淺談銀行卡清算系統的多機設計與實踐

趙偉

摘 要 隨著社會經濟的發展，人們生活水平的提高，基于銀行卡為賬戶基礎的各類電子化支付以其便捷、高效的特點滲透到人們生活的各個方面，交易規模隨之呈爆發式增長，銀聯作為銀行卡組織，是整個支付交易環節中的樞紐，承擔著支付交易的聯機處理及清分清算的重要職責，龐大的交易數據對銀行卡組織的系統的處理能力提出了更高的要求，銀聯基于自身交易清算系統的現狀，結合新時期社會經濟金融發展對支付系統的新需求，建設可更加高效、安全、統一的新一代支付清算系統，以解決原清算系統中存在的兼容性不強、可擴展性不高、高可用性不足的問題，為銀行卡交易市場的各參與方提供更高質量的服務。本文的研究目的及意義在于以國內重要的銀行卡組織——中國銀聯在銀行卡清算系統領域的多機架構實踐作為參照，展開研究如何基于現有系統框架及資源情況下，分階段建立一套高可用、可彈性伸縮、可擴展的清算系統架構方案，為行業內其他支付機構系統建設提供參考。

關鍵詞 支付系統;清算系統;銀行卡

1研究背景

隨著金融支付領域所采用的IT技術的不斷革新，新時期下國內各類重要金融支付機構，針對支付清算系統的技術路線提出了新要求，在目前傳統的系統架構下應大力開展分布式架構，持續開展多機、多活的應用架構優化工作。同時各金融機構響應人民銀行對云計算、國產化的工作指示，加快推進和深化應用系統的云化部署。基于以上背景，銀聯以自身銀行卡清算系統當前生產架構、資源情況出發，為降低改造風險、提高生產設備使用率，計劃分兩階段完成支付清算系統基于云計算平臺的多機、多活架構建設，如下：

階段一：先建架構。基于現有小型機資源，完成清算系統的多機架構建設。

階段二：再云遷移。基于階段建設的清算系統多機架構，完成應用及數據庫節點的云遷移工作。

1.1 支付清算環境

目前，我國建成的支付系統主要圍繞著小額支付系統、人民銀行，基于銀行業金融機構行內業務系統，由證券結算系統、銀行卡支付系統、境內外幣支付系統、票據支付系統作為重要成分，將互聯網支付服務組織與行業清算組織業務系統作為補充的支付清算體系，各支付清算系統間有機連接、功能互補，大大提高了支付清算效率，社會資金周轉，為社會經濟發展創造了推動作用[1]。

1.2 清算多機背景

清算多機一期的應用架構下已能夠充分利用機器資源（CPU，內存等），提高交易批量處理的效率，主要負責交易清分的STL_Bat，STL_Fix，NSM_IncLogoPay模塊已經實現多機部署。這些模塊的共同特點是清分的結果是直接寫入數據庫表。 實現了清算清分模塊的多機，減少相應的模塊對于單一主機資源的消耗。進而提高清分效率，但是一期暫未實現文件多機生成。

清算多機二期針對多機一期存在的問題，清算多機二期主要實現文件多機處理及云平臺的遷移。文件多機部署的一個關鍵就是必須保證文件生成的完整性。為保證清算文件的完整性，同時提高文件生成的效率，必須從文件生成的策略及調度方面進行考慮，就是清算多機二期要解決問題。同時實現從AIX小型機主機遷移至云平臺主機工作。清算多機二期真正實現了清算交易清分處理和文件生成步驟均實現多機處理[2]。

2清算多機整體方案設計

清算多機方案設計如圖1所示。

2.1 清算多機架構特性

新清算多機架構下系統的兼容性、高可用和擴展能力都有明顯提升，新老清算系統架構特性對比總結如表1所示。

2.2 清算多機——機構與主機歸屬參數

清算文件作為清算過程的重要輸出物，對于成員機構具有重要的意義，文件的處理和下發有很強的時效性要求，故要在有限的時間內完成大批量交易數據的清分及文件生成就要做到多主機并發處理[3]。清算多機架構下通過機構主機歸屬參數信息的配置，實現機構的文件指定在某主機進行生成及合并操作的對應關系設置，主機與各從機通過系統控制參數確保文件生成寫入的NFS目錄存在且一致，機構主機歸屬參數配置表的設計如表2所示。

2.3 清算多機——文件生成與合并

清算系統數據庫中的清算明細和費用表設計成多個分塊，并將待清分的數據源打上分塊標識，由清算主機和從機并行實施清分，并將清分完的數據分別寫入不同的分塊對應的費用和明細表中，供后續清算結果的匯總處理，清算主機、從機根據機構主機歸屬參數配置，進行文件初始化，文件初始化采用強制多機的方式，每臺主機上只初始化創建屬于本機的機構代碼的文件，文件合并過程中每個應用節點需要遍歷所有存量的文件，負責合并本生成該臺主機所對應的機構文件，并行的向NFS文件目錄寫入，使得文件生成的過程高效完成。如圖2所示。

3清算多機調度參數配置

3.1 清算多機——模塊進程配置

清算多節點間的功能調度主要通過配置文件來實現管理，配置文件采用xml格式，體現了靈活、模塊化的設計特點。系統設計可通過主機節點、模塊、進程的參數化配置，實現針對各主機節點的系統資源與進程數量匹配的靈活控制，下面以2個主機節點3001、3002進行配置舉例：

3.2 清算多機——場次流程配置

銀行卡支付清算系統的特點是交易總量大且交易類型多，不同類型交易的清算過程雖總體相似但又有細微差別，在清算多機系統設計中，充分考慮了靈活性，將各種清分處理過程獨立設計成不同模塊，這樣就可以不同模塊步驟的組合快速實現某一類交易的批量清算場次流程配置，以降低開發資源消耗，具體舉例如下：

4結束語

近些年來各個金融行業的系統也在不斷進行升級換代，涌現了許多新興電子支付解決方案，而且支付服務整個環節中的各類角色也在朝著多元化方向發展，這些變化為支付行業帶來了新的活力與服務。銀聯作為銀行卡支付交易環節中的核心樞紐，通過對支付清算系統的架構不斷優化，有效地滿足了當前支付市場交易規模下的清算需求，為各金融支付機構的系統建設與架構優化提供了有價值的參考[4-5]。只有根據實際的市場需求結合自身現狀，通過對系統的不斷升級優化，才能更好地支撐業務的不斷發展，為支付行業這一重要民生領域的各類用戶提供更加全面、更加高效的服務。

參考文獻

[1] 王維.中國人民銀行支付清算系統全國處理中心機房項目智能化系統設計介紹[J].智能建筑電氣技術，2018，7（1）：104-107.

[2] 邵冠軍.支持全球主要貨幣清算系統的設計和實現[D].吉林大學，2018.

[3] 倪燕麗.基于中間件的電子銀行清算系統的研究與設計[D].電子科技大學，2016.

[4] 劉平，丁昌榮.與同城清算網絡系統融合的銀行賬戶管理系統設計[J].華南金融電腦，2019（3）：37-40.

[5] Sidney W. Hess. Design and Implementation of a New Check Clearing System for the Philadelphia Federal Reserve District[J]. Interfaces，2017，5（2）.