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某保险公司核心系统的国产化替换与分布式数据库落地实践

 TiDB官方  发表于  2025-11-07

本文根据某头部财险机构负责人在公开场合的分享整理而成。

一、背景与战略起点

在“数字中国”与“数据要素化”国家战略的背景下,金融行业正迎来一场深刻的技术底座重构浪潮。《金融科技发展规划(2022–2025)》明确提出,到 2025 年,核心系统国产化、安全可控成为行业共识。对于保险行业而言,这不仅是一次技术升级,更是业务连续性与风险防控的关键保障。

长期以来,我国保险业和大多数金融机构一样,核心系统普遍依赖 IOE 架构:IBM 小型机、Oracle 数据库和 EMC 高端存储。这一架构在过去十余年支撑了保险业务的高速发展,但随着摩尔定律的逐渐失效和业务规模的急剧增长,性能瓶颈日益显现。同时,过度依赖国外软硬件还带来了巨大的战略隐患:若厂商中断供货或维保,核心业务将面临重大风险。

某头部财险机构(国内五大财险集团之一)作为中国财险市场的重要参与者,服务范围覆盖车险、农险、健康险、责任险、意外险等多个领域。其核心业务系统承载着数千万客户的交易与服务,任何一次停顿都可能影响全行业的稳定。因此,推进核心系统的国产化改造,成为该财险机构在数字化转型道路上必须跨越的关键门槛。

二、国产化改造核心:分布式数据库选型策略

该财险的国产化改造并非一蹴而就,而是一个循序渐进、逐步深化的过程。从 2021 年至 2025 年,经历了探索起步、加速推进、硬件与系统升级、全面上线和核心突破五个阶段。

全面推进国产化改造的过程中,数据库选型是决定成败的关键环节。该财险机构在多轮测试与深入讨论后,逐渐形成了“集中式数据库 → 分布式数据库”的明确转型路径。

该财险机构原有架构采用 IBM 小型机 + Oracle 数据库 + 高端存储的集中式模式。这一模式在过去十余年保证了业务稳定,但也逐渐暴露出三方面瓶颈:

  • 单点风险:一旦高端存储或核心节点出现故障,可能导致全系统瘫痪;
  • 扩展性不足:节点数量受限,业务规模扩大后吞吐量逐步逼近极限;
  • 锁机制复杂:为保证一致性,集中式数据库采用超过 90 种队列锁,导致多实例下冲突剧增,性能反而下降。

数据库对比与评估

这些问题在业务量高速增长的背景下愈发凸显,迫切需要新一代数据库架构支撑。为保证选型科学,公司组织了专题评审,从以下维度进行对比:

  • 技术可控性:是否拥有自主研发能力,避免国外厂商受限;
  • 适配场景:能否支持保险业务的海量数据与复杂交易;
  • 迁移代价:代码改造量、工具链成熟度;
  • 运维难度:是否具备完善的监控与管理工具;
  • 成本因素:采购与长期维保的投入差异。

评估结果显示,原生分布式关系型数据库在长期演进性、成本可控性和生态成熟度上具备优势,适合支撑该财险机构的核心系统升级。最终,平凯数据库取代”分库分表“方案:

  • 分库分表劣势:需要重构应用架构,跨库事务与全局排序难以解决,代价高且经验难以复制;
  • 分布式数据库优势:具备横向扩展、弹性伸缩、性能可控等特点,改造侵入性小,更贴合保险行业对稳定性和连续性的要求。

因此,公司在核心系统中前瞻性地采用了分布式数据库,并部署在国产硬件环境上,这也为后续大规模应用奠定了基础。

数据库切换项目进展

截至目前,该财险机构已完成 20 多个系统的切换,覆盖保单车、理赔、收付、报价、农险等多个关键业务场景,数据规模累计超过 500TB

  • 保单车系统:从 Oracle 切换至 TiDB,QPS 高达 13 万;
  • 报价系统:数据量 10TB+,QPS 峰值超 25 万;
  • 收付系统:兼具 OLTP/OLAP 双场景,切换后支持 3.7 万并发请求;

