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金融数据中心:聚焦安全、绿色与高效

原创 Linux操作系统 作者:无聊岁月 时间:2009-04-08 10:28:42 0 删除 编辑

当前形势下,金融企业该如何合理规划数据中心,以投资IT基础设施支撑业务发展?未来一段时期内金融数据中心将沿着怎样的路线图发展?3月18日由中国计算机报社承办的2009上海金融行业数据中心论坛给出了答案。

金融数据中心似乎有些神秘,这里运行的应用和数据都与金钱紧密相关,出不得丝毫差错。也正因如此,金融行业对数据中心的要求可谓极其苛刻。

近年来,大型金融企业制定IT发展战略的核心就是建立数据中心,实现业务数据集中处理,保证数据大集中系统稳健运行。而在当前,金融企业也比以往更重视IT投资的效益,并力争实现开源节流。

业务驱动数据集中

金融行业是最早进行信息化建设的行业之一,目前信息化程度已达到较高水平。信息技术在金融企业提高管理水平、促进业务创新方面发挥了重要作用。

中国人民银行上海分行科技处处长周斌耀是我国金融系统信息化进程的亲历者。他介绍说,我国银行的信息化起步于上世纪80年代初,当时是为了解决手工操作烦琐的账户问题,引进了PC机取代手工记账,储蓄所、分理处可以分别进行账户处理,而后才向同城集中式的小型机、大型机应用阶段过渡。

到了上世纪90年代,各银行以省为单位,开始由分散的PC小型处理向较大规模集中,集中的趋势上升到省一级,全国包括中国人民银行、商业银行都形成了几十个业务中心的格局。这些中心开发的系统各不相同,带来了很多问题,最突出的就是业务一致性和数据汇总问题。银行每年的年终决算的数额都很庞大,要经过长时间层层汇总后才能上报。限于技术发展状况,当时并不能实现更高程度的数据集中。

从上世纪90年代下半期直至近几年,银行数据开始由省级中心逐渐向大中心集中。工商银行在数据大集中方面起步较早,其数据量是全国银行最大的,如此庞大的数据量怎么集中起来?业务需求驱动数据大集中向前发展,再加上相应的IT技术也日趋成熟,建设更大规模的数据中心、实现数据集中存储与处理已成为可能。上海金融中心的建设步伐加快,更使得外汇市场、股票市场、黄金市场、银行卡中心等向上海进一步集聚,引发了对金融数据中心的更高要求。

对于大型银行来说,数据是逐步从分散向集中过渡的。上世纪90年代以后,全国各类中小型股份制银行发展起来,跨越式地走向了大集中,系统模式就是全国集中,随后进行各地分支机构、网点布局。

数据中心面临挑战

数据大集中的优势显而易见:它的数据一致性保持比较好,从总行一直到下面的各个业务单位都可以及时得到信息。尤其是在最近金融环境动荡的情况下,及时获得数据对决策分析非常有帮助,对新业务推广和开发也都很有好处。

据统计,数据大集中后,各分行单笔业务的处理时间比以前平均缩短一半,银行业务处理速度大大加快,对外服务效率明显提高。从开发角度来看,统一开发、统一部署,对于数据利用、数据部署、数据采集各方面都有优越性,并易于管理。目前,业务开发、信息技术架构等方面都支持这种模式。

银行走向集约化经营需要进行数据大集中,这就同时催生了大型金融数据中心的建设与迁移热潮。工商银行率先在上海、北京两地建立起数据集中处理中心,将分布在各地的40多个计算中心、数万个机构的业务数据合并到两大中心。此后,各大银行先后实现分行和总行直属营业机构的数据上收任务,全行数据集中到数据运行中心运行,实现了全国一网的目标。

如此大规模的数据中心建设也带来了一些问题。数据集中的同时,风险也集中到了一点。总行数据中心如发生故障,必将牵一发而动全身,单一数据中心运行存在的风险提高了,对安全、稳定运营的需求也进一步提高了。再加上机房设计本身也具有一定的局限性,对存储、处理、通信等能力的攀升,使得机房扩容面临着能耗、管理效率等多方面挑战,尤其是管理集中度直接影响着数据集中后的效果。同时,数据大集中带来的不仅仅是基础架构建设平台的集中,更包含了数据整合、灾难恢复等内容。这些都对支撑大规模数据中心运行的基础环境提出了更高要求。

从容应对三重拷问

数据中心建设是一个复杂的系统工程,以数据为核心,优化业务系统,也带动了IT基础设施的重新架构。在“2009上海金融行业数据中心论坛暨第二届中国数据中心用户大会”上,近200名来自银行、证券等金融行业的IT管理人员与演讲嘉宾从安全、绿色、高效的角度分享了建设经验。

