计，自动编码与测试，建立业务和IT之间共同的沟通语言。

4．面向服务的架构。面向服务架构整合业务流程、IT基础设施和企业级的应用组件，应用组件服务可重复使用与组合以满足不断变化的业务创新需求。在互联网经济时代，银行的IT系统往往会面临短时间内极限峰值的压力，需具备充分的水平扩展能力，支持通过添加更多低成本的X86服务器达到整体处理能力的平滑线性提升，并能保证高可用、可维护，将面向服务架构(SOA)部署在云环境中，满足资源动态要求，降低运行风险，提高运营效率和质量。

5．快速产品创新。面对不断变化的客户需求、市场变化和业务创新，银行要想在竞争中立于不败之地，必需建立一套产品快速创新的产品工厂模式，建立包括基础产品、可售产品、产品组件、产品条件及条件参数的产品模型。产品创新人员可在工厂中灵活选择基础产品模型的产品部件、产品元件进行组件化组装，快捷地将产品推向市场。

二、新一代系统架构建设

建行新一代系统建设以企业级的战略和规划指导项目级的实施工作，从企业战略出发，依据业务战略和IT战略所确定的目标，设计企业级业务架构及IT架构。以企业架构为指导，确定项目的目标和实施路径，架构设计不仅要满足业务功能要求，而且要满足开发测试、运行监控以及非功能性要求。

建行新一代系统架构主要包括如下六方面的内容。

1．组件化的业务架构(CBM)。建行业务架构包合流程建模、数据建模、产品建模和用户体验建模，通过流程模型、数据模型、产品模型的对接和聚类分析，形成高度组件化的业务模型(CBM)，将企业的战略能力转化为流程能力和应用能力。业务能力模型的顶层是银行的六个业务价值链环节，分别是产品管理、营销支持、产品运营、业务支持、风险管控、报告与决策，分别向下分解为业务组件。

流程建模用五级模型(一级价值链、二级组件、三级活动、四级任务、五级步骤)的标准化语言对业务流程进行结构化、规范化的描述，统一各部门的业务活动，对业务流程标准化实现功能共用。数据建模参考FSDM(Financial Services Data Model)模型，业务视角包括A级概念模型、B级业务分类模型、C级企业级逻辑数据模型；技术视角包括C级组件逻辑数据模型和D级组件物理数据模型。企业级数据模型与五级建模流程模型对接，保证企业数据的一致性、完整性。产品建模通过结构化、标准化的方法建立全行产品目录，包括基础产品、可售产品、产品组件、产品条件及条件参数，实施时由产品装配模型承接。用户体验建模以用户为中心的设计(User Center Design，UCD)方法描述人机交互界面，定义全行通用的界面元素，让用户在使用银行的产品和服务时能获得一致、良好的用户体验。

2．面向服务的应用架构(SOA)。SOA是满足业务组件化(CBM)设计要求的最佳途径。互联网金融时代，要求企业的IT架构具备足够的灵活性，支持业务快速创新。建设银行通过松耦合、7+1层12个应用平台容器(以下简称12 P)设计、事件驱动(Event Driven Architecture，EDA)等方法实现新一代面向服务的架构(SOA 2.0)。

架构原则：建立企业级的信息总线(Enterprise Service Bus，ESB)，并达到以下5个松耦合方面的基本要求。服务的位置无关性，服务使用方可通过服务目录发现服务，并动态绑定；组件可动态发现并获取服务信息；组件可相互通信，与通信协议无关；屏蔽组件内部安全模式的差异，建立邦联的安全技术组件；状态无关，不管采用同步方式还是异步方式通信，组件接收请求时不要求其处于某一特定状态。

架构设计：7+1层1 2P架构从横向看由渠道整合层、用户服务整合层、应用集成层、外联集成层、产品服务层、数据集成层、管理分析层、基础设施和治理层组成，实现了渠道与流程、应用与数据、产品操作型和管理分析型处理的分离；通过各层次间的协同，支持卓越的客户体验、面向客户的集成服务、快速产品部署、高质量的数据服务和优化的企业级管理能力。12P应用容器部署在7+1层架构中，包括P1外部客户渠道平台、P2内部员工渠道平台、P3用户服务流程平台、P4应用集成平台、P5外联服务集成平台、P6—8 Cobol/C/java产品服务平台、P9数据集成平台、P10管理分析服务平台、P 11 OA内容管理平台、P12管理交易服务平台。

应用框架与平台容器设计：7+1层12P架构从纵向看由基础框架层、应用平台层、核心功能组件层、应用组件层、应用层组成，下层对上层构成支撑关系。基础框架层对底层技术进行封装，为开发人员屏蔽底层技术复杂性，并提供标准化、可共享的技术基础功能，从而实现技术资产的复用，简化应用环境，提高开发效率和运维质量。应用平台是应用组件和应用运行的容器，应用容器间接口由标准的应用协议连接，分解应用的复杂度，构成建行IT建设的生态系统。应用平台通过对应用模式的提炼，实现各种可复用的功能组件，最大程度上支持参数化配置能力，支持应用功能的快速开发。

