银行ATMPOS综合前置系统的设计与实现.pdf

华东师范大学 硕士学位论文 银行ATM POS综合前置系统的设计与实现 姓名 张健 申请学位级别 硕士 专业 软件工程 指导教师 黄国兴 20050401 摘要 随着信息技术对银行业的渗透和促进 银行卡业务近年来得到了迅猛发展 银 行卡发卡量 交易量大幅激增 A T M P O S 设备数量也随之增加 而商业银行旧有 的前置应用系统已不堪重负 日渐暴露出交易故障增多 设备接入管理不便 系 统维护投入过大 交易安全隐患增多等弊端 这大大影响了银行的正常运作 对 银行的业务发展造成了严重束缚 设计出功能完备 架构先进 性能卓越 离稳 定性 高可靠性的前置应用系统成为各大银行的迫切任务 本文针对行业发展及研究状况 详细分析了银行A T M P O S 前置系统的需求 并在此基础上 以克服银行旧有系统的弊端为目标 提出了改进的网络架构模型 一致的数据模型 多层次的应用计算模式和完备的系统安全策略 由于系统设计 的可扩展性将直接影响系统后续的二次开发和升级 为达到系统良好的可扩展性 设计过程中对A T M 和P O S 的前置业务功能进行了抽象与综合 实现了代码框架 复用设计 本文提出了A T M P O S 设备的统一接入管理和监控 交易的处理和转发流程 三层密钥管理 日志服务 异常处理 数据统计分析等方面的设计新思路 新方 法 重点论述了A T M P O S 交易处理流程 通讯方式 内部交易报文与I S 0 8 5 8 3 标准报文格式转换等的实现 为达到接入渠道的统一性 交易模式及业务处理的 灵活性 交易数据的准确性和安全性提供了具体方法 当前各大银行正在实施数据大集中的信息化改造 银行核心账务系统的前置将 扮演越来越重要的角色 本文的论述有利于促进银行数据处理大集中的实施和对 银行前置系统设计的研究 也有利于促进银行卡产业发展和对金融信息系统安全 性 可扩展性 以及金融行业软件解决方案等方面的研究 关键词 自动柜员机 销售终端 银行卡 交易 A b s t r a c t W i t ht h ei n f i l t r a t i o na n dp r o m o t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt ot h eb a n k i n g t h e b u s i n e s so ft h eb a n kc a r dh a sg o ts w i f ta n dv i o l e n td e v e l o p m e n ti nr e c e n ty e a r s T h e i s s u e da n dt r a n s a c t i o nv o l u m eo ft h eb a n kc a r di n c r e a s e ss h a r p l y b y aw i d e m a r g i n s o t h eq u a n t i t yo fA T M P O S e q u i p m e n ti n c r e a s e st h e r e u p o n t o o T h ec o m m e r c i a lb a n k s o l da p p l i c a t i o ns y s t e mc a n tb e a rt h eh e a v yl o a d a n di te x p o s e dt h ei n c r e a s e d t r a n s a c t i o nt r o u b l e t h ei n c o n v e n i e n c eo fd e v i c ec o n n e c t i o n m a n a g e m e n t t h e h i g h C O S ts y s t e mm a i n t e n a n c e t h ea s c e n d i n g t r a n s a c t i o ns a f e t yt l i d d e nd a n g e r d a yb y d a y T h o s ed r a w b a c k s h a v ei n f l u e n c e dt h en o r m a l o p e r a t i o n o ft h eb a n k g r e a t l y a n d f e t t e r e dt h eb u s i n e s sd e v e l o p m e n to ft h eb a n k s e r i o u s l y T od e s i g n t h es y s t e mw i t h c o m p l e t ef u n c t i o n a d v a n c e df r a m e w o r k r e m a r k a b l ep e r f o r m a n c e h i g hs t a b i l i t y h i g h d e p e n d a b i l i t y b e c a m ee v e r yb a n k su r g e n tt a s k T h et h e s i sa c c o r dt ot h