日立数据系统公司华东华中区技术总监陈骏从存储和虚拟化视角分享了数据中心的建设理念。目前,存储资源使用率偏低和旧设备再利用成为金融企业关心的两大难题。“存储应该按照级别而非容量来规划。” 陈骏认为,简单增加容量将导致更高的代价,比如旧设备再利用,各厂商的存储连接性问题、容灾技术不兼容的问题,而在评估TCO时,会发现存储的管理成本几乎已经与硬件成本持平了。

日立解决这一问题的法宝是存储虚拟化与自动分层解决方案,通过虚拟化,整个存储资源被整合起来,在虚拟化环境下,数据已经可以跨存储平台自由移动。如果更进一步,数据中心存储可以实现基于策略自动化以及内容感知的自动化,最后达到统一平台管理所有数据的目的。

索克曼溯高美电气集团作为UPS的专业厂商,始终关注数据中心“催绿”。产品经理张成认为,绿色UPS必须是一个高效无污染的设备,应该拥有高输入功率因数、低输入谐波畸变以及高运行效率,并在存储方面做到高效储能管理。

索克曼致力于通过提高效率以及低负载节能来加强设备本身的绿色特性,举例来说,8台UPS运行,系统每提高1%的效率就可以节约8万度电,按空调能效3∶1来说,UPS的电力节省又相应降低了空调的能耗成本。

张成还介绍了一种有别于蓄电池的新式储能方式——飞轮直流动态储能系统,将电能储存在高速旋转的飞轮装置里,停电后,飞轮可以把动能转化成电能进行电源调节。这是一种洁净、高效、可靠的替代方式,而且占地面积很小。据了解,虽然目前飞轮应用在国内还比较少,在数据中心里还处于探讨开发状态。但在欧洲和日本,飞轮在数据中心已经有广泛的应用了。

Avocent是站在运营角度考虑优化数据中心的技术提供商。据Avocent中国技术和服务部经理季晓文介绍,在数据中心的IT运营层面,Avocent解决方案分为三部分,彼此之间相互关联。第一部分为数据中心环境规划解决方案,帮助用户构建规划以模型方式管理数据中心。第二部分是绿色数据中心的电源管理解决方案。第三部分就是IT基础设施的访问/控制解决方案,IT管理人员无论在哪里,都可以获得控制设备的能力,选择任何一个入口进去管理多个数据中心都是可行的,整个系统展现出更好的可用性。

“当我们把设备往数据中心放置和配置时,其实是需要优化的。”季晓文说,Avocent AMIE解决方案就是帮助用户建模,把整个机房的平面规划,设备描述、设备属性等数据都放在模型里,以图形化方式把数据关联性表达出来,在哪儿放置设备、放置机柜,哪个地方还有空余电量?哪个机柜里还有空余的制冷量……都能清晰表达出来,使数据中心在电制冷、承重空间方面都能最大化利用。

布线往往被容易忽视,其实它在实现数据中心高效方面功不可没。美国康普企业解决方案中国区技术经理赵孙俊举例说,数据中心里面光纤的使用量可能占到整个媒介的80%,而剩下20%可能是传统线缆。康普的某数据中心用户,数据中心面积为5000平方米,光纤有5800芯,这么多芯的光缆势必需要高效产品去连接,这除了在一期施工时需要考虑,还要在日常维护中考虑到。在设备增加或者移动时,必须采用预锻接的光缆方式,这就是高效的概念。“在数据中心操作间,IT管理人员看到的都是信息点,能帮助他们用最快的速度找出每个信息点的整体链路,这就要依靠智能配线架。在数据中心,智能配线架其实是一个未来方向。”赵孙俊说。

灾备建设迫在眉睫

金融企业基本完成了数据大集中并进入收尾阶段,目前其数据中心建设重点是实现多业务整合,再造业务流程,满足业务需要。如何保证企业环境中数据最大的可用性与完整性,已经成为金融企业确保业务顺利开展的关注点,金融领域正开始新一轮的灾备中心建设,特别是异地灾备中心建设。

赛迪顾问分析师胡晓鹏认为,金融企业对关键业务运行要求较高,系统的安全性和持续性更为重要,如何确保业务数据的安全可靠,如何构建容灾与业务连续性系统,利用高质量的数据中心资源和专业化灾难恢复服务能力,加快、加强灾难恢复系统建设,建立并健全容灾备份数据中心,加强业务安全性和持续性将成为未来的投资重点。

大集中后要解决互联互通问题

目前银行数据中心有几种类型:小规模金融机构设立单一数据中心,统一进行开发和部署;几家大型银行采用多数据中心分散处理,即某个数据中心重点处理某个问题。这样就产生了多中心模式,同时也产生了数据同步和备份问题。大型数据中心的数据存量是海量存储、海量处理的,目前的技术很难实现远程实时备份同步。于是就考虑本地备份,异地也做备份,本地同步,异地可以稍有时延,这就是两地三中心的模式。