核心功能组件设计：核心功能设计对一些关键业务基石出功能和技术基础功能进行整体设计。这些关键问题的技术解决方案保证建行新一代核心系统架构的先进性、灵活性。业务基础功能主要有产品结构化设计、合约管理、交易核算分离、客户统一视图、客户识别、定价管理、海内外一体化等。核心系统在响应业务上是否具备相应的灵活性和这些业务基础功能的设计密切相关。技术基础功能主要有365×24小时设计、授权复核、身份认证与密码管理、多法人、多时区、多语言、事件驱动、统一通讯、非结构化数据管理等。在设计上落实为可复用的功能组件，向应用和应用组件提供应用程序接口(API)，一部分以规范的方式固化下来，明确应用和应用设计时所遵循的约束，保证整体设计上的一致性。

应用组件设计：应用组件层包括基础应用组件、产品服务组件和管理分析组件，这些应用组件承接业务组件能力模型在12个应用平台上开发和运行。应用组件去客户、产品和渠道特征(Customer、Product and Channel，CPC)后以服务的方式实现企业级建模的四级任务。这些服务在企业范围内是共享的，部署在企业服务总线上，构成企业级的能力。

应用设计：应用层从用户或部门的视角，映射五级建模中三级活动，通过可配置的流程将企业级应用组件的服务串接起来，重新加入客户、产品和渠道(CPC)特征，为用户提供端到端的应用功能。应用根据客户的需要，灵活地对服务进行串接，便捷地建立相应的业务流程，快速适应业务需求变化和用户体验。

事件驱动架构设计(EDA)：为满足企业实时复杂业务处理需求，建设银行核心系统应用架构对传统SOA架构进行扩展，建立了事件驱动架构。事件驱动架构支持对事件的订阅和发布，支持在第一时间捕获事件，异步处理事件，提高请求、响应节点之间的即时性。事件驱动架构包括事件产生器、事件传输通道、事件处理引擎、事件应用四个组成部分。事件从产生端生成，经过事件传输通道到事件处理引擎进行筛选、过滤、计算、关联、聚合后，经过事件传输通道发送给事件的应用端。事件产生和应用之间完全是松耦合的关系。根据不同的应用需求，可处理的事件类型有系统事件、业务事件、传感器事件、数据库事件、安全事件，支持营销、反欺诈、反洗钱、安全防控、系统运维等各方面的应用。

3．移动计算架构。建行移动计算架构采用云计算的软件即服务(Software as a Service，SaaS)模式，移动客户端使用跨平台客户端开发框架，支持对移动设备各种底层功能的调用。如GPS定位、感应器应用、4G/WLAN通信、影像采集、地图应用等模块，并引入音频盾、生物特征识别等先进安全机制。服务器端程序部署在私有云上，由数千台X86服务器组成，服务器资源通过负载均衡技术被均衡使用。移动应用经安全扫描和业务审核后，在自建的应用商店(CCB App Store)发布，供用户下载。基于移动计算架构，建行运用互联网思维，积极探索与移动技术相适应的应用模式。“手机到手机转账”业务，只需输入手机号即可完成转账；“摇一摇”系列功能，客户只需轻轻摇晃手机，不仅能搜索到附近的营业网点、自助银行及ATM机，还能查询账户余额、查看贵金属及外汇行情等；基于新一代建设成果的银保产品、预约预处理、个人资产管理、消息服务定制、企业级代收付等产品也已上线。建行微信银行涵盖微金融、悦生活、信用卡、微客服等4大类功能和服务，在同业首次推出微信腾讯联名卡、微信贵金属红包等创新产品。

4．大数据架构。随着商业银行数据的积累，其对数据的应用逐渐向大数据应用模式转变。商业银行的数据包括传统的结构化数据和图像、音频、视频等非结构化数据。数据架构要适应数据量急剧增长，数据处理实时性要求不断提高，数据计算能力需求不断增长的趋势。建设银行数据架构分为数据采集、数据集成和数据应用三个层次：以NAS(NetworkAttached Storage)搭建数据缓存区，采集来自行内、行外的数据；以基于X86的MPP(MuITiple Parallel Processing)并行处理数据库集群搭建贴源数据区、应用计算区、实验计算区(支持数据挖掘)；以专属数据库搭建数据仓库主题数据区；以Hadoop搭建非结构化数据区、归档数据区和客户行为分析区；基于事件驱动架构(EDA)以传统关系型数据库建立实时仓库区(Real Time Data Warehouse)；将数据的访问以服务的形式(Data Object Service)发布于企业服务总线，提供领导决策或监控的近实时可视化数据。

