艾肯与MongoDB基准测试：IPF每秒处理6000笔支付，故障下零数据丢失

艾肯解决方案（Icon Solutions）与MongoDB今日公布了一项联合基准测试的结果：在MongoDB Atlas上运行的艾肯支付框架（Icon Payments Framework，IPF）每秒处理6000笔端到端支付交易（约合每秒43万次数据库操作），平均端到端延迟为0.51秒，并在应用节点和数据库节点发生故障后均实现零数据丢失恢复。

账户间支付量正迅速向即时支付通道迁移。交易流量正从净额结算体系转向即时支付体系，直接借记业务量预计也将部分转向“请求付款”（request-to-pay）模式，并通过即时支付体系完成结算。对银行而言，这意味着更陡峭的流量峰值、越来越多受制于仅有数秒的支付体系服务水平协议（SLA）的支付，以及对停机的零容忍。自建系统的机构往往低估了在保持韧性、可用性和低延迟的同时持续每秒处理数千笔支付的难度，而对传统平台进行改造以实现全天候不间断处理也是一项重大挑战。

IPF是一套经过国际验证的支付开发框架，深受花旗（Citi）、国民西敏寺银行（NatWest）和法国巴黎银行（BNP Paribas）等一级银行信赖。它基于云原生、事件驱动架构构建，从一开始就面向以规模、韧性和持续可用性为基本要求的环境而设计。本次基准测试正是为了检验这一点。

本次基准测试采用参考性的SEPA（单一欧元支付区）即时支付出账流程，其中每笔支付需完成12个独立处理步骤——包括重复检查、报文及支付体系规则校验、欺诈与制裁筛查、外汇汇率获取、资金预留与记账，以及支付体系报文生成——银行的周边系统则由模拟器代替。IPF与MongoDB Atlas接受了从每秒500笔到6000笔目标支付交易的“阶梯式”测试，以便在每个阶段而不仅仅是峰值时观察吞吐量、延迟和数据库负载。随后，在实时交易负载下执行了故障场景测试。

主要发现

• 端到端每秒6000笔支付。IPF每秒处理6000笔支付交易，每笔均完成全部12个处理步骤。支撑这一业务吞吐量的是两个MongoDB Atlas集群上每秒约43万次数据库操作：其中IPF事件日志（Event Journal）约23.6万次，IPF运营数据存储（Operational Data Store）约19.6万次。
• 延迟远低于即时支付SLA要求。在每秒6000笔交易时，平均端到端延迟为0.51秒，仅为即时支付体系通常允许的10秒时限的一小部分。即便在峰值时，持久化延迟也保持在30毫秒以下。
• 近乎线性、可预测的扩展。从每秒500笔到6000笔交易，应用与数据库同步扩展：每个分片的CPU和插入速率随阶梯的每一级成比例上升，而延迟在接近区间顶部之前基本保持平稳。因此，容量可以被可靠预测，增长可以作为基础设施的函数进行规划，而非盲目跃入未知。
• 留有充足余量。在峰值负载下，MongoDB Atlas热点分片的CPU利用率约为50%，IPF支付服务Pod的利用率约为60%，WiredTiger写入队列始终为零，复制延迟全程保持在较低水平。
• 故障恢复零数据丢失。在每秒3500笔交易的实时负载下，IPF在90秒内从一次非正常的应用节点故障中恢复，并在约60秒内从一次计划内的节点关停中恢复。在这两种情况下，每笔交易都到达了最终状态，零数据丢失，且无需人工干预：IPF的分片再平衡机制会将处理中的交易重新分配到其余节点，并依据已持久化的事件恢复其状态。
• 数据库故障切换以秒计。另外，MongoDB Atlas主节点故障切换——使用Atlas内置的故障切换测试执行，客户可自行运行该测试——平均约5秒即告完成，期间支付处理持续进行，未发生支付丢失或应用重启。
• 平台改进直接转化为支付性能提升。从MongoDB Atlas 8.0升级至8.3后，持久化延迟降低约50%——在每秒4000笔交易时，从约40毫秒降至约20毫秒。

对银行和支付服务提供商而言，其意义十分现实：容量可以规划而非靠猜测，故障无需人工干预即可化解，同时提供了一条无需完全自建或改造传统平台即可迈向现代支付基础设施的路径。而使这些结果成为可能的，正是其架构。

这些结果依靠的是分布式横向扩展架构，而非超大规格硬件。IPF在单一云区域内跨三个可用区的Kubernetes上以12个应用Pod运行，采用Akka实现并发、容错处理；借助IPF连接器框架（Connector Framework）的背压流，在负载攀升时防止下游欺诈、制裁和会计系统不堪重负；并使用Kafka将处理数据流式传输至运营数据存储。持久化遵循事件溯源和CQRS（命令查询职责分离）模式，MongoDB Atlas同时为IPF事件日志（一个五分片集群）和IPF运营数据存储（一个六分片集群）提供支撑。每个分片运行在M80级别实例上，配备32个vCPU和128 GB内存。

容量可通过进一步分片和服务隔离来扩充：将批量支付与单笔支付分开，将流程拆分为支付发起、执行和清算，或按地域划分。因此，本次基准测试为有需要的银行和支付服务提供商指明了一条突破每秒6000笔交易的清晰路径。每个隔离后的服务本身即可支持每秒数千笔交易。

“银行需要能够适应即时经济的支付基础设施，”艾肯解决方案战略总监托伊内·范贝瑟科姆（Toine van Beusekom）表示，“然而，在保持韧性、可用性、可扩展性和超低延迟的同时持续每秒处理数千笔支付并非易事，对于依赖传统架构或一切自建的机构而言尤其如此。本次基准测试表明，IPF提供了一种替代方案，其设计旨在满足全天候在线世界前所未有的需求，使银行能够满怀信心地引领支付向前发展。”

“在每秒6000笔支付时，数据层每秒处理近50万次数据库操作，节点故障恢复仅需5秒，且零数据丢失，”MongoDB行业副总裁兼全球现场首席技术官鲍里斯·比亚莱克（Boris Bialek）表示，“即时支付需要的是动态的、事件驱动的数据基础，而不只是静态的记录系统。本次基准测试展示了MongoDB的实时交付能力，并且留有充足余量。规模、韧性与运营性能集于单一托管平台。这正是现代支付的引擎。”

获取基准测试报告：《规模无需妥协：艾肯解决方案与MongoDB如何驱动全天候在线支付》。

完整数据集——包括从每秒500笔到6000笔支付交易每一级的完整指标阶梯，以及关于如何取得这些结果的更多细节——可向艾肯解决方案或MongoDB索取。