es t a t eo f d e v e l o p m e n t a n d r e s e a r c h a n a l y s e dt h e r e q u i r e m e n t f o rt h eb a n k a p p l i c a t i o ns y s t e m i nd e t a i l T h et h e s i sr e g a r d o v e r c o m i n g d r a w b a c ko ft h eb a n kt h eo l d s y s t e m a st h eg o a l p u tf o r w a r d i m p r o v e d n e t w o r k f r a m e w o r km o d e l c o h e r e n td a t am o d e l m u l t i t i e rc o m p u t a t i o ns c h e m a c o m p l e t e t a c t i c so f s y s t e ms e c u r i t y B e c a u s et h ee x p a n s i b i l i t yo f s y s t e md e s i g nw o u l di n f l u e n c e f o l l o w u ps e c o n d a r yd e v e l o p m e n t a n d u p g r a d i n gd i r e c t l y I no r d e r t or e a c hi t sg o o d e x p a n s i b i l i t y w e d ot h et h eb u s i n e s sf u n c t i o nd e s i g na b s t r a c t l ya n d c o m p r e h e n s i v l 5 r e a l i z i n gt h eR e u s a b l ed e s i g n i n g o fc o d ef r a m e f i n a l l y T h et h e s i sb r i n gf o r w a r dn e w t h i n k i n ga n dm e t h o d s f o rA T M P O Sd e v i c e u n i f o r mc o n n e c t i o nM a n a g ea n dc o n t r o l t h ef l o w o ft r a n s a c t i o na n d f o r w a r d t h r e e l e v e lc r y p t o g r a p h i c k e ym a n a g e m e n t l o g g i n gs e r v i c e e x c e p t i o nh a n d l i n g s t a t i s t i c a la n a l y s i so ft h ed a t aa n dS Oo n T h ed i s s e r t a t es t r e s so nt h er e a l i z a t i o no f t r a n s a c t i o nd e a l i n gf l o w c o m m u n i c a t i o ns t y l e f o r m a tc o n v e r t i o nb e t w e e ni n t e r n a l t r a n s a c t i o nm e s s a g ea n di s 0 8 5 8 3s t a n d a r dm e s s a g e T h ed e s i g np r o v i d em a n y c o n c r e t em e t h o d st oa c h i e v et h ec o n s i s t e n c eo fc o n n e c t i o nc h a n n e l t h ef l e x i b i l i t yo f b u s i n e s sd e a l i n ga n dt r a n s a c t i o nm o d e t h e a c c u r a c ya n ds e c u r i t yo f t r a n s a c t i o nd a t a N o w a d a y se v e r yb a n k i sa c t u a l i z i n gd a t a c o n c e n t r a t i o no fi n f o r m a t i o n b a s e d u p g r a d e t h ec o n n e c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mo f b a n kc o r e A c c o u n tw i l lp l a yam o r e i m p o r t a n tr o l eg r a d u a l l y T h