这一系列成果表明,分布式数据库在保险核心系统中的应用不仅可行,而且能够带来显著的性能提升与成本优化。

三、核心系统改造案例:车险保单中心

车险保单中心是该财险机构的“心脏”。该系统的数据量超过 100TB,覆盖投保、核保、缴费、批改、查询、打印等全流程,用户人数超过 4.5 万。

改造目标

该财险机构为此系统设定了摆脱依赖、性能提升、成本优化、业务扩展“四大目标”,具体包含替换 IBM 小型机、Oracle 数据库和集中式存储,告别 IOE 架构;系统响应时间降低至毫秒级,满足高峰期出单需求;支撑千亿级保费处理量,并具备未来扩展能力等内容。

技术难点与挑战

  1. 业务场景复杂

涉及柜面、单证、联共保、外币、分期等多种业务模式,需要严格校验逻辑,确保业务准确合规。

  1. 系统关联复杂

与公司内 40 多个系统互联互通,同时对接外部监管系统,系统兼容与稳定要求极高。

  1. 连续性要求高

每天支撑近数万出单员和 数千家渠道,需提供 7×24 小时不间断服务。

  1. 改造工程量大

涉及数百万行代码改造,覆盖 110 个 MQ 队列、200+ 接口。

  1. 一次性切换

业务逻辑复杂,无法分批或灰度,必须在一次窗口期内整体完成。

  1. 停机窗口极短

切换需在 ≤3 小时 内完成停机、校验与上线,避免影响生产性能。

数据库替换与适配方案

在验证过程中,团队为解决兼容性问题,研发团队自主研发了 UNIC 开发框架,完成了核心语法和语义的适配,并获得软件著作权。此外,还针对 Oracle 与国产数据库的差异进行了逐一解决。

  • 函数与语法:逐条对照替换;
  • null 值与空字符串:重写 SQL 逻辑,避免业务异常;
  • 存储过程:通过 TMS 工具将 Oracle 存储过程自动转化为 Java 代码,减少人工改造成本 。
  • 特殊字段处理:针对 Oracle 的 number、varchar2 等特殊字段类型,统一转换为 TiDB 支持的 decimal 与 varchar 类型,并通过精度校验和长度限制确保数据一致性。

数据迁移与回退机制

在金融行业的核心系统改造中,数据迁移与回退方案往往是最被关注的环节。该财险机构在数据库替换过程中,结合系统数据量大、表结构复杂、业务连续性要求高的特点,制定了多层次、可回退的数据迁移与保障机制。

  1. 全链路迁移设计

迁移分为 全量初始化 + 增量同步 两个阶段,确保迁移过程中源库与目标库的数据保持一致:

  • 全量数据初始化:通过 Expdp/Impdp + SQLULDR2 + Lightning,将上千张表拆分为多组并行导入,单表最高 10TB,整体迁移周期控制在 15–20 天内完成。
  • 增量数据同步:利用 OGG(Oracle GoldenGate)和 TiCDC 实现日志级别的变更捕获与实时同步,支持单表多进程拆分,保证在高峰期也能快速追平。
  • 迁移效率:Oracle 数据泵导出 8 小时,中间库全量导出 ≤72 小时,全量导入 ≤24 小时,增量同步 ≤7 天。

  1. 大表迁移策略

针对保险业务中常见的“单表超大”场景,采取 分组并行 + 暂存中间库 的方式:

  • 将大表切分为多个分片并行导出,再通过 Lightning 工具多线程导入 TiDB。
  • 夜间业务低峰时集中导入大表数据,动态调度导入批次,避免对线上业务造成冲击。

  1. 数据回退机制

为防止不可预期的情况,该财险机构建立了完善的回退机制:

  • 双轨运行:在迁移期间,Oracle 与 TiDB 保持双轨运行,确保一旦新系统出现问题可快速切换回旧库。
  • 逃生库设计:在 TiDB 与 Oracle 之间搭建同步链路,保证当 TiDB 出现不可抗拒问题时,可以在 ≤6 个月内无缝切回 Oracle。
  • 回退方案验证:在实施过程中多次进行回退演练,确保切换条件、链路延迟和一致性校验都达到生产级别要求。

  1. 金融行业可操作性保障

在整个迁移与回退过程中,该财险机构特别强调:

