中电金信：银行业私有云何去何从

​2009年，云计算开始从概念走向实践。在这一年，Gartner在预测2010十大发展趋势中，将云计算列在榜首。在这之后，谷歌、亚马逊、IBM等科技巨头纷纷加码对云计算的研发投入。2010年正式迎来云计算时代，这一年也被定为“云元年”。

 

2013年4月，2013中国国际云计算技术和应用展览会（Cloud China 2013）在北京举办。此次展会的主题是"云成就未来"，会上不仅展示了云计算技术的最新进展，更正式拉开了国内云计算实践的帷幕。

 

01｜银行业私有云演进

 

1.1 从虚拟化到私有云的演进

 

随着银行业数据大集中的推进，银行业IT正式进入了IOE时代，随之开始对虚拟化进行了广泛应用。虚拟化最早的应用是计算虚拟化，但随着其应用的不断拓展，银行业逐渐实现了从虚拟化到私有云的演进。这一演进过程主要带来了两方面的提升，一是网络虚拟化，提升了网络的管理效率、使用效率及安全性；二是简化了基础资源管控，从而提升了基础资源的管控效率和便利性。

 

 

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虚拟化是实现私有云的重要技术，正是这一技术的引入，使得私有云有效提升了虚拟化后资源的调度能力、高可用能力，同时简化了虚拟化管理。可以说，虚拟化技术是私有云的基础，但同样的，私有云也离不开虚拟化的底层支撑。

 

1.2 银行业私有云的快速发展

 

2015年，银行业在国家“十三五”发展规划基础上，推出了《中国银行业信息科技“十三五”发展规划监管指导意见》，并在意见中明确了银行业私有云规划、建设、应用迁移的具体发展战略。在指导意见的指引下，银行业私有云建设得到了快速推进和发展。

 

 

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1.3 私有云在发展中演进

 

私有云的演进，先后经历了资源交付、服务交付、应用交付等阶段。伴随云原生的发展，私有云已成为银行业不可或缺的基础平台。

 

 

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■　狭义云计算

私有云在2010-2013年进入银行业，这个阶段为狭义云计算阶段，主要以IaaS为主。在这个阶段云计算主要职能是资源交付，为应用提供基础支持，与应用关系并不紧密。 

 

■　广义云计算

随着分布式、微服务等应用架构的革新，需要支持应用的中间件、数据库日益增多，环境安装部署配置日益复杂，为更好、快速支撑应用迭代和发布，将中间件和数据库形成平台云服务，云计算进入了IaaS+PaaS阶段。这个阶段为广义云计算阶段，基础设施与应用关系变得紧密，云计算主要职能为服务交付。

 

在广义云计算发展的同时，以持续集成、DevOps、容器等为核心的云原生技术被大力推广，有效促进了应用上云。银行业私有云也由此得到了快速发展。

 

■　容器云的应用

为简化应用及应用环境部署，更进一步提高资源弹性，容器技术得到了广泛的推广和应用。容器技术诞生之初，是与虚拟化技术并行发展的两条技术路线，但由于虚拟化技术更广泛地应用于银行业，所以在容器技术推向市场时，经常会面临一种质疑——能否在虚拟机中顺利进行部署。

 

2013年，出现了众多以容器技术为主题的创业公司，容器云（即CaaS）这一概念随即被推向市场。由于这些创业公司对容器技术的积极推广，加之随后信创与云原技术生的双重助力，容器技术迅速获得了大多数银行的认可与应用。同时，以容器技术为核心的云原生技术，与应用之间的关系也变得更加紧密。随着云原生技术的推广和发展，银行业私有云逐步演进到应用交付阶段。

 

问题探讨

容器云究竟是属于私有云的一部分，还是属于私有云的其中一种类型？以及企业只建立容器云能否满足基础平台的发展需求？这些是非常值得评估和探讨的问题。

 

●　观点一：从虚拟化与容器技术的诞生和应用视角来看，虚拟化与容器都是基础资源供给方式之一。虚拟化更偏重于基础资源供给，容器除了基础资源供给之外，与应用关系更加紧密。虚拟化与容器都是私有云所使用的技术，两者也可以结合起来共同为应用服务。

 

●　观点二：无论是基于虚拟化技术的私有云，还是基于容器技术的私有云，二者都属于私有云。

 