et h e s i sw i l ll e a dt op r o m o t e t h ed a t a c o n c e n t r a t i o n a l s o h e l p t oa c c e l e r a t et h er e s e a r c hf o rb a n kc a r di n d u s t r yd e v e l o p m e n ta n d b a n k i n g i n d u s t r ys o f t w a r es o l u t i o n K e yW o r d s A T M P O S B a n k C a r d T r a n s a c t i o n 邋硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位 备注 贾益刚高级工程师上海环保局信息中心主席 李志斌教授华东师大信息学院 张丽高级工程师华东师大软件学院 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究 成果 据我所知 除丈中已经注明引用的内容外 本论文不包含其他个人已经 发表或撰写过的研究成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在 文中作了明确说明并表示谢意 作者签名 学位论文使用授权声明 本人完全了解华东师范大学有关保留 使用学位论文的规定 学校有权保 留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版 有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校圈书馆被查阅 有 权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索 有权将学位论文的标题和摘要 汇编出版 保密的学位论文在解密后适用 学位论文作者签名 磷绽 日期 哆j 西 I 绪论 I I 研究背景 I I I 概述 软件工程顿十学位论文 随着计算机 通信技术对银行业的渗透和促进 银行的传统业务衍生出了新 的业务种类 银行卡 网上银行 手机银行等新业务的大量涌现 尤其是银行卡业务近年来得到了迅猛发展和广泛普及 2 4 小时A T M 自助金 融服务和商场P O S 刷卡消费既给人们的生活 工作带来了翻天覆地的变化 同 时也促进了经济的快速发展 设计安全性高 处理性能良好的应用系统成为各大 银行的当务之急 针对当前需求 本课题设计和实现了对银行普遍适用的A T M P O S 综合前置 系统 目前本系统已应用于多家银行和金融机构 图1 1 给出了蛆M P O S 综合前置系统的架构示意图 共7 负 软件T 程硕士学位论文 图1 1 银行A T M P O S 综合前置系统的结构简图 图中在后端的是银行储蓄系统账务主机 作为储蓄业务系统的数据仓库和交 易处理中心 其主要负责处理广大银行储户的交易处理 维护储户的账户安全 为银行储户提供便捷 高效的金融服务 银行储蓄系统账务主机一般由大型机或小型机承担 能够处理高复杂性的业 务流程和高并发性的交易操作 图中位于银行账务主机系统的前端是前置机 扮演着中介角色 前置机的主 要功能是在中央主机和用户终端 或个人工作站 外围设备 之间实现数据的上 传下达工作 不仅可以有效地减轻主机系统的工作负担 提高系统的工作效率 而且也能起到保护主机系统安全的作用 A T M P O S 综合前置系统即运行在前置 机上 处理和转发A T M P O S 各种交易业务及设备的接入管理和监控 并负责与 主机侧 设备侧的对账等功能 前置系统可以接入的多种型号的A T M P O S 等 电子金融设备 图中位于前端的是自动柜员机A T M A u t o m a t e dT e l l e rM a c h i n e 销售终端 P O S P o i n t o f S a l e 现金存款机C D M C a s h D e p o s i t M a c h i n e A T M C D M 提供2 4 小时的自助金融服务 查询服务 取款服务 存款服务 P O S 在购物 场所提供非现金的支付方式 图中的监控和管理终端有银行的运维工作人员负责 对前端的A T M P O S 等电子金融设备及各类交易进行监控 管理 统计 1 1 2 当前行业发展状况及分析 本综合前置系统主要是处理转发各类金融交易和管理各种电子金融设备 人 们通过在A T M P O S 设备使用银行卡来从事金融活动 因此 银行卡成为人们和 银行核心账务系统交互的重要桥梁和纽带 银行卡的发展直接体现了整个银行业 的经营状况和发展水平 我国银行卡的起步始于中国银行1 9 8 5 年发行的第一张银行卡 虽然银行卡 发展了多年 但长期以来我国的银行卡在大部分的地区还是不能跨地区跨行使 用 银行卡的使用始终得不到普及 在后续的几年中我国银行卡的发展出现了举 步唯艰的局面 形成这一局面的原因主要有以下几点 银行卡的业务不能互联 各银行发行的银行卡只能在同城同行进行交易 使得持卡人需携带多张银行卡 给个人资金管理带来不便 管理体制不完善 不健全 标准化程度低 各银行管 理模式不统一 给互通带来阻碍 通讯条件和技术服务水平不高 