大集中的优势显而易见,但也带来一些不便:对各地的支持力度相对薄弱,灵活性稍有欠缺,各银行的需求在大集中系统里很难做到个性化处理。目前的解决办法是部署了很多前置系统。此外,版本系统改造方面的代价也非常高。

集中后横向交流就涉及到互联互通问题,不只是银行之间,还有银行与其他金融机构、企事业单位等机构之间都有互联互通的问题。人民银行做了这方面的探索。人民银行本身的职能就是解决系统性问题,主要是建立公共平台。目前,我们建起了多个大规模的集中系统,比如支付系统、征信系统以及在建的反洗钱中心等等,都是大规模的互联互通平台。

上海大概有30~40个全国性大型数据中心,不包括很小的地方性数据中心,包括外资银行、外资金融机构的大中心都落户在上海,再细化来说,绝大部分都建设在浦东。另一个重镇是北京,深圳有一部分,其他地方就相当少了。发达国家很少在大城市里建那么多数据中心。华尔街是美国金融中心,但数据中心都分建在各个地方,人民银行也在考虑要适当引导金融机构选址要相对分散。

说到硬件设备采购,我们在IT基础设备采购方面选择余地不多,而且就算在全球范围来说也很有限。这也带来系统软件必须与设备配套的限制。这样从软件到硬件都需要站在国家层面来考虑。虽然核心产品选用国货我们还做不到,但是从应用层面来说我们应该探索逐渐以国产产品为主。

另外,系统大方向是向开放性方向发展。大集中以后,特别是对于中小金融机构,我们在引导他们向开放性系统发展,这样以后的开发、标准性、交互性都会较好。大机构很难摆脱采购方向,但已有很多机构在尝试设备采购多元化,进行合理配置。国内厂商已有一些比较好的产品在金融系统有了一些应用。

以机柜为基本单位服务证券业

证券行业有休市假期,与银行不同。但是证券业对开市期间的数据中心可靠性要求极高,因为股票行情的实时波动很大。我们在2006年底建成了行业最大的数据中心、容灾中心,建设标准类比等同于北美TIA942的T3标准,入驻证券公司32家,覆盖营业部占全国营业部总数的42.34%。

建设证券行业数据中心要考虑三方面因素,第一是可用性,购买的设备必须是高可靠设备。设备不可能不坏,关键是设备发生故障后,恢复时间要尽量缩短,同时严格规避人为错误,这样就提高了可用性。第二是灵活性,即系统适应变化的能力。系统建好才是开始,系统建好后需要运行10~20年。数据中心要保证业务发展,就必须要有灵活性,我们要考虑的是过程,而不是开始。第三是成本,成本也是过程的成本,而不是建设成本。在考虑建设成本的时候,也要考虑后续服务和运营成本。

我们建立数据中心参考了理论标准——NCPI理论,不是面向数据中心机房,而是直接以机柜或机架作为基本单位。我们总结了建立数据中心要考虑的基础环境七要素:强电、弱电、温度、湿度、空气洁净度、磁场、辐射。谐波对人是有危害的,绿色除了指节能,还包括环保,所以磁场和辐射也是我们应该考虑的。国标是我们建设数据中心的最低物理标准,其次是按照TIA942,我们参考PDCA理论和ISO27001运维标准来管理数据中心。

安全最终要落实到可用度方面。提高可用性的目的是消除单点故障、提高容错能力和可维护能力。提高可用性很重要的手段是增加冗余。冗余有两种,一种是单总线,一种是双总线。那么,怎么认定可用度是高的?我们运用的手段就是分析可用度指标MTBF(平均无故障时间)和MTTR(设备平均故障修复时间)。设备可靠性高,MTBF相对就高一些。要缩短MTTR,就需要服务来支持。我们提高可用性、可靠性所做的工作是把MTBF尽量提高,把MTTR尽量缩短。

能耗也有几个指标可以参考,最常见的是PUE(电力使用效率)和DCiE(数据中心基础设施功率)。我们考虑还要增加数据中心的电力使用性能指标PE。业务处理能力与IT设备功率要有指标来关联,这是我们在规划系统时要考虑的问题,也给设备厂商提出了要求。设备厂商提供的硬件能耗要合理,不能因为过分追求性能加大能耗。要求用户提高空调效率,PE就要求设备厂商尤其是前端设备厂商要提高效益。

如何建立下一代金融数据中心

主持人:中国计算机报社常务副社长兼总编辑 刘保华

对话嘉宾:上海证券通信有限公司运营保障部经理史永良、艾默生网络能源有限公司国有银行拓展部总经理张华山、索克曼溯高美电气集团大中华区首席代表佟光华、HDS华东华中区技术总监陈骏、Avocent华东区经理毛空云。

主持人:在当前的经济形势下,建设下一代金融数据中心,从用户层面来看,你更注重哪些因素?相比以往,有哪些更加深入的思考?

