中邦銀行のクラウドネイティブ技術の研究と探究

中邦銀行は、中小零細企業と一般大衆へのサービスに重点を置いた銀行であり、2019年に国家ハイテク企業として認定されました。設立以来、中邦銀行は常に「産業エコシステムに重点を置き、中小零細企業を支援し、大衆の起業を促進する」という使命を堅持してきました。同行は、オンラインビジネスを主体とし、サプライチェーンファイナンスを主体とした取引シナリオを軸に、ビッグデータによるリスク管理を支えに、「取引とシナリオを繋ぐインターネット取引銀行、産業と金融の深い融合を目指すサプライチェーンファイナンス銀行、デジタル化によるオープンデジタル銀行」の3つの銀行の構築に注力してきた。

1. 金融業界におけるクラウドネイティブテクノロジーの進化

過去 40 年間で、我が国の金融業界の IT アーキテクチャは多くの変化を遂げてきました。一般的に言えば、「ゼロ」から「大規模集中化」までのプロセスであり、金融​​機関は1980年代にコンピュータ処理のためのコンピュータシステムの導入を開始し、1990年代末までに大規模なデータ集中化を実現しました。近年、金融オンラインビジネスの発展とデジタル変革の進展に伴い、従来の金融ITアーキテクチャでは解決が困難な問題が数多く発生しています。

まず、研究開発サイクルが長いです。現在、ほとんどの金融機関のシステム開発プロセスは従来のウォーターフォール方式であり、需要の納品サイクルは数か月単位で計算されるため、多くの市場機会が失われています。

第二に、配信基準は多数あります。各種業務システムの導入・導入におけるインフラ標準は多様であり、金融​​機関の運用・保守は複雑化しています。何百台ものマシンと何百ものアプリケーションをサポートするには、大規模な運用および保守チームが必要です。

3番目に、共同コミュニケーションは困難です。ビジネス、開発、運用の間には情報の「ギャップ」が存在します。開発者はインフラストラクチャの応答速度を速めたいと考えており、運用担当者はより高い信頼性とセキュリティを求めており、ビジネス担当者の目標はより速く提供することです。

急速に変化するビジネスの需要を満たすために、金融業界のアーキテクチャのアップグレードが差し迫っています。このような背景から、クラウド ネイティブは金融機関の注目を集め始め、大規模な集中型アーキテクチャと統合され、現在の銀行 IT システムの主流アーキテクチャを形成しています。クラウドネイティブとは何ですか?クラウド ネイティブは、アプリケーションを構築および実行する方法です。それは一連の技術システムと方法論です。アプリケーションは最初からクラウド環境を念頭に置いて設計されており、クラウド プラットフォームの「弾力性 + 分散」の利点を最大限に活用し、クラウドで最適な方法で実行されます。この概念は、2013 年に Pivotal によって初めて提案され、Cloud Native Computing Foundation (CNCF) によってさらに開発および改良され、コンテナ テクノロジ、サービス メッシュ、マイクロサービス、不変インフラストラクチャ、宣言型 API を含むクラウド ネイティブの狭い概念が形成されました。

クラウドコンピューティング技術の発展と普及に伴い、クラウドネイティブは単なる技術ではなく、一連のアジャイルアーキテクチャ手法でもあり、技術分野（クラウドコンピューティング、マイクロサービス、DevOps、クラウドネイティブチップ、クラウドネイティブビッグデータ、クラウドネイティブAIなど）と管理およびアーキテクチャ領域（アーキテクチャシステム設計、ミドルオフィス、オーケストレーションと再編成、継続的デリバリー、サーバーレスなど）の両方をカバーしています。クラウド ネイティブには、簡単なアプリケーション、迅速な展開、柔軟なスケーラビリティなどの利点があります。デジタル時代におけるエンタープライズテクノロジーアーキテクチャのアップグレードにおける先進的な選択肢として徐々に定着しつつあります。

2. 中邦銀行のクラウドネイティブ構築の本来の意図

中邦銀行は、クラウドコンピューティング、ビッグデータ、ブロックチェーン、モバイルインターネット、人工知能などの一連の新技術を活用して、従来の金融モデルを変えてきました。テクノロジーとデータを活用し、デジタル手段を通じてコア金融サービス機能を業界全体のシナリオチェーンに統合し、金融アプリケーションシナリオの増加、金融取引の爆発的な成長、高度な同時実行性と大規模な運用が新たな常態となっています。しかし、従来の金融エンタープライズシステムアーキテクチャには、機能結合が強く、再利用能力が低く、コラボレーション効率が低く、メンテナンスコストが高く、システムの信頼性が低いなどの一連の問題があり、高い同時実行性、大規模なトラフィック、継続性のニーズを満たすことが困難になっています。