业务处理手段 笫5 页共7 1 i 软件 T 程硕十学位论文 落后 使得应用系统难以承担高压力的交易任务 银行卡市场环境和服务环境不 佳 持卡人和商户积极性不高 发卡范围和普及度差强人意 针对这样的不良局面 为促进银行卡产业发展 实现银行卡业务的互联互通 从1 9 9 3 年我国开始实施以发展电子货币为目的 以电子货币应用为重点的各类 卡基应用系统工程一金卡工程 金卡工程广义是金融电子化工程 狭义上是电子 货币工程 它是我国的一项跨系统 跨地区 跨世纪的社会系统工程 它以计算 机 通信等现代科技为基础 以银行卡等为介质 通过计算机网络系统 以电子 信息转帐形式实现货币流通 它的实现必将加速我国金融现代化步伐 从而提高 社会运作效率 方便人民工作生活 对于我国的金融 经济发展具有深远意义 1 9 9 7 年9 月 1 2 个试点城市实现了同城跨行A T M P O S 联网运营 1 9 9 8 年 1 2 月 人民银行组织各大商业银行在北京建成银行卡信息交换总中心并投入试 运行 开展异地跨行联网交易业务 自1 9 9 9 年开始 全国银行卡办公室陆续制 定和颁布了行业相关标准 这为规范银行卡业务 促进互联 普及电子支付方式 起到了积极的推动作用 2 0 0 1 年 人民银行提出了2 0 0 2 年联网通用 3 1 4 目标 即在3 0 0 个城市实现 商业银行行内银行卡业务联网运行 在1 0 0 个城市实现银行卡的跨行通用 在北 京 上海等4 5 个大中城市实现各类银行卡的异地跨行通用和发行银联卡 为推 动全国范围内的银行卡联网通用 2 0 0 2 年3 月 人民银行批准设立了中国银联 股份有限公司 专门从事全国统一的银行卡跨行信息交换业务 中国银联的成立 对促进银行卡联网通用 改善银行卡受理环境 推动我国银行卡产业发展发挥了 关键作用 各商业银行顾全大局 按照联网通用的要求 积极开展系统和终端标 准化改造 保证了联网通用的顺利实施 在党中央 国务院的领导下 经过各有关方面的共同努力 我国银行卡产业 获得较大发展 并已经成为全球发展潜力最大的国家 2 0 0 4 年 我国银行卡产业呈稳步发展的良好态势 全年新增发卡机构4 3 家 累计达到1 5 2 家 全部加入银联网络 新增发卡量1 1 3 亿张 同比增长了1 7 4 其中借记卡增长了6 6 信用卡增长了2 6 3 发卡量累计达到7 6 2 亿张 其 中借记卡6 6 3 亿张 信用卡O 9 8 亿张 2 0 0 4 年全国新增特约商户1 0 5 万户 新增P O S 机具1 4 8 万台 新增A T M 机具0 8 万台 同比分别增长4 5 7 4 2 3 和1 3 3 截至2 0 0 4 年底 全国共 有特约商户3 3 5 万户 P O S 机具4 9 8 万台 A T M 机具6 8 万台 2 0 0 4 年全国共发生银行卡交易5 7 4 9 亿笔 总交易金额2 6 4 5 万亿元 同比 分别增长2 8 9 和4 7 0 3 其中人民币卡交易5 7 1 亿笔 交易金额2 6 3 8 万亿 元 同比分别增长2 8 2 和4 6 7 全年银行卡跨行交易笔数为1 8 3 亿笔 交易 会额6 8 5 8 亿元 同比分别增长5 2 7 和8 0 2 第6 撕共7 1 虹 软件T 程硕十学位论文 综上 我国银行卡产业取得了明显的成绩 并进入快速增长阶段 但总体上 与发达国家相比 我国银行卡产业还处于初级阶段 地区发展不平衡 持卡消费 风气尚未形成 受理市场建设滞后 用卡频率 持卡消费率 商户普及率等与发 达国家相比存在较大差距 市场化的经营管理体制尚未形成 服务质量有待改进 风险管理能力需要加强 产业整体竞争力尚需进一步提高 并且 随着产业规模 的壮大 整体规划不够 法规建设滞后 受理市场不规范 产业扶持政策缺位等 深层次矛盾日渐显露 这些不足需要通过大力地宣传 政策 法制的完善来改进 和解决 1 1 3 课题研究状况 随着银行业务的不断拓展和信息系统的不断规划 数据处理大集中 已经 成为各大银行信息化的建设的大趋势 大集中将是一项行之有效的经营战略 也 是我国商业银行电子化向高级阶段发展的必由之路 目前 国内各商业银行的核心业务系统已经逐渐形成全国或区域性集中的模 式 前置应用系统主要处于省级集中的开发实施阶段 建设后的前冒系统具有以 下特点 统一全辖分支行的前置平台 统一各部门的前置平台 为大集中打下坚 实的基础 方便以后大集中核心业务系统改造和升级 缩短金融产品的开发周期 加强银行在当地的竞争优势 银行旧有的前置应用系统在日益增长的业务面前 暴露出许多问题和弊端 数据未能大集中处理 缺乏统一的渠道接入 自助设备型号众多常常导致新设备 介入时 应用的升级困难 升级成本高 周期长等问题 缺乏标准的管理 监控 工具 没有完整的监控和预警系统 发现和排除故障不及时 维护工作量巨大 数据查询和统计分析功能较弱 缺少对统一的内容管理 新型业务的管理缺乏有 效的方式 可扩展性不足 跨行交易的成功率有待提升 系统安全设计存在漏洞 通过信息技术手段的金融犯罪案例时有发生 缺乏多层次的管理体系 远程管理 控制工具 解决以上问题的最佳途径就是建立一个功能完备 架构先进 性能卓越 高 稳定性 高可靠性的综合前置应用系统 并对众多复杂的前置业务进行系统整合 以符合数据大集中的要求 第7 负共7 1 负 软件工程硕士学位论文 1 2 本课题来源及研究目标 