●　观点三：当企业所有应用都进行了云原生改造后，只建设基于容器技术的容器（私有）云，完全可以满足企业基础平台需求。只是每个企业在较长时间内，都会同时存在多种形态应用，一定程度上离不开虚拟化技术，所以只建设基于容器技术的私有云是不行的。

 

1.4 信创助力私有云快速发展

 

信创建设是当前阶段银行IT建设的重点工作。然而，信创单品在性能、稳定性方面所面临的瓶颈与挑战也是业界所熟知的。想要解决此类问题必须依靠资源集群化、资源横向扩展、双活、多地多活等架构革新策略。无论是应用架构还是基础架构，都需要满足高并发、高可用、灵活扩展的特性，这些特性正是云原生天然具备的，而云原生实现又需要私有云的支持，所以信创的推进让私有云得到快速发展。

 

 

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截至2022年，CNCF云原⽣计算基金会已经有175个开源项⽬，其中有40+来⾃中国。自2018年上海⾸次举办KubeCon+ CloudNativeCon大会后，每年都会有数⼗家中国企业成为CNCF云原⽣计算基⾦会的会员。从信通院2023年云原生大会报告、Gartner云原生相关技术成熟度曲线对比来看，云原生技术在国内发展速度远远大于国外，其中非常重要的原因就是国内信创建设的推进。所以，私有云建设不仅要满足信创需求，而且还要满足云原生需求。

 

 

02｜银行业私有云建设目标

 

2.1 满足全行业务发展、支撑全行业务上云

 

基础资源云化是大势所趋，所建设云平台需要从全行业务视角规划，明确技术路线和技术栈，明确全行业务上云路线。

 

2.2 规避供应链风险、逐步实现自主可控

 

通过多云建设、云平台分层解耦，减少对单一云厂商依赖，引入多厂商、构建自研队伍，增强议价能力，逐步实现自主可控。

 

2.3 增强与应用关系，从资源供给型转向应用供应型

 

基于应用视角构建开发运维一体化能力，满足应用快速迭代和发布需求，实现基础资源和环境快速供给、实现配置自动化。

 

2.4 构建全链路可观测，提升云原生架构下应急能力

 

纵向资源打穿、横向交易链路打穿，基于业务视角构建全链路可观测能力，实现云原生私有云下问题快速发现和定位。

 

 

03｜银行业私有云建设思路

 

3.1 基础架构统一规划

 

在IOE时代，基础架构经过多年、多行业、全球性验证，各银行可以完全复用或照搬已经成熟的基础架构。而目前面向信创、云原生等技术下的基础架构，各银行进展不一致、应用架构存在较大差异性，同业间复用或照搬基础架构可行性不高。但自行搭建一套基础架构，在稳定性、可用性方面又难以保障，更无法适用于全行级业务应用。所以对于银行而言，亟需要启动基础架构统一规划，通过规划指导全行级基础平台建设，支撑全行级业务发展和应用上云。

 

遵循横向分层、纵向分域思想，梳理应用架构，规划完整技术路线，建设满足全行业务的私有云。通过基础架构统一规划，满足全行业务发展、支撑全行业务上云。

 

从横向视角，分为设施层、IaaS层、CaaS层、PaaS层。其中设施层包括机房与IT硬件，IaaS层与CaaS层通常称为基础平台，PaaS层称为技术平台。从纵向视角，分为每个平台的管理与各平台一体化管理，应用在各平台如何部署，平台运维与安全等能力构建。

 

 

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各层规划重点如下：

 

■　设施层规划：需要考虑几地几中心、每个机房的承载容量、业务及应用定位，多机房间多活设计，基础平台与技术平台在每个机房的部署架构等内容。

 

■　IaaS层规划：大中型银行具备持续性投入能力，可考虑建设两朵IaaS云，规避供应链风险。对于具备平台级自研能力的银行，可以基于云源代码进行延续性开发，满足私有云个性管控需求。对于中小型银行，特别是小型银行，可以考虑基于开放架构，融合不同厂商IaaS组件及管理平台，构建开放融合私有云。

 

■　CaaS层规划：从基础资源供给视角，CaaS与IaaS属于同一层次，都是向上层供给基础资源。从云服务供给视角，CaaS不局限于构建在IaaS或物理机，向下可以屏蔽异构基础资源，向上满足应用快速部署、资源弹性、故障自愈等需求，与应用和运维结合更紧密。

 

