阿里專家講中臺：技術(shù)中臺-分布式架構(gòu)在螞蟻金服的實踐

來源| 阿里云峰會

文| 技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力社區(qū)

本文整理自，阿里高級技術(shù)專家-許文奇在2019阿里云峰會上的分享《技術(shù)中臺-分布式架構(gòu)在螞蟻金服的實踐》，結(jié)合技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力社區(qū)架構(gòu)專家的點評和解讀，全面解析阿里技術(shù)中臺的架構(gòu)實踐。

一、分布式架構(gòu)的優(yōu)勢和理念

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傳統(tǒng)單體架構(gòu)特點

（本文圖片來源：阿里云峰會 版權(quán)歸作者）

通常一個初創(chuàng)型項目，都是從單體架構(gòu)開始的。

優(yōu)點就是快，易于開發(fā)、測試、部署，一個WAR包發(fā)上生產(chǎn)就完事了。

缺點也很明顯，因為所有模塊都在一個程序包里，導(dǎo)致編譯慢、啟動慢、代碼沖突，每次合并代碼的時候都是惡夢，發(fā)布成功率？完全靠運氣。

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微服務(wù)架構(gòu) vs 單體架構(gòu)

（點擊圖片放大）

復(fù)雜度較小時采用單體應(yīng)用生產(chǎn)效率更高，復(fù)雜度到了一定規(guī)模時單體應(yīng)用的生產(chǎn)效率開始急劇下降，這時對其進(jìn)行服務(wù)化拆分才是合算的。

微服務(wù)架構(gòu)之所以得到廣泛認(rèn)可，源于對業(yè)務(wù)多變性的不可預(yù)測，微服架構(gòu)能夠不斷的自演化 ，進(jìn)而快速適應(yīng)業(yè)務(wù)變化。

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模塊化開發(fā)

微服務(wù)架構(gòu)，從業(yè)務(wù)頂層設(shè)計開始，按照業(yè)務(wù)線進(jìn)行模塊拆分，從表現(xiàn)層、邏輯層、數(shù)據(jù)層進(jìn)行獨立的剝離單體應(yīng)用。很多企業(yè)都經(jīng)歷過單體應(yīng)用到服務(wù)化應(yīng)用的拆分過程，這里要注意業(yè)務(wù)的連續(xù)性、數(shù)據(jù)的完整性問題。

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微服務(wù)架構(gòu)的負(fù)載均衡優(yōu)勢

以前通常用LVS、F5作為接入層的負(fù)載均衡服務(wù)，主要提供限流、負(fù)載、安全等等。

在微服務(wù)架構(gòu)中，由網(wǎng)關(guān)作為接入層，提供輕量級的負(fù)載均衡、協(xié)議轉(zhuǎn)換、鑒權(quán)等服務(wù)，微服務(wù)通常有服務(wù)治理框架，如DUBBO等，提供服務(wù)治理、服務(wù)注冊、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、隔離等。

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數(shù)據(jù)訪問瓶頸解決方案--數(shù)據(jù)庫垂直切分

分布式架構(gòu)是如何解決數(shù)據(jù)訪問瓶頸的呢？首先是數(shù)據(jù)庫的垂直切分，比如，按用戶、交易、賬務(wù)拆分到獨立的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，緩解了數(shù)據(jù)存儲和訪問的壓力，當(dāng)然也可以做主備庫，進(jìn)行讀寫分離的。

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數(shù)據(jù)訪問瓶頸解決方案--數(shù)據(jù)庫水平切分

其次，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的水平切分，比如交易數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)量太大，可以按交易時間進(jìn)行分表、分庫，拆分表的數(shù)量計算方法見上圖。

拆表拆庫是解決數(shù)據(jù)訪問、存儲問題，但是會給數(shù)據(jù)查詢帶來很大麻煩，比如跨多表、多庫的復(fù)雜查詢場景。解決的辦法很多，通常有：用ES進(jìn)行復(fù)雜查詢，篩用ID再到庫里撈數(shù)據(jù)（即復(fù)雜查詢拆分多次查詢），或用分布式海量數(shù)據(jù)庫方案，不去做太細(xì)粒度的拆分庫表，如下面會提到的OceanBase。

二、分布式架構(gòu)實踐舉例--分布式TA系統(tǒng)

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傳統(tǒng)TA系統(tǒng)架構(gòu)

傳統(tǒng)TA系統(tǒng)架構(gòu)，清算串行效率低，無法通過增加機(jī)器線性擴(kuò)展性能，一般使用大事務(wù)，出現(xiàn)問題全部回滾。

