當交易暫停的每一秒都可能牽動數十億資金，系統中斷早已不只是技術問題，而是信任的破口。全球金融巨擘富達投資（Fidelity Investments）將關鍵交易數據庫的診斷時間，從 9 小時壓縮到僅 70 分鐘，他們靠的秘密武器是什麼？本文將揭開 AWS 雲端彈性架構如何為金融業帶來近乎零故障的新標準。
零容忍世界中的金融交易平台
在企業 IT 架構的世界裡，零級（Tier 0）工作負載代表著組織的核心神經系統—那些絕對不能失敗的關鍵業務系統。對金融交易平台而言，這意味著需要近乎即時的恢復能力（恢復時間目標，Recovery Time Objective, RTO）與零資料損失（恢復點目標，Recovery Point Objective, RPO）。
根據 IDC 的研究，企業平均每年經歷 29 次非計劃性中斷，每次平均需要 5 小時修復，相關成本高達 1,350 萬美元。對富達投資這樣服務數百萬客戶的金融服務提供者而言，系統中斷不僅代表財務損失，更可能動搖客戶對品牌的核心信任。
「這回歸到我們的客戶至上原則，確保每位進入富達平台的客戶，無論交易規模大小，都能享有一致的卓越體驗。」富達投資副總裁 Manoj Kumar 如此強調。這種對完美體驗的追求，成為推動富達尋求架構變革的核心動力。
富達的雲端轉型：先行者的戰略眼光
八年前，當多數金融機構仍在審慎評估雲端可行性時，富達投資已經展開了雲端轉型之旅。這並非單純的技術升級，而是全面的業務戰略重塑。從一開始，富達就採取了雙雲提供商策略，反映了公司對業務彈性的深刻理解。
富達的技術哲學建立在兩大支柱之上：雲端不可知（Cloud-agnostic）與開源優先。雲端不可知策略使他們能夠在不同雲端環境間靈活移動工作負載，避免技術依賴。開源優先則展現了富達對技術社群的信任與貢獻，降低長期技術債務的同時，積極參與塑造產業技術生態。
這種前瞻性思維延伸至人才發展，富達將員工時間的五分之一專門用於學習和技能提升，建立持續進化的工程文化。面對將近 6,000 個數據庫從傳統數據中心遷移到雲端的巨大挑戰，他們採取了循序漸進的方法。正如 Kumar 坦言：「數據庫遷移絕非易事，這是一段充滿學習的旅程。」
從災難恢復到持續可用：彈性架構的演進
富達投資的架構演進展現了從基本災難恢復到真正彈性系統的蛻變過程：
- 主動–被動備份恢復：傳統災難恢復方案，但無法滿足交易平台的嚴苛時間要求。
- 主動–被動架構：雖然提高了可用性，但轉換過程中仍存在時間差。
- 主動–主動架構：兩個區域同時處理流量，透過雙向複製保持數據同步，但在高負載情況下，仍存在數據複製延遲風險。
- 全球主動-主動模式：最終架構突破，跨越三個 AWS 區域部署 27 節點系統，採用複製因子（Replication Factor, RF）5 的策略，確保每份數據在不同區域擁有五個同步副本。
這一最終架構的核心魔力來自於 Raft 共識協議—一種能在分散式系統中實現數據強一致性的演算法。與早期架構中需要手動設計的複雜複製不同，Raft 協議將這一過程轉化為系統內建能力，大幅提高可靠性並簡化管理。經過六至八個月的嚴格壓力測試，這一架構證明了其在各種災難情境下，仍能實現零數據損失與即時容錯的能力。
AWS 服務：零級系統的技術基石
在富達的雲端旅程中，Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 成為支撐零級交易系統的核心。選擇Amazon EC2 而非受管數據庫服務是經過審慎評估的結果—當時，受管服務尚未能實現富達所需的跨區域主動-主動配置。Amazon EC2 的彈性計算能力提供了充分的控制權，使富達能根據交易量變化靈活調整資源，特別是在市場波動期間處理突增的交易請求。
富達對 AWS 區域與可用區的運用堪稱雲端部署藝術。他們構建了跨區域架構，在美國東部 1 區域和東部 2 區域同時處理交易流量，將美國西部區域設計為「見證」節點，專門維持分散式系統的仲裁機制。這種設計不僅考慮了地理位置延遲因素，還創造了能優雅應對整個區域故障的彈性系統。
系統的彈性驗證倚賴 AWS Fault Injection Servic (AWS FIS)，富達主動使用此服務系統性地模擬各種故障情境，從硬體故障到網路中斷，全方位考驗系統的容錯能力。富達更進一步開發了「Chaos Buffet」自動化測試框架，將故障注入測試提升到全新層次，模擬複雜的混沌測試場景，例如在交易高峰期模擬區域性網路延遲增加的情況。