上記の問題点を解決し、大規模なオンライン ユーザー数、高いビジネス同時実行性、高速バージョン反復のニーズを満たすために、中邦銀行はクラウド ネイティブ テクノロジー システムを IT システム構築のコア技術アーキテクチャとして使用しています。

3. 中邦銀行のクラウドネイティブ技術の探求と革新

中邦銀行はクラウドネイティブ技術を活用して、ビジネス能力標準、サービス開発方法論、システム運用メカニズム、運用サービスを含むシステムエコシステムを形成し、ビジネスに迅速な統合と低コストのイノベーションの能力を提供しています。複数チームのコラボレーションの効率を向上させると同時に、大規模な同時実行性と急速な弾力的拡張にも対応できます。中邦銀行のクラウドネイティブ テクノロジー プラットフォームは、DevOps ワークベンチ、マイクロサービス センター、コンテナ クラウド プラットフォームなどで構成されています。

1. DevOpsワークベンチを使用してワンストップのフィンテック管理ソリューションを作成する

中邦銀行は、ソースコードのコンパイル、アプリケーションのパッケージ化、イメージの構築、アプリケーションの構成、コンテナの展開など、エンジニアリング構築における非常に高いハードルを持つ多くの操作を統合し、ワンストップの DevOps ワークベンチを構築しています。ワークベンチは、製品管理において「ワンパッケージからエンド」というコンセプトを堅持しており、開発、テスト、生産によって生産される製品は完全に一貫性が保たれ、製品テストの完全性が保証され、リリースとオンラインリリースのリスクが大幅に軽減されます。ツール作成では「ワンクリック操作」方式を採用しており、プラットフォームレベルのワンクリックリリース、ワンクリックロールバック、ワンクリックグレースケール、自動監視、インテリジェントな運用・保守機能に基づいて、PaaSプラットフォーム上で稼働するあらゆるクラウドネイティブシステムがこれらの機能を低コストで利用できるようにサポートしています。

上記のツールと方法を通じて、中邦銀行は日常的な開発、リリース、運用、保守のための一連の標準プロセスを開発し、人員要件を削減し、開発効率を向上させました。同時に、ソースコードバージョン、構成バージョン、動作環境、ミラー、テストリソースなどの管理方法を統一し、各中間リンクと指標の透明化に努め、開発、テスト、運用などのリンクを評価、追跡、改善できるという目標を達成し、さまざまな要件の納品サイクルを3倍以上短縮し、生産サイクルを最速2週間から最短1日に短縮し、欠陥密度を10倍以上削減し、ビジネスの急速な発展を効果的にサポートしました。この標準プロセスは、2020年に中国情報通信研究院が実施した「研究開発と運用統合（DevOps）能力成熟度モデル」の継続的デリバリーレベル3評価に合格し、中邦銀行は同評価に合格した初の民間銀行となった。

2. ソフトウェア開発の効率化と独立制御機能を向上させるマイクロサービスアーキテクチャシステムを構築する

マイクロサービス アーキテクチャは、ビジネス機能に応じた垂直アーキテクチャ分割を重視します。つまり、各マイクロサービスは特定の機能を実行し、独立して開発、運用、展開できます。したがって、マイクロサービス設計には 4 つの原則があります。1 つ目は、マイクロサービス間の凝集度が高く、結合度が低いことです。 2番目に、ビジネスデータを完成します。第三に、事業は運営されている。 4 番目に、ビジネスは段階的に構築され、機能は継続的に反復されます。

中邦銀行は、独自の新世代信用プラットフォームを開発する過程で、マイクロサービス システムの構築を徐々に完了しました。実際の経験から、マイクロサービスの分割の粒度は最初は比較的粗く、その後、実稼働検証が進むにつれて徐々に細かくなっていきます。具体的には、中邦銀行は、当初のクレジット プラットフォームの集中型ビジネスを、当初の 4 つのマイクロサービスへの分割から、現在はクレジット限度額管理、ユーザー管理、融資後管理など 12 を超えるマイクロサービスへの分割へと分割および分離しました。これにより、各マイクロサービスの複雑さが大幅に軽減され、単一のサービス障害の影響も縮小されました (図 1 を参照)。

図1 中邦銀行の新世代信用プラットフォームアーキテクチャ

マイクロサービス分割を完了した後、中邦銀行は、各サービスの研究開発チームを編成する際に、8 ～ 10 人のチームがこの開発モデルに適していることを発見しました。これにより、ビジネスニーズに迅速に対応し、研究開発の効率を向上できるだけでなく、通信コストも削減できます。同時に、マイクロサービス分離を使用すると、異なるビジネス チームが異なるマイクロサービスを提供できるため、人員の技術レベルに対する要件が軽減され、独立性と制御性が向上するだけでなく、単一のメーカーへの依存も軽減されます。