1 2 1 课题来源 课题来源于本人参与灯M P O S 综合前置系统的设计和研究 1 2 2 研究目标 根据以上分析 确立了本课题的研究目标 在遵循软件工程规范和开发准则的前提下 实现性能出众 安全性高 扩充 性好的银行闽M P O S 综合前置系统 能够支持各类A T M P O 设备的接入 处 理和转发各种删 P O S 交易 完成设备侧及账务主机侧的对账 提供灵活多样 的查询统计等 第8 负 共7 1 砸 软件工程硕士学位论文 2 前置系统的总体需求 2 1 需求概述 需求分析处于软件生命周期的开端 是对业务功能和流程的了解 提取 抽 象 升华的过程 包含收集 分析 细化 验证等步骤 在项目开发过程中有着 至关重要的地位 需求分析的明确性 完备性 一致性 可测试性直接决定着整 个项目或产品的质量 评判一个软件项目成功的标准是看其是否解决了用户的问题 而用户的问题 就是体现为用户的需求 需求阶段的一个不慎都有可能导致软件实现阶段的大量 返工 然而 有些需求是隐性的 有时连用户都不清楚自己的需求 作为需求分 析人员唯有通过深入地挖掘和开发才能较好地避免 软件需求的层次包括 业务需求 反映组织机构或客户对系统 产品高层次的目标要求 用户需求 描述用户使用产品必须要完成的任务 功能需求 定义开发人员必须实现的软件功能 使得用户能完成他们的任务 从而满足了业务需求 经过项目组和银行工作人员长时间地深入交流和分析得出了以下需求 为后 续阶段的设计和开发提供了良好的根据 2 2 业务需求 2 2 1 系统性能及特性方面 1 系统需良好的交易处理性能和并发处理能力 2 系统需支持2 4 小时不问断服务 3 系统需具有高可用性及稳定性 4 系统需设计功能模块化 控制系统参数化 5 系统需具有统一的开发 配置架构 第9 页共7 1 页 软件工程硕士学位论文 6 系统需具有完善简便的二次开发特性 7 系统需支持插件方式对各类账务主机交易接口的支持 8 系统需支持插件方式对新型自助设备的扩充支持 2 2 2 系统功能方面 1 系统需具有强大的消息识别 转换 路由功能 2 系统需支持不同品牌A T M P O S 设备的统一接入处理 3 系统需支持和终端侧及账务主机侧的自动对帐 4 系统需提供强大设备实时监控功能 并提供详细直观的故障告警信息 5 系统需具有完善的冲正机制 保障联机交易的完整性和数据一致性 6 系统需具有完善的日志和审计能力 7 系统需支持硬件加密和软件加密两种方式 8 系统需具有完善的系统管理工具 9 系统需支持可根据用户需要灵活定制的查询 统计及报表功能 2 3 用户需求 2 3 1 交易处理及转发 用户对交易的需求根据设备种类分为A T M 交易和P O S 交易 1 删交易需求 查询交易 取款交易 转帐交易 取款冲正交易 转帐冲正交易 修改密码 交易 卡识别交易 卡表下载交易 结算对账交易 重置密钥交易 装钞通知交 易等 2 P O S 交易需求 预授权交易 预授权撤消交易 查询交易 预授权完成交易 预授权完成撤 消交易 消费交易 消费撤消交易 退货交易 预授权冲正交易 预授权撤消冲 正交易 消费冲正交易 消费撤消冲正交易 预授权完成冲正交易 预授权完成 擞消冲正交易 结算对账交易 终端签到签退交易 主管密码修改交易 相对A T M 交易而言 P O S 交易的流程较复杂些 下面以图表示了P O S 交易 的流程顺序 第1 0 负共7 1 负 软件工程硕士学位论文 礞授权冲正 预授权 k 预授权完成冲正 丽森溪孬 矗 预授权撇消冲正 权结算冲正 预授权撤消 预授权完成撤消冲正 预授权克威撤消 权结算撤消冲正 撒消 图2 1 以上来自A T M P O S 的各类交易通过前置的分类处理 并保存相关的信息 后 将交易发往主机或银联交换中心 2 3 2 对账 1 对账 设备与前置总帐对帐 由设备主动向前置系统发送对总帐的报文请求 由前 置根据统计结果返回对帐结果 前置与账务主机对帐 由前置主动向后台账务系统发送对总帐的报文请求 由账务主机返回对帐结果 2 勾对明细 与对账功能相似 分为设备主动向前置勾对 前置主动向主机勾对 发送端主动发送对账明细数据报文 由接受端根据明细进行核对 同时生成 核对结果明细 包括各自明细总数 对账结果 致 不一致 未参与核对的笔数 明细信息等 并提供报表生成 打印功能 2 3 3 设备管理与监控 设备的管理与监控包括A T M 静态信息管理 A T M 状态信息管理 A T M 交易 第1 1 负共7 1 吹 软件工程硕士学位论文 信息管理 A T M 设备监控 设备远程控制 设备维护信息管理 对账功能等功 能 1 设各静态信息管理 设备静态信息包括设备终端号 设备名称 设备种类 设备口地址 端口 号 所属机构代码 设备安装地址 负责人名称及联系方式 设备品牌 安装时 间 设备维护商 联系人 联系电话等信息 2 设备状态信息管理 设备状态信息管理主要功能是建立设备状态信息的数据库 实时 动态记录 相关状态信息 系统通过两种方式获取设备状态信息 主动方式 被动方式 主动方式 即系统轮询 系统可对下辖的设备终端进行主动查询 即A T M P 发状态查询请求报文给A T M I M 将其设备状态信息返回给A T M P 被动方式 即终端不定时 定时上送 A T M 可定时向前置系统上送状态信 息数据 A T M 在每笔交易消息头中上送状态信息数据 