17 Sep 2020

Використання Apache Kafka для взаємодії АБС Б2 з новим клієнт-банком – одна зі значущих подій у низці проектів компанії CS. Чому ця новина варта уваги, у чому її важливість? Навіщо взагалі це потрібно банкам, яка поточна реалізація і перспективи?

Для початку – кілька слів про Kafka. Ні, не про всесвітньо відомого письменника.

Apache Kafka – розподілена потокова (стрімінгова) платформа, такий собі (визначення з Вікіпедії) програмний брокер повідомлень. «Брокер», тобто «посередник» – ключове слово для розуміння процесу. Грубо кажучи, Kafka дозволяє впорядкувати безліч (мільйон плюс) повідомлень (транзакцій), вибудовуючи їх у правильні черги та оперативно обробляючи. Основна функція Kafka – це управління паралельними потоками даних у реальному режимі часу із забезпеченням надійного безперервного передавання інформації між системами та/або застосунками.

Тобто якщо великі розгалужені системи генерують величезну кількість подій (транзакції, логи, дані моніторингу та доступу до ресурсів тощо), то Kafka збирає відповідні дані у видавців (producer), поміщає їх в своє розподілене сховище згідно з категоріями, або темами (topic), і роздає їх підписантам (consumer) згідно з так званими оформленими підписками. Чим це відрізняється від інших рішень, які передбачають оброблення черги повідомлень від видавця до підписанта? У чому тут новаторство і прорив?

Переваги

Переваги черги повідомлень Kafka:

• Кластеризація (горизонтальна масштабованість). Kafka працює як кластер на одному або декількох серверах, які можуть охоплювати різні центри оброблення даних. Навіть один Kafka-брокер – це кластер, і для того щоб додати другий, не потрібно ніяких особливих налаштувань. Додавання нової машини дозволяє уникнути простоїв, притому кількість машин, що додаються до кластера, не обмежується.
• Продуктивність і доступність. Пропускна здатність Kafka – до мільйона повідомлень за секунду. Водночас обслуговування однієї теми декількома брокерами, дроблення черг на частини і розподіл їх по кластеру дозволяє істотно збільшити пропускну здатність.
• Зберігання повідомлень. Kafka зберігає повідомлення стільки, скільки потрібно (за замовчуванням – тиждень). Таким чином, підписуючись на тему в Kafka, можна отримати і вчорашні, і позавчорашні повідомлення і… Тимчасом як інші брокери повідомлень видаляють їх після успішної доставки. Крім того, Kafka автоматично зберігає повідомлення на диску – для цього не потрібно окремих налаштувань.
• Журнал транзакцій. Для кожної теми (топіка) кластер Kafka веде журнал, який розбивається на розділи (partition). Кожен журнал являє собою незмінну послідовність записів з ідентифікаційним номером (до цієї структури можна тільки додавати записи, видаляти або змінювати їх неможливо). Сувора впорядкована структура – серцевина Kafka. Розділи журналу дозволяють йому масштабуватися за межі розміру, здатного вмістити один сервер.

Загальну схему передавання інформації за допомогою Apache Kafka наведено на рисунку 1.
 
Рисунок 1. Передавання інформації за допомогою Apache Kafka

А що в нас? Поставлена задача й поточна реалізація

Отже, яке завдання ми вирішуємо? Взаємодія АБС Б2 з новим клієнт-банком для передавання онлайн-повідомлень про кредити й депозити фізичних осіб (з АБС Б2 клієнт-банку передається інформація, наприклад, про транзакції, стан рахунку та про інші динамічно змінювані параметри кредитних і депозитних угод). Навіщо нам для цього Kafka – вже зрозуміло. Тепер про те, як саме ми використовуємо можливості Kafka в роботі банківської інфраструктури.

Загальний алгоритм передавання повідомлень через потокову платформу Kafka:

• Генерування та відправлення вихідних повідомлень. Для генерування вихідних повідомлень реалізовано новий механізм, який за певних подій в АБС (створення/змінення об'єкта моніторингу –  контрагента, угоди, рахунку тощо) генерує відповідні події та відправляє їх до Oracle Advanced Queue. На ці події можуть підписуватися всі, кому вони цікаві. Одним з таких підписантів є підсистема взаємодії через Kafka з клієнт-банком, яка читає події з Oracle Advanced Queue і формує повідомлення. Для передавання повідомлень використовується застосунок Java, який отримує сформоване повідомлення із зазначеної підсистеми та записує його до відповідного топіку Kafka. Клієнт-банк не відповідає на вихідні повідомлення.
• Оброблення та приймання вхідних повідомлень. На боці клієнт-банку формуються повідомлення, які відправляються до АБС, – вхідні повідомлення. Притому вони не проходять через Oracle Advanced Queue (див. попередній пункт). Для передавання вхідних повідомлень використовується Java-застосунок, який читає повідомлення з топіків Kafka та передає до АБС для оброблення. АБС обробляє вхідне повідомлення та відправляє результат оброблення у вигляді вихідного повідомлення (за допомогою описаного вище механізму відправлення вихідних повідомлень).

Кафка явно щось знав…
«Істинний шлях йде по канату, який натягнутий не високо, а над самою землею».
Франц Кафка

Як ми бачимо, використання платформи Kafka для інтеграції між різними банківськими системами дозволяє впорядкувати та істотно прискорити передавання інформації, а також убезпечити банківську інфраструктуру від технічних форс-мажорів.