從 9 小時到 70 分鐘：AWS 事件檢測與響應的關鍵角色
一個發生在交易日的關鍵數據庫事件，成為富達投資雲端彈性之旅的轉捩點。當時，系統在東部時間中午 12:25 出現應用層錯誤。雖然流量路由機制迅速將交易引導至備用系統，避免了客戶影響，但技術團隊仍需理解問題根源。在傳統流程下，團隊花費 70 分鐘進行初步診斷，才在東部時間 1:35 PM 向 AWS 支援開立高嚴重性案例。整個診斷過程耗時近 9 小時—這意味著數十位工程師的寶貴時間消耗在故障排查而非創新。
這次經歷促使富達與 AWS 合作實施 AWS Incident Detection and Response (IDR) 服務，結果令人驚艷。採用IDR 後，一次類似的系統警報發生在東部時間凌晨 3:33，AWS 支援團隊在警報觸發後僅 1 分鐘就自動介入，帶著對富達系統架構的深刻理解加入診斷。問題最終在東部時間 4:59 AM 解決，總耗時僅 1 小時 10 分鐘—比之前快了近 8 倍。這讓富達能在早盤交易前完全恢復系統，為投資者提供無縫交易體驗。
IDR 服務徹底重塑了事件響應模式：
- 從被動等待到主動協作—富達與 AWS 共同識別關鍵業務指標及對應的技術警報，直接整合到 AWS 的監控系統。
- 從單次修復到持續改進—每次事件後，AWS 與富達進行詳盡的事後檢討，分析事件時間線，改進未來的應對計劃。
- 從供應商-客戶關係到技術合作夥伴—共同承擔確保關鍵業務系統穩定運行的責任。
零級系統上雲的關鍵考量因素
從富達的經驗中，我們可以提煉出零級系統遷移到雲端的關鍵考量因素：
- 明確定義等級標準：基於 RTO、RPO 與可用性明確定義工作負載等級。
- 堅持端到端一致性：確保整個技術堆疊維持相同的等級，避免成為「最弱環節」。
- 選擇合適的彈性模式：根據業務需求與容錯要求選擇合適的彈性架構。
- 跨區域策略：利用多區域部署提高可用性與災難恢復能力。
- 主動測試：系統性測試失敗場景，驗證彈性機制的有效性。
結論：從技術革新到業務競爭優勢
富達投資透過 AWS 實現的零級交易數據庫彈性架構革命，不僅是技術傑作，更是企業數位轉型的典範。從將事件診斷時間從 9 小時縮減至 70 分鐘的顯著改進，到跨三個區域的 27 節點分散式數據庫架構，富達展示了雲端技術如何能夠支援最關鍵的業務功能，同時滿足近乎苛刻的可靠性要求。
這一轉型的核心價值遠超技術指標的改進。對富達而言，這意味著能向數百萬投資者提供真正穩定可靠的交易平台，即使在市場高波動期間也能保持無縫運作。這種能力不僅強化了客戶信任，也為富達創造了顯著的競爭優勢，讓公司能專注於創新金融產品與服務，而非憂慮基礎設施穩定性。
富達的經驗為其他企業提供了寶貴的參考框架。無論是金融服務、航空航天、醫療保健還是媒體娛樂，那些運行關鍵業務系統的企業都可從這一案例中獲取啟示。彈性架構的設計理念、主動測試的文化、跨區域部署的策略以及與雲端提供商的緊密合作，都是構建真正可靠的企業級應用的關鍵。
隨著數位化程度不斷深入，企業對系統可靠性的需求只會越來越高。富達投資與 AWS 的合作展示了一條可行路徑—透過雲端技術的創新應用，企業可實現看似矛盾的目標：既享受雲端的靈活性與成本效益，又保持甚至超越傳統本地系統的可靠性與效能。這不僅是技術進步，更是思維方式的革新，從「災難恢復」到「持續可用」，從「被動應對」到「主動防禦」，從「供應商-客戶」到「戰略合作夥伴」。
對於希望在雲端上運行關鍵應用的企業而言，富達的經驗提供了清晰的路線圖—透過精心設計的架構、嚴格的測試與正確的合作夥伴，零停機、零數據損失的願景不再是夢想，而是可以實現的現實。
參考資料
- AWS re:Invent 2024 – Fidelity Investments: Operating Tier 0 trading databases on AWS (SUP310)
- AWS Incident Detection and Response (IDR)
- Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)
- AWS Fault Injection Servic (AWS FIS)
- AWS Regions and Availability Zones
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