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分布式TA系統(tǒng)架構(gòu)

分布式TA系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)構(gòu)更合理，也更復(fù)雜。分成了：接入層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、SOFAStack層、LAAS、運維工具鏈、治理控制。

接入層：包括協(xié)議轉(zhuǎn)換、訪問控制、文件傳輸、運維工作臺。

業(yè)務(wù)服務(wù)層：即業(yè)務(wù)核心邏輯服務(wù)，如：賬戶、交易、賬單、清算等。

SOFAStack：螞蟻金服的通用服務(wù)組件，許多都開源了，包括：微服務(wù)框架、分布式事務(wù)、任務(wù)調(diào)度、消息隊列、數(shù)據(jù)代理、鏈路跟蹤等。

分布式TA系統(tǒng)的需求攻克的技術(shù)難題。分布式清算任務(wù)如何高效實現(xiàn)？分布式下，加大應(yīng)用處理出錯可能性，那清算任務(wù)如何確保正確性?下面會談?wù)勅绾谓鉀Q。

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分布式任務(wù)調(diào)度平臺

分布式任務(wù)調(diào)度平臺，支持：

自定義分片，高效利用集群計算能力。

執(zhí)行中可對任務(wù)進(jìn)行暫停/續(xù)跑，強(qiáng)制取消。

任務(wù)失敗重試機(jī)制，保障整體計算任務(wù)成功。

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清算任務(wù)調(diào)度

清算任務(wù)調(diào)度，整個架構(gòu)分為：1）任務(wù)拆分，即申請交易文件，按一定的邏輯進(jìn)行數(shù)據(jù)分片；2）任務(wù)執(zhí)行，將執(zhí)行處理過后的數(shù)據(jù)，存入流水庫；3）核心服務(wù)，包括交易、清算、賬務(wù)、賬戶等。

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清算的容錯和核對機(jī)制

清算的容錯和核對機(jī)制，包含：日初始化、文件導(dǎo)入、清算處理、收益計算、份額調(diào)整、清算導(dǎo)出、二次清算、收益導(dǎo)出。

每個環(huán)節(jié)都可以沖正重做。

可以按文件、用戶、備份點進(jìn)行作業(yè)回滾。

優(yōu)點是，任意流程可回滾、精準(zhǔn)逐筆核對，支持按中臺用戶回滾，縮短了清算時長。

三、分布式架構(gòu)下如何保障系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性

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灰度發(fā)布機(jī)制

灰度發(fā)布機(jī)制，流程包括：beta發(fā)布、分組發(fā)布、灰度引流、全量發(fā)布。

清算灰度，可以靈活的按用戶維度抽取分片，縮短灰度時間。

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線上全鏈路壓測

線上全鏈路壓測，通過數(shù)據(jù)訪問代理，壓測數(shù)據(jù)進(jìn)入線上影子表，不影響正常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，全鏈路壓測特點有：

1、壓測環(huán)境復(fù)用生產(chǎn)，結(jié)果可靠；優(yōu)于線下。

2、壓測數(shù)據(jù)打標(biāo)無法進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)境，表級隔離。

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OceanBase高可用機(jī)制

OceanBase高可用機(jī)制，基于Paxos協(xié)議的典型三副本部署：

1）數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性；

2）持續(xù)可用；

3）主備自動切換；

4）單機(jī)、機(jī)房、城市級故障：不停服務(wù)，不丟數(shù)據(jù)；

OceanBase分布式數(shù)據(jù)庫方案，優(yōu)于商用數(shù)據(jù)庫的主備庫方案，主要體現(xiàn)在：分布式數(shù)據(jù)庫，寫事務(wù)到達(dá)超過半數(shù)庫，少數(shù)庫異常不影響業(yè)務(wù)，兩地三中心多活，灰度升級。

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OceanBase常用部署方案

OceanBase的部署方案有：

同城三機(jī)房，同城多個核心機(jī)房，相距30公里以內(nèi)，延遲約在0.5~2ms之間；

兩地三中心，正常情況下和同城三中心部署的延遲一致，其中一個城市的一臺ObServer 宕機(jī)會增加異地同步延遲。

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同城雙活容災(zāi)架構(gòu)

同城容災(zāi)雙活架構(gòu)，平時以主機(jī)房為主，承載日常交易，少量交易走備機(jī)房，架構(gòu)特點是：

1）同機(jī)房優(yōu)先，避免跨損耗

2）對應(yīng)用無任何侵入

3）像單機(jī)房一樣開發(fā)部署應(yīng)用

4）容災(zāi)自動切換

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