3 交易信息管理 交易信息管理是对终端设备的交易资料进行管理的工具 设备交易信息管理 详细记录每个设备的每笔交易的处理情况 提供设备的交易统计报表和异常交易 清单 包括 设备交易明细 设备交易统计 分析 设备异常交易明细 设备异 常交易统计 设备故障明细 设备故障统计 分析 设备交易峰值时间统计 吞卡数量等 4 设备监控 系统可提供设备状态跟踪 故障诊断 维护手段 减轻维护压力 提高维护 工作的效率 系统采用基于W E B 结构的图形化界面 采用事件触发的控制机制 直观的显示设备故障的情况和发生故障的主要原因 同时 系统还可以根据需要 还可以查看实时状态信息 实时交易流水信息 5 f M 设备的远程控制 A T M 设备的远程控制功能是指为操作员和管理人员提供可以远程控制设备 改变设备运行状态的工具 根据设备的故障情况 操作员或管理人员可以使用设 备远程控制工具 决定设备的服务状态 如开 关 重新启动设备等 在设备故 障信息报告不详时 操作员可以使用设备远程控制工具向设备发送控制命令 要 求设备提交更详细的故障资料 6 设备维护信息管理 系统提供设备故障的发生 描述 以及维护信息的记录功能 通过该功能可 在设备发生故障时 通过查询 记录故障维护信息 获取同类故障的处理方式 解决方法 共7 1 页 2 3 4 信息服务 软件工程硕士学位论文 1 信息查询 信息查询包括交易信息查询 设备状态查询等 为满足不同操作用户的查询要求 系统应提供灵活 方便的 可以根据用户 需要提供动态查询方式 同时保证信息查询的效率 确保信息查询数据的准确性 和完整性 交易信息查询 根据设备的终端标识和清算日期等条件 提供交易的的有关 所有明细信息 交易信息的显示可以根据用户需要进行动态的调整 设备状态查询 根据设备终端标识和日期等条件 提供设备运行状态的所有 明细信息 状态信息的显示也可以根据用户需要进行动态的调整 2 交易统计 系统根据管理需要 根据不同的要素对业务运行数据进行分类 汇总 生成 相关的统计报表 为业务管理工作提供依据 主要统计报表包括 不同交易种类 交易量 不同时间范围交易量 不同时段交易量 不同错误响应码交易量 不同卡种类交易量 不同机构交易量 不同设备交易量 设备运行故障情况等 3 分级管理 根据机构的划分和管理的需要 系统提供分级的权限管理功能 针对不同级 别的操作员对监控管理信息进行准确过滤 将对应信息发往监控的终端 2 4 功能需求 2 4 1 交易预处理功能 综合前置系统完成的不仅仅是设备工作状态的管理 同时具有一系列非账务 类交易预处理功能 主要是与设备相关的交易数据检查 交易关键数据记录等 1 设备相关交易数据检查 交易数据中部分与设备相关的数据或者被要求在综合前置系统进行检查的 数据字段可以在前置系统配置和客户化过程中指定 系统运行时进行数据的检 查 检查通过的设备交易方能继续进行处理 否则将返回设备交易拒绝信息 与 此类数据检查类似的还包括交易过程中对设备状态的检查 后台处理应答数据的 匹配和检查等 一并归入到交易数据检查范畴中 第1 3 负共7 1 页 软件工程硕士学位论文 2 设备相关交易数据记录 综合前置系统可以按用户要求选择交易数据中与设备相关的关键数据记录 下来 作为设备相关交易日志 可用来进行设备相关交易联机查询 也可以用来 进行历史交易信息的统计和分析 可根据不同设备类型 不同地区设备等进行分 类统计查询 为评价设备功用 地区使用率提供参考信息 监控终端需提供基本 的联机交易查询功能 可选择显示的关键字段 需要的话监控终端可以设计简单 的数据分析功能 进行交易历史数据的统计和分析 对那些用户不想或者无法进行分析的交易数据 在综合前置系统中可以不分 析不记录其交易数据 只作交易传递 减少不必要的处理 提高系统的工作效率 2 4 2 设备的交易通道 综合前置系统不仅仅是完成交易的预处理 更概括的说 它是各种设备与后 台系统 或其他业务系统 交易的通道 对此 它具有交易通道的基本功能 同 时充分考虑了交易数据格式和数据通讯方式的不确定性 1 数据格式转换 实际应用当中各种设备的交易数据是多种多样的 即使同一类设备由于使用 了不同厂家不同版本的设备软件 其交易数据格式编排也有所不同 这样的问题 对不同的后台系统同样存在 因此 系统提供了比较灵活的数据格式转换接口 由系统定义了一部分常用关键数据字段 并且提供了可由用户或应用开发人员扩 展的数据定义方式以及设备数据和后台数据间格式转换的可编程方式 使得用户 可以比较灵活的适应各种不同的数据格式 2 数据通讯方式选择 数据通讯主要是指综合前置系统与各类设备和后台系统之间的数据通讯方 式 和交易数据格式 样 设备和后台业务系统的多样性决定了数据通讯方式的 多样性 前置系统提供了数据通讯传输的可扩展接口 用户可根据实际应用系统 要求进行客户化而无需改动系统核心部分 2 4 3 设备的数据中心 综合前置系统尽最大可能搜集和记录了各类设备的状态信息 故障信息和交 易处理信息数据 它是各类设备的数据中心 作为设备数据中心 具备以下各项 第1 4 页共7 1 负 软件工程硕士学位论文 功能特点 1 1 对可进行相应管理和数据统计的设备的数据进行记录 这些数据包括设备属性等静态信息 设备工作状态 设备子模块工作状态 包 括设备硬件和相关软件 等设备相关动态信息 对这些数据的记录选择 初始化 设置 动态更新时机 