■　PaaS层规划：以支撑全行应用上云视角，规划PaaS平台整体能力，将能力细化为组件，规划组件的部署策略，全域部署或应用私有部署。对于大中型银行，还需要考虑PaaS平台从开发态、运行态、管理态等视角的解耦规划。

 

■　云管理规划：对于多朵云或多技术路线，需要规划多朵云统一管控能力构建，实现基础资源及环境的统一供给、自动化供给。对于有条件的银行，可以考虑云管理、应用上云、云运维等能力的统一管理规划。

 

■　应用上云规划：结合大型行业上云最佳实践，规划形成应用上云参考模型，对全行应用进行梳理和评估，确定应用上云目标，根据云服务类型确定具体应用上云技术路线。

 

■　云运维规划：从云原生视角，规划云运维岗位及能力、云运维技术、云运维对原有运维流程优化、云运维工具建设等内容，云运维工具主要从全链路可观测、云资源供给、配置信息自动化等视角进行规划。

 

■　云安全规划：云安全考虑安全区域划分、安全区域隔离、安全策略，横向视角规划每层的安全能力。

 

3.2 私有云组件与部署关系解耦

 

私有云为什么要解耦，是当下私有云建设和私有云治理中非常值得考虑的问题。

 

私有云解耦是规避供应链风险、避免被单一云厂商绑定、提升议价能力、逐步实现自主可控的有效手段。

 

遵循分层解耦思路，通过技术栈解耦、组件解耦、部署关系解耦，实现私有云自主管控能力和成本控制能力，提升应用部署的灵活性和可扩展性。

 

 

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私有云解耦的主要思路和内容：

 

■　不同云厂商产品解耦

引入不同厂商IaaS或容器等私有云，减少对单一云厂商的依赖，对私有云管控接口进行封装，当某个厂商出现问题后，保障其它厂商产品能进行平滑替换。

 

■　部署关系解耦

容器、PaaS组件、金融应用，可以选择部署在不同的技术栈IaaS，规避对单一技术栈基础资源的部署依赖。金融应用可实现同一技术栈IaaS内高可用、也可以实现不同技术栈IaaS间高可用。

 

■　基础层IaaS解耦

基于开放架构思想，将私有云IaaS拆分为计算虚拟化、网络虚拟化、分布式存储、云负载、云安全等组件。各组件可选择采购不同厂商产品，并另外采购第三方厂商的私有云管理平台对各组件进行统一管理，最终形成“开放架构融合私有云”。该模式如同早年间自行攒兼容机一样，采用最简单方式达到降本、可控的目标。开放架构融合私有云有助于银行提升议价能力，有效降低大厂全栈云（全家桶）后续支持不到位风险，并且可以复用原有各专业（网络、计算、存储、负责等）运维能力。

 

■　PaaS层解耦

对于PaaS层，一般包括三种视角下的解耦。从开发视角，考虑对PaaS组件调用接口封装，规避后续PaaS组件替换带来的应用二次改造；从运行视角，考虑PaaS组件为多套应用共享部署和每套应用私有化部署；从管理视角，构建PaaS统一管理平台，同时管控全栈云PaaS组件、第三方PaaS组件、自研PaaS组件。

 

3.3 由资源供给向应用供给转型

 

银行私有云建设最终支撑应用系统的稳定性和可用性，私有云从IaaS到PaaS，从CaaS到XaaS的演进，都是在围绕如何更好的支持应用、如何更好的减轻运维工作而开展。

 

据Gartner前沿技术研究报告指出，私有云的演进和发展，一直是围绕“持续基础设施自动化”而开展，其模型如下：

 

 

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图源：Gartner《如何运用云技术为敏捷性赋能》

 

按照这个模型，基础资源的规划与供给，将前移至应用需求阶段，引入基础设施即代码（IaC）技术，将基础设施纳入持续集成环境，与应用代码一样，共同执行版本控制，在线选择、编排、配置应用所需要的基础资源和环境，同步完成基础资源和环境的配置基线、以及监控和可观测能力的构建。在应用运行时，动态调整资源、实现资源弹性，实现私有云由资源供给型转型为应用供给型。

 

“持续基础设施自动化”已经走过概念阶段，目前业内已推出行业落地产品，产品功能架构如下：

 

 