史永良:证券行业的技术部门盈利不一定要通过财务报表体现,但盈利能力的确是可以衡量的。比如,技术部门要提供怎样的处理能力,使证券企业能实现500万个客户的管理能力,每天成交1000万笔处理能力,这些都可以折算成实际利润,这个能力对于公司是可预期、可盈利的,这样就把成本部门变成盈利部门。

证券行业以前存在的IT问题是,越是股市低迷,越要缩减成本,IT投入也要缩减;股市火爆、行情好的时候,处理能力不够了,那时就不顾一切地添置设备,只要能快速满足业务需求就行,采购根本不考虑性价比。这两年证券行业开始明白了,行情不好、盈利能力下降的时候,反而是做基础建设投入的大好时机。经济总是要发展的,股市的牛市、熊市总是循环往复的,基础打好,有了盈利能力就具备了获得利润的基础。

交易所给我们的任务第一是确保运营安全;第二是提高服务水平;第三是适度盈利。我们一直致力于追踪新技术发展,考虑用成熟产品、先进产品,目的就是要安全。大集中做完以后,证券公司的业务发展有很大灵活性,但IT发展的灵活性有限,这是急需处理的问题。

主持人:尽管对绿色的呼声很高,但只有不到10%的企业真正在数据中心运用了能源管理技术,这个原因是怎么造成的?你们对金融数据中心用户有什么建议?

佟光华:数据中心现在面临最大的问题就是散热问题,数据中心在投资运营方面最大的问题是电费,电费牵涉到最大的部分是空调费用,然而怎么降低空调费用?我从UPS设备厂商的角度来看,解决办法第一是完全用高效能产品,让输入电力得到最好的应用,输出得到最高的效率。第二是占地面积要小,任何一个产品,设备摆在那里,就占了可用面积甚至营业面积。第三是能源储存问题,电池占多大的空间,维持运转产生的热能是多少,需要多少空调费用制冷?UPS在设备发展上也是这样。

张华山:艾默生主要做机房设备,包括UPS空调配件监控,提供一体化解决方案。从节能角度来说,艾默生具备完整的节能解决方案,如空调节能、UPS柔性解决方案,提供绿色数据中心机房建设的一整套思路。整体来说,艾默生产品已经在国内80%的重要金融数据中心里应用,包括工行、中行、建行、农行、深交所、上交所以及深圳证券交易公司。

主持人:提高利用率,资源高度虚拟化是未来金融数据中心的发展方向。数据中心的数据量、业务量逐渐增大,如何应对管理效率方面提出的更高要求?

毛空云:我们提供了可视可见的节能方案,可在集中平台上看到所有服务器的状态和控制,并且提供了绿色能源解决方案,可在机房规划设计过程中就避免单个机柜用电负载过大,分布不均匀。我们提供集中化的远程管理控制方案,使IT管理人员在远端就能做到“在现场”管理。

陈骏:我们提供存放数据的载体,设备本身要节能。我们新一代设备的外观朝着奇特的形态发展,但更加容易散热,前后通风。应对数据大集中,我们不是重新建一套系统,而是采用虚拟化技术把原有设备整合起来,以提供更高的效率。

主持人:从国际趋势及自身经验来看,各位认为国内金融数据中心应该关注哪些重点?

张华山:新一代的数据中心主要新在哪里?一个是绿色节能,另一个是柔性扩展。柔性解决方案核心是机房要考虑到未来的扩容、维护和便利性。这一方面艾默生无论是UPS架构还是配电、整个系统的智能化监控方面都有很多理念。

佟光华:数据中心的首要任务是安全,这是无法取代的。第二个任务是绿色效益,就是高效能数据中心。我们要顺应大潮流,提供高效能产品,在最小化面积的同时取代落后的电池解决方案。

陈骏:数据集中以后,下一步要做容灾,容灾可能从原来的两点到现在的同城和异地三点容灾,三点可以保持业务持续运营。现在重点关注运营管理,包括变更管理,在这一点上胆识非常关键,要敢于应用新技术建数据中心。并且,在实现虚拟化以后,还要保证业务的SOA。

毛空云:管理的目的第一是管风险,数据中心出现故障,可控制就减少了风险,我们借助虚拟化技术,帮助客户解决、控制风险。第二个目的是管可持续性,数据中心把数据集中上来,也就把风险汇集到一个点上来了,可持续和可解决方案的风险控制就显得更加重要了。

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