5．云计算基础设施架构(Cloud Service Architecture)。云计算给IT业带来革命性的变革，是一种新的IT服务提供和消费模式，有利于提升用户体验，通过高度的基础设施虚拟化和组件化实现计算资源自动供应以及弹性伸缩。

建设银行新一代基础设施建设充分运用云计算技术，实现资源配置、申请、使用和管理一体化，随需应变地满足应用对资源的需求，并整体降低资源成本。根据基础设施应用需求，以基础设施即服务(Iaas)的共享资源，搭建五类资源池：接入资源池、应用资源池、数据服务资源池、管理服务资源池和主机资源池。接入资源池类包含员工渠道、客户渠道、对外集成三种Web池；应用服务资源池分为X86服务器、小型机I、小型机H三种应用容器池；数据服务资源池分为小型机l、小型机H、Hadoop、X86 MPP服务器等四种数据池；管理服务资源池为X86通用服务池；主机资源池为CICS DB2 IMS应用与数据一体化服务池。

6．用户体验架构(UX Architecture)。用户体验是一个产品或系统综合能力的展示，良好的用户体验可以满足或超出客户的预期，不好的用户体验将提高培训成本、支持成本和错误发生率、甚至导致项目失败。以用户为中心的设计(UCD)是一种产品设计理念，要求最终用户参与每个阶段设计的原型验证。体验架构包括设计原则、人机交互设计模式、用户界面(UI)整体布局、界面组件设计、后台系统的功能和数据设计等内容。建行新一代系统用8+1个维度的用户体验指标对系统的用户体验设计进行约束和评估。其中8个维度是交易方面的，1个维度是流程方面的。在交易方面，明确功能、性能、操作、步骤、风险控制、错误信息、帮助和视觉效果的设计约束和评价指标；在流程方面，明确流程配置、流程灵活性、流程友好性的设计约束和评价指标。

三、转型方法

建设银行新一代架构转型是包括业务、技术、实施三者在内的复杂系统工程，必须有系统的方法做指导。在转型开始阶段需要同时启动两个领域的工作，架构级的技术设计和企业级的业务建模。

首先，根据转型目标定义转型策略，对建行目前的物理子系统进行评估，确定每个子系统的替换(Replace)、移植(Migrate)、封装(Leverage)策略，根据转型策略立项以满足目标架构要求，在同一时间、业务完成三级建模。

其次，建行研制了全生命周期实施工艺，包括五个有机组成部分，即应用开发过程、开发方法、开发工具、开发文档和开发控制。应用开发过程包括需求、分析、设计、开发、测试、部署和切换，是建行新一代全生命周期实施过程的方法；应用开发方法是在不同的阶段采用不同的企业级模型驱动方法；应用开发工具基于软件开发过程和方法，提供将各开发阶段工作成果无缝衔接的集成环境，提供配合实施工艺执行的工具环境；应用开发文档标准化定义项目开发过程中，根据预定义模板产生的中间成果和交付件；应用开发控制围绕应用开发过程、开发方法、开发工具及开发文档从进度、质量、目标、成本几方面，对实施中的控制指标进行监控，发现问题，指导项目实施达到项目目标。建行通过全生命周期实施工艺，将不同项目组的项目行为转变为一个企业级的统一行为，确保新一代成果的落地实施。

第三，新的架构设计必然存在一些不确定性因素，通过架构验证(PoC)和原型开发(Prototyping)进行架构和方法论的先导实践，可有效降低以后项目实施的风险。架构验证对接口规范、12P协同能力、平台应用功能进行测试，根据平台吞吐量(Transaction Per Second，TPS)计算未来的机器规模指标；原型开发验证建模交付件、设计、开发、测试的工艺和方法、系统环境和工具，根据工序计算未来项目的人力规模指标。通过以上两个指标确保建行新一代项目实施的可行性。

第四，为保证开发效率和开发质量，建行研发了可视化模块开发方法(Visualized Module Development，VMD)。VMD基于模式开发的工程方法(Pattern Base Engineering，PBE)理念，使用模型语言，通过构件的开发和组装，实现模块内部设计及代码生成的可视化，程序开发从传统的编码驱动转换为设计驱动，达到“书同文、车同轨”的目标。

四、转型成果

目前，建行已成功上线7+1层架构中的基础技术组件、技术通用服务组件、安全服务组件、1 2个应用平台容器、基础应用组件与应用、对公组件与应用、支付结算组件与应用、管理组件与应用。在“互联网+银行”的大时代背景下，建行经过新一代架构转型，建立了支持产品快速创新的工厂模式、以客户为中心的营销和服务体系、“泛在、跨界、智慧”的先进渠道体系。建行系统架构具备了“互联网+”时代计算资源虚拟化、无所不在的移动计算与大数据分析所要求的能力，将在未来的业务发展中发挥巨大作用。