2021.11.11

淘宝双十一当日要处理千亿级的交易额，堪称当今世界IT系统独一无二的挑战，其背后有着怎样的技术架构和技术支撑体系？

 

 

双十一背后的技术架构

 

 

按需伸缩：弹性混合云架构

 

 

每年淘宝都要应对双11、新春红包等活动的极高交易量。尽管单元化架构让阿里具备应对峰值的能力，但要降低高峰期的资源投入，系统还需具备按需伸缩的能力。

 

 

阿里解决这个问题的方法是，活动前在云计算平台快速申请资源，构建新的单元、部署应用与数据库。然后将流量与数据“弹出”到新的单元，快速提升系统容量。当活动结束后，再将流量与数据“弹回”，释放云计算平台上的资源。

 

 

通过这种方式，可以大大降低资源采购与运行成本。弹性操作，需要在流量、数据与资源之间协调一致地操作，尤其是有状态的数据的弹性操作最困难，既不能不中断业务，又要保证数据的一致性。这些操作如果依靠运维人员人工执行则会十分复杂低效，因而需要架构、中间件与管控系统的支持。

 

 

云平台是把海量机器资源，通过统一的资源管理，抽象为一个资源整体，在之上可按需动态申请硬件资源（如CPU、内存、网络等），并且之上提供通用的操作系统，提供常用的技术组件（如Hadoop技术栈，MPP数据库等）供用户使用，甚至提供开发好的应用，用户不需要关系应用内部使用了什么技术，就能够解决需求（如音视频转码服务、邮件服务、个人博客等）。

 

 

异地多活与容灾：单元化架构

 

 

异地多活与容灾架构的基础是对系统进行单元化。每个单元可以认为是一个缩小规模的、包含从接入网关、应用服务到数据存储的全功能系统。每个单元负责一定比例的数据与用户访问。

 

 

有以下关键特性：

 

 

自包含性：比如用户的一次账户充值交易，涉及的所有计算与数据都在一个单元内完成。

 

 

松耦合性：跨单元之间只能进行服务调用，不能直接访问数据库或其他存储。对于一些必须跨单元的交易处理，比如分属于两个不同单元的用户之间的转账交易，跨单元的服务调用次数尽可能少，在业务与用户体验允许的情况下尽量异步处理。这样，即使两个单元之间相距上千千米，也可以容忍跨单元的访问时延。

 

 

故障独立性：一个单元内的故障，不会传播到其他单元。

 

 

容灾性：单元之间相互备份，确保每个单元在同城和异地都有可在故障期间进行接管的单元。数据在单元间的备份方式，阿里以OceanBase提供的多地多中心强一致方案为主。

 

 

通过异地多活，系统可以在全国范围内任意扩展，服务器资源得到了充分利用，提升了系统应对地区级灾难的能力。