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通过持续基础设施自动化平台建设，实现基础资源及环境的快速供给和弹性供给、实现满足金融安全合规要求的基线配置、实现私有云由资源供给型转型为应用供给型。通过持续基础设施自动化平台建设，有效扩展了银行私有云能力，让私有云更加有效的提升运行效率、降低运维工作量、简化运维工作难度。

 

3.4 构建全链路配置管理与可观测能力

 

配置管理信息不完整、不准确，是全行级IT管控、实现智能化运维的主要障碍，私有云通常只实现了基础资源的配置信息自动化，距离实现全链路配置信息自动化还有很多的工作要做。随着云原生应用大范围推广，云原生架构下的运维对准确、完整的全行级配置信息要求越来越高。所以在配置信息自动化需求驱动下，需要对私有云功能进行扩展，一方面通过分散式配置管理实现全行级配置管理，另一方面通过分散后各个配置管理模块的自动化，实现全行级配置管理自动化。

 

 

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■　构建分项配置数据库

Gartner前沿技术研究报告提出了分散式配置管理，按照这个思想，全行级配置数据库应该由多个分项配置数据库共同组成，每个分项配置数据库保障其信息动态、完整、准确，即可以保障全行级配置数据库的动态、完整、准确。全行级配置数据库可以划分为网络拓扑、基础资源、应用关系、微服务关系等多个分项配置数据库。

 

 

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■　构建分项配置数据库间的关联

多个分项配置数据库在使用时，需要进行关联和打通。纵向需要打通基础资源与应用配置信息，实现纵向全链路可观测。横向通过微服务注册、全局交易流水号等信息还原交易链路，对于没有全局交易流水号的应用，可以通过链路跟踪技术对应用进行埋点，实现交易链路跟踪。通过分项配置数据库间的关联，可以将应用故障定位到应用微服务方法调用级别，实现应用故障快速定位。

 

■　全行级配置管理自动化

实现全行级配置数据库，需要对私有云功能进行扩展，通过功能扩展实现网络拓扑、应用关系、微服务关系等配置信息自动化。具体实现方式是一方面将私有云与其它运维工具进行打通互动，另外一方面如果现有运维工具不完整，需要补充相应功能，如链路跟踪、链路可观测等功能。

 

 

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04｜银行业私有云展望

 

4.1 大型银行从上云到深度用云

 

对于大中型银行，应用上云已处于成熟期，已从全面上云发展到深度用云阶段。在深度用云阶段必将深度融合本行的管理体系、管理流程、个性业务需求，所以会涉及私有云的改造和升级。云厂商的支持力度、个性化支撑情况，直接关系到本银行私有云的运行效率和是否能良好的使用，所以分层解耦被提上日程。架构开放、接口开放、生态融合，是私有云发展的必然，全栈功能、简化运维、傻瓜化操作的私有云平台并不适应于银行业的长远发展。

 

4.2 中小型银行仍处于上云探索期

 

上云是银行IT发展的必然，是适应高并发、高可用、高弹性业务需求的基础，是实现配置信息自动化、提高运维效率的基础。但对于中小型银行而言，由于种种原因限制，大厂云不是首要选择的目标。对于此类银行来说，选择开放架构、选择合适的厂商、选择适合自身的私有云更加重要，关注新技术、关注私有云技术路线发展更加重要。

 

4.3 FinOps从概念到落地

 

在私有云运营中，成本是首要关注的目标，特别是面向分行（或行社）运营的分行云（或行社云）。落地并推广FinOps，可以满足私有云成本优化的场景需求。FinOps是Finance和DevOps的融合体，不仅将应用DevOps、私有云成本、业务发展等有机结合，更将私有云成本优化纳入私有云运营管理体系中，从而提高管理者的成本优化意识、建设流程规范、加强开发与运维及运营团队协作，将私有云成本优化从单纯的减少和释放资源，延伸到资源预测、成本预测，并通过引入机器学习、AI等技术，生成可供银行管理者参考的私有云成本优化建议。

 

4.4 私有云的跨越式发展

 

云计算作为向下打通算力、向上支撑应用的关键技术，对银行科技发展起到的关键性作用不言而喻。私有云厂商如何向银行提供多样化、可组装、可扩展、易操作的产品，是未来私有云厂商的关注重点。各银行从上云走向用云和管云，云运营成本、云运营稳定、云运营安全性是各银行管理层关注的重点。云厂商关注重点与银行管理层关注重点，如何有效结合和统一，是私有云能否跨越式发展的关键。

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