同時に、スムーズな移行を実現するために、中邦銀行はサイドカーモデルを通じて元の信用システムと新世代信用システムのマイクロサービスを統合し、統合されたマイクロサービスゲートウェイを通じて外部システムをスケジュールしました。新旧のクレジット システム間で業務を切り替える場合、ゲートウェイのルーティング構成を変更するだけで、外部システムや顧客を意識することなく業務の切り替えを実現できるため、アーキテクチャ移行のエクスペリエンスが大幅に向上します。

3. アプリケーションコンテナはインフラストラクチャを再定義し、インテリジェントな運用と保守を実現します。

金融機関では、ソフトウェアのインストールと展開において一貫性のない標準と運用方法という問題を抱えています。コンテナ クラウド プラットフォームは完全にクラウドベースのプラットフォームであるため、ストレージ、コンピューティング、ネットワーク、データベース、ビッグ データ サービス、ミドルウェア、通信サービス、基本的なアプリケーション サービスなど、どのような用途でも、展開を必要とせずにすぐに使用できます。完全にプラットフォームベースの管理モデルを採用しています。コンテナ クラウドは、IT インフラストラクチャとアーキテクチャの統一管理の問題を解決するだけでなく、さまざまなフロントエンドの小規模ビジネス ユニットのイノベーションの柔軟性を向上させることもできます。

数多くのコンテナ クラウド構築ソリューションの中から、中邦銀行は最も成熟し、人気のあるソリューションを選択しました。このソリューションには、3 つの大きな利点があります。1 つ目は、高い分離性、セキュリティ、信頼性、およびリソース使用率を備えたカーネル レベルの仮想化です。 2つ目は、迅速に展開、起動・停止、拡張・縮小が可能な軽量イメージ製品であり、統合開発と運用・保守が容易になります。 3 つ目は、コンテナのオーケストレーションとデプロイメントを容易にし、コンテナのバッチ スケジューリングを可能にする自動スケジューリング エンジンです。

数年にわたる建設を経て、中邦銀行は以下の作業の完了に注力してきました。

1 つ目は、標準化されたコンテナ プラットフォームを作成することです。このプラットフォームは、銀行のすべての業務システムのための統合コンテナ プラットフォームです。開発、テスト、生成などのさまざまな環境でプラットフォーム バージョンの一貫性を維持します。同時に、イメージのアップグレードにより、アプリケーション システムをさまざまな環境で使用し、同じエクスペリエンスを確保できます。

2つ目は標準化された配送です。中邦銀行は、提供される製品の安全性と信頼性を確保するために、オペレーティングシステム、SDK バージョン、セキュリティの脆弱性など、コンテナの動作環境に関する統一された配信標準を確立しました。

3つ目は標準化された配置です。中邦銀行は、コンテナのオーケストレーション特性に基づいて、統一されたログ収集要件、構成管理要件、データ変更要件などを設計し、インテリジェントな運用と保守の基本要件を満たしています。

4番目は、標準化されたスケジュールです。中邦銀行は、アプリケーションのオンラインおよびオフライン管理、指標の監視とアラーム、ログの表示などを含む統合システム インターフェースを通じてコン​​テナ プラットフォームを管理します。

現在、中邦銀行の与信領域と口座領域のすべての業務システムはコンテナ上でリリースされ、稼働しており、運用・保守コストを効果的に削減し、業務の急速な発展を促進しています。

中邦銀行は、コンテナの初期使用から、クラウドプラットフォームとマイクロサービスアーキテクチャに基づき、DevOpsを中心とした金融クラウドネイティブプラットフォームの構築完了まで、2018年にクラウドネイティブテクノロジーシステムの模索を開始しました。開発、テスト、運用・保守のシナリオを実行することで、段階をまたいだ標準化されたリリースと標準化された運用・保守を実現し、エンタープライズレベルのクラウドネイティブな方法論とツールボックスのセットを形成しました。中邦銀行は今後もクラウドネイティブ製品の改良を続け、金融業界におけるサービスメッシュとサービスレスの応用を模索していきます。私たちは金融こそが社会経済活動の中核であると信じています。デジタル経済の時代において、クラウドネイティブテクノロジーは金融のデジタル変革を実現し、最終的にはデジタルファイナンスへと移行する上で重要な役割を果たします。同時に、クラウドネイティブは、我が国の情報産業が伝統的なITアーキテクチャの時代に遅れをとるという恥ずかしい状況を変え、特に金融業界で自主的なイノベーションで追い抜くための重要な技術でもあります。