维护和考察方式等都有预先设计和考虑 同时也适当的给 予用户部分数据管理的开放配置 提高系统的可操作性 对于那些无法进行管理 无法采集设备相关数据 和用户不需要进行管理的设备 则系统不对其进行数 据记录和分析 从这一点上说 综合前置系统对那些无法提供其设备相关数据的 设备是无能为力的 设备记录数据的联机查询和历史数据汇总 综合前置系统不仅仅对设备数据进行记录和动态更新 同时提供了一系列定 制的基本联机查询和用户可客户化的历史数据汇总查询和分析功能 对于基本联 机查询 主要是对系统记录的设备动态 和静态 信息的实时查询 为了保证系 统核心在运行时不受大量数据查询的影响 基本上由系统设计时定制了一系列查 询类型和实现方式 当然用户可以在遵循联机查询接口规范的前提下自己设计查 询界面 历史数据主要包括设备故障及其维护历史数据 设备交易日志历史数据 等 历史数据的汇总查询和统计 相对而言对系统核心运行影响不大 因而留给 用户更大的扩展空间 在系统预先设计的几种汇总查询基础上 开发人员和用户 可根据实际需要 对已有的查询功能迸行调整和二次开发 2 4 4 设备监控管理 主要功能是进行各类设备的工作状态管理 包括设备工作状态监控 设备故 障报警信息管理 设备远程控制管理 设备数据密钥管理等 1 设备工作状态监控 某些设备在发送交易信息时会将其内部状态信息同时上送综合前置系统 某 些设备定时向综合前置系统上送状态信息数据 这些数据在综合前置系统中被加 以分析和记录 及时反应给中心管理人员 管理人员可以在监控终端上查询到需 要了解的设备当前状态信息 2 设备故障报警信息管理 设备某些关键部件或设备本身发生故障 但它与中心的通讯保持正常时 可 以向综合前置系统报告其故障信息 故障信息一般可进行级别分类 对典型的或 者严重的故障 在综合前置系统中会记录其故障数据 系统自动记录或者人工记 录均可 包括故障发生时间 类型 恢复时问等 这些设备故障曰志记录数据 第1 5 页 茫7 1 负 软件工程硕士学位论文 可以建立设备故障历史信息库 进行设备运行情况分析 通讯发生问题 也作为 一种故障类型记录在案 同样 中心管理人员可以在监控终端上查询到设备当前 故障信息 以及设备的相关静态信息 如设备型号 品牌 设备负责人 联系电 话等 可及时与设备负责入联系解决设备故障 3 1 设备远程控制管理 综合前置系统管理的设备对象主要是一些无人员操作的自助式金融设备 往 往需要中心管理人员进行远程控制 进行设备开关 日期切换等维护工作 远程 控制由控制终端引发 综合前置系统进行传递和状态记录 设备接收到远程控制 命令后 进行相应处理后将处理结果返回综合前置系统 综合前置系统记录处理 结果并返回控制终端 这样的远程控制命令操作通常需要设备端系统的支持 舢设备数据密钥管理 在与设备数据交换时如果需要进行数据加密 则综合前置系统中需要对设备的数 据密钥进行管理 一般由设备申请或由综合前置系统定时生成新工作密钥 并传 送给设备 在数据交换时使用这些密钥进行数据加解密运算 综合前置系统必须 能够 生成数据密钥 妥善存储和保管设备数据密钥 定时自动更新数据密钥 可调用外部安全保密系统提供的接口进行密钥生成管理和加解密运算 软件工程硕士学位论文 3 前置系统设计的参考模型 3 1 系统网络模型 随着银行数据处理大集中的建设 银行业务系统的网络架构也随之作了调 整 以适应新的业务逻辑和业务发展趋势 下图为旧有银行业务系统的网络逻辑结构 图3 1 旧有的银行网络逻辑结构 第1 7 负菇7 1 负 软件工程硕十学位沦文 下图为改进后的银行业务系统网络逻辑结构 前蠹雕务犍备 掣型ff 巨 柜点并 J I 墨竺竺 图3 2 改进的银行网络逻辑结构 从两图中的比较可以看出 改进后的网络结构将二级分行业务系统的前置机 移入一级分行业务系统 数据和应用逻辑也随之上移 改进后的网络结构具有更 强的灵活性和可扩充性 图中各部分功能为 1 终端 柜员终端 A T M P O S 电话银行 网上银行等 受理客户的各种服 务请求并向本级主机传递交易信息 2 前置机处理来自终端 A T M P O S 的交易请求 处理并转发给本级主机系 统 主机处理交易请求后 给出交易的应答 3 1 对于本级终端发起的特定交易 本级主机系统能够把信息转发给上级主机系 统并等待返回信息 4 一级分行主机系统或区域中心能够接收来自下属分行或总行主机系统传来 的交易信息 转发给相应的行处进行处理并等待回传返回信息 5 1 总行主机系统负责协调各一级分行系统之间的交易信息转发和网络监控 6 全国银行信息交换总中心负责协调各商业银行总中心之间的交易信息转发 和网络监控 7 对底层主机系统外 以上各层主机系统均能根据转发的交易流水进行结算 在此拓补结构的基础上 对于具体物理网的设计则利用各分行原有的网络资 第1 8 页共7 1 软件工程硕士学位论文 源和协议 以经济 实用 高效为原则根据具体情况选用X 2 5 D D N F R 等通 讯介质和S N A 或T C P f I P 等通信协议 3 2 系统计算模型 3 2 1 传统两层C l i e n t S e r v e r 计算模型的分析 传统两层C 搐结构计算模型是大多数金融企业早期采用的计算模型 该计算 模型将整个系统分成两个功能模块 第一层包括了软件的应用层和表示层 驻留 于客户端 第二层主要是数据库和服务器组件 