  • 可控性:每一步迁移均有 SCN 号记录,确保回溯可追踪。
  • 一致性:全程执行校验策略,保证迁移前后业务账务口径一致。
  • 低风险:通过“并行分组、夜间导入、逃生库保留”的组合拳,最大化降低迁移带来的业务风险。

性能优化与结果

该财险机构围绕 SQL 层面优化底层硬件调优两个方向,确保系统在大规模并发下依然能够稳定运行。

  1. SQL 层面优化
  • 白盒优化:在上线前对关键业务 SQL 进行全面回放与分析,共收集 SQL 1554 条,其中优化 61 条,包括执行顺序优化、exists 语句替换、内存溢出处理等,整体性能提升约 40%
  • 持续回放优化:通过 TMS 内置 SQL 兼容性评估与回放验证功能,模拟真实业务高峰场景,发现并优化热点 SQL。经过多轮优化,累计提升性能约 60%
  1. 硬件与系统优化
  • CPU & 内存:调整页表大小、NUMA 架构优化、CPU 频率开关调节;
  • 磁盘 IO:优化 IO 调度方式,调整文件系统参数,提高并发写入性能;
  • 网络:优化中断绑核与 NUMA 绑定,减少延迟;
  • 应用系统:锁优化、Cacheline 优化。
  1. 优化成果

通过多层次的性能优化,该财险机构核心系统在新架构下实现了:

  • 响应时间缩短:关键业务 SQL 平均响应时间从 9ms 降低至 6ms;
  • 高并发承载力提升:可平稳支撑千亿级保费业务处理,通过横向扩展可支持 3000 亿级以上业务量
  • 系统稳定性增强:在高峰并发下仍保持交易稳定,业务连续性得到全面保障。

四、国产化改造方法论与经验总结

在多年的探索中,该财险机构总结出了一套 “3 阶 6 步 18 工具” 的国产化实践方法论。

  • 三阶段:规划设计 → 开发与建设 → 运营维护;
  • 六步骤:现状分析、适配验证、系统迁移、功能改造、安全防控、运营保障;
  • 十八工具:覆盖报告、方案、清单、预案等全链路文档。

这一体系不仅指导了公司内部的国产化工作,还被行业媒体收录发表,成为金融行业重要的实践参考 。

五、项目总结:关键成功因素

该财险机构核心系统的国产化替换不仅是一次技术迁移,更是一次全方位的组织协同与能力提升。在项目过程中,公司通过充分评估、联合攻关与稳步实施,最终实现了核心业务系统的平稳切换与持续运营。整体经验可归纳为以下几点:

  • 谋定而后动:前期进行充分的系统评估与适配验证,确保方案可行、风险可控。
  • 分步实施,稳中求进:通过架构设计、迁移演练与灰度上线,保证系统切换的平稳过渡。
  • 强化合作伙伴关系:依托可信赖的技术伙伴,共同攻克适配与迁移中的复杂难题。
  • 构建运维保障体系:完善“三应”机制与全面监控,确保替换后的系统能够安全、稳定、高效运行。
  • 注重知识沉淀与人才培养:通过培训与文档化建设,形成可复制、可推广的经验蓝本。

六、行业启示与未来展望

国产化改造不仅是企业自身的里程碑,更是金融行业数字化转型的重要样本。通过本次核心系统替换,该财险机构团队在架构选型、数据库迁移、性能优化与运维保障等方面积累了宝贵经验,也为行业同仁提供了以下启示:

  1. 分布式架构是大势所趋:传统集中式数据库在扩展性、可靠性上已难以满足金融级业务需求,分布式架构凭借横向扩展与高可用能力,成为新一代核心系统的首选。
  2. 数据库迁移是国产化的关键:从语法适配、数据迁移到回退机制,数据库迁移不仅是技术难点,更是项目能否成功上线的决定性环节。
  3. 运维与生态同样重要:国产化并非“一次性切换”,而是长期演进。必须结合监控、培训与生态合作,持续构建“可运营、可进化”的体系,才能真正发挥长期价值。
  4. 合作伙伴关系至关重要:金融级系统改造复杂度极高,唯有与高度可信赖的合作伙伴紧密协作,才能在关键环节快速攻坚。
  5. 知识与能力沉淀形成可复制蓝本:通过培训、文档与“三应”机制,该财险机构为后续更多系统替换奠定了可复制、可推广的基础。

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