驻留于服务器端 应用软件在服 务器端主要进行针对数据的操作 如存储 检索等 其它业务逻辑的操作和界面 的操作主要由客户端实现 两层C S 计算模型在充分发挥服务器及客户端工作站的各自计算能力的基础 上 比共享文件服务器模式较大地减少了通过网络传输的数据流量 从而提高了 运行效率 但是随着I n t c m e t 和I n t r a n e t 的应用不断普及和应用系统的不断扩大 应用程序的用户数正以几何倍数增长 两层的计算模式逐渐暴露出以下不足 缺少集中控制 由于应用的业务逻辑都分散在每个客户机 整个系统缺乏集 中的控制和管理 而企业业务的不断变化使业务逻辑比较复杂 把业务逻辑过分 集中于客户端 变化的业务逻辑常常导致所有有关客户端的应用程序的改变 给 应用的分发和维护带来困难 胖客户 重负载 由于所有的业务逻辑安装于客户端 客户端必须有足够的 能力处理业务逻辑 这样就造成客户端过于肥大 负载重 效率低 同时对客户 端的计算机硬件要求也越来越高 安全性差 扩展性差 在分散的计算环境下 对信息的访问控制十分困难 常出现客户端对服务器端共享数据的越权访问问题 安全性难以保证 同时 局 域网中服务器作为中心 客户机与服务器交流频繁 网络负载重 难以扩展到大 型I n t e r n e t 或I n t r a n e t 中 因此 传统的两层的计算模式越来越不能满足应用的发展需要 3 2 2N 层C l i e n t S e r v e r 计算模型的解决方案 分布式计算和N 层C S 计算模型是近年来提出的一种新的计算方式 通过在 传统的两层C S 结构中再增加若干作为应用服务器和表示服务器的中间层用以 共7 1 负 软件工程硕士学位论文 执行复杂业务逻辑的计算和客户端的表示逻辑控制 从而解决了两层C S 模式中 的许多问题 分布式计算方式同样式基于c s 体系结构下的应用 它在网络计算机技术的 发展过程中产生的 在分布式的应用系统中 可以把中心业务逻辑放在应用服务 器上 把用户界面留在客户端或通过表示服务器在客户端显示 客户端可以调用 应用服务器上的业务逻辑进行相关的业务处理 N 层C S 分布式计算模式的各层为 1 前端客户层和表示服务器 提供可视化用户接口 处理用户界面 将对 业务逻辑的请求发往应用层 显示服务器处理的结果 担负用户和应用 问的对话功能 2 中间应用层 应用层是整个系统的业务逻辑处理的核心 是前端客户层 和后端数据层的桥梁 负责响应用户的请求 执行业务逻辑 向数据层 要求数据传送和处理 在一个网络中 可以有着多个不同功能的应用服 务器 为客户机或者其他应用服务器提供专业服务 3 1 后端数据层 数据层对应于数据库服务器 负责管理数据的定义 维护 访问和更新 以及管理并响应应用服务器的数据请求 该计算模式的技术优势主要有 l 优越的性能 性能的提高是N 层C S 计算模式被用户采用的主要原因 由于数据计算和数据处理集中在中间应用层 因而实现了分布式计算功 能 将各个部件分布在不同的计算机上 也可以减少网络调用的通信量 2 易维护 扩展性强 由于应用的业务逻辑集中存放在一个和多个应用服 务器上 当事务处理发生变化时 只需要更新服务器上的业务组件模块 而不必要整个系统进行更新 大大降低系统的维护代价 应用服务其上 某层的变换也不影响其他层 这增强了系统的可扩展性 使系统升级更 为方便 3 瘦客户 由于客户端只进行简单的界面操作 基本没有业务逻辑 真正 实现了瘦客户 减轻了客户机的功能负担 降低了客户机的硬件配置要 求 4 可重用性强 开发效率高 由于应用层模块可以被其他应用共享 提高 模块的可重用性 从而提高系统的开发效率 同时 各层在逻辑上相互 独立 因而开发人员可以并行开发 缩短了开发周期 提高了软件质量 5 安全性高 在分布式计算中 所有的业务逻辑都驻留在服务器端 对服 务器运行情况和访问更易于控制 从而减轻了系统维护工作量 确保了 系统可靠性 结合银行系统业务流程的分层结构 根据业务处理 业务管理和系统性能的 第2 0 班共7 I 软件工程硕士学位论文 需要可以将核心层和业务层置于各级中心主机而将服务层功能分布于不同的前 端机 如A T M 前置 P O S 前置 网上银行前置 电话银行前置等 在账务主机 和前置机之间采用成熟的O L T P O n L i n e T r a n s a c t i o n P r o c e s s i n g 中间件来连接 由于O L T P 中间件提供了数据传输 调用接口和交易控管功能 因此应用程序员 将不必要再关心底层的网络编程和交易控制 可以缩短开发时间提高软件质量 下图3 一是业务分层示意图 摄务屠 业务层C 银行 困 国一 卡 贷款 存 致 查调 托 鼍蠢珥球 刨 一竺 竺 收笛 备 啼 核心层 英 客户 客 丌 匹固一时 值息 户 一 I J 集中会 t 秀囊庄 计 受 L 三P j 一 竺 一 信额 R 订 固一 度 交 接清 I J 分 安 1 回一 全控管 肆 I 一 图3 3 业务分层示意图 随着银行数据大集中的不断推行 前置将被置于省中心或区域中心 地市不 再设立前置 地市的数据处理集中到省中心或区域中心 这样可将数据集中式处 理的优点结合入分布式计算中 第一 将作为应用系统的业务 核心层主体的主服务器放置于高层中心有利 于系统维护 每次系统的修改和升级只需对中心服务器软件进行