導(dǎo)語：一年一度的雙十一又雙叒叕來了，給技術(shù)人最好的禮物就是大促技術(shù)指南! 而經(jīng)過這些年的發(fā)展，大促早已不僅僅局限于電商行業(yè)，現(xiàn)在各行各業(yè)其實(shí)都會采用類似方式做運(yùn)營活動，汽車界有 818，電商有 618 、11.11 等等，各種各樣的大促場景，對包括數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的基礎(chǔ)軟件提出了很多新挑戰(zhàn)，同時(shí)也積累了諸多最佳實(shí)踐。
在雙十一到來前，PingCAP 與汽車之家、易車網(wǎng)、京東、中通等用戶展開一系列深入探討，希望為大家揭秘逐年飆升的銷量背后隱藏著什么樣的技術(shù)難題?用什么技術(shù)架構(gòu)才能平穩(wěn)地扛住流量洪峰?
818 全球汽車節(jié)
中國互聯(lián)網(wǎng)有三大購物節(jié)，11.11、618 還有 818。
618 與 11.11 都是大家非常熟悉的，818 則比較特殊，它是專為購車用戶打造的節(jié)日狂歡。汽車之家 “818 全球汽車夜” ，就是由汽車之家與湖南衛(wèi)視聯(lián)手打造的汽車行業(yè)頂級盛典，到今年已經(jīng)成功舉辦三屆。
相對于其它兩個購物節(jié)，818 可以說是全世界唯一的，其他任何汽車最發(fā)達(dá)的國家也沒有這類活動。對此，汽車之家資深工程師張帆解釋道：“我個人感覺，現(xiàn)在做電商和線上交易的這一塊，地球上應(yīng)該沒有哪個國家能超越中國。而為什么汽車之家是最早來做這個事情的呢?首先，汽車之家是全球訪問量最大的汽車類型網(wǎng)站。正是有著這樣巨大的凝聚力與用戶基礎(chǔ)，汽車之家才能做這個事情，才能在廣大用戶中帶來這樣的影響力。此外，這個活動的初衷就是希望為汽車用戶和汽車愛好者，提供一個類似于 11.11、618 一樣真正能在買車的時(shí)候得到優(yōu)惠的機(jī)會，因此廣受用戶歡迎。”
從 2019 年開始，汽車之家與湖南衛(wèi)視合作的 “818 全球汽車夜” 已經(jīng)持續(xù)了三年。與傳統(tǒng)大促不同，818 全球汽車夜通過電視直播和與 APP 活動同步的方式將汽車購物節(jié)推到高峰，為 8 月的汽車行業(yè)帶來一場購車盛宴。
818 直播活動帶來的挑戰(zhàn)
張帆坦言，在汽車之家的 818 活動中，直播環(huán)節(jié)是最難的。與錄播完全不同，直播的過程中，會有非常多的變數(shù)，也許會有節(jié)目時(shí)間的拉長，也許會有主持人的即興發(fā)揮，也許后臺還會有一些突發(fā)的數(shù)據(jù)處理。而作為整場晚會的亮點(diǎn)，一元秒殺車、紅包抽獎以及超級大錦鯉等活動，是用戶參與度最高，峰值流量出現(xiàn)的環(huán)節(jié)。這些活動開始與結(jié)束的時(shí)機(jī)，必須以秒級的精度來讓前臺、后臺配合。
直播當(dāng)天，汽車之家通常會專門派一支團(tuán)隊(duì)到湖南衛(wèi)視直播現(xiàn)場，通過手機(jī)、電話、5G 對講機(jī)、在線視頻連線等多路通訊與位于北京的“作戰(zhàn)室”之間實(shí)時(shí)溝通。由于直播信號通常比現(xiàn)場信號晚一分鐘，當(dāng)前面主持人在說三二一秒殺開始后，后臺其實(shí)只有一分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間。一分鐘后，就要讓電視機(jī)前的上百萬用戶在手機(jī)上真的能看到三、二、一，秒殺的按紐點(diǎn)亮，可以去按下它參與活動。這個過程完全不能出錯，必須實(shí)現(xiàn)一比一同步。
整個過程對于后方“作戰(zhàn)室”中的張帆他們來說，感受非常直觀。這個“作戰(zhàn)室”內(nèi)有數(shù)據(jù)大屏、監(jiān)控大屏，以及現(xiàn)場直播的信號和直播看到的電視信號。每一次秒殺開始或紅包開始時(shí)，監(jiān)控大屏中的幾條線就會隨著參與人數(shù)和互動次數(shù)的增加呈現(xiàn)斷崖式的波動。這些代表著業(yè)務(wù)指標(biāo)的線被他們稱作“心電圖”，而在直播中某些高人氣明星出場時(shí)，這個波動甚至?xí)绕渌麜r(shí)段高 2-4倍多。
與此同時(shí)，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)大屏也在以 1-2 秒的速度，實(shí)時(shí)展示大約 20 項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，包括活動參與人數(shù)、用戶互動次數(shù)、獎品發(fā)放情況，甚至細(xì)化到這一輪一元秒殺車活動參與的用戶有哪些人，在什么地方，中了什么車。
這些實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)不僅會被后臺工作人員看到，同時(shí)數(shù)據(jù)也會實(shí)時(shí)展示到直播現(xiàn)場。這對現(xiàn)場活動的氣氛起到了非常重要的烘托作用。舉例來說，當(dāng)用戶在屏幕前看到這場晚會人氣火爆，并真的有許多人參與到一元搶車互動中，這對他而言就相當(dāng)于一個反向激勵，繼而也參與其中。
在這個過程中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)大屏不僅要解決實(shí)時(shí)交易問題，還要將實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)反饋給現(xiàn)場的主持人。當(dāng)主持人幾乎實(shí)時(shí)地將中獎信息公布出來時(shí)，晚會氣氛也推到了高位，這對于吸引更多人參與其中起到了關(guān)鍵作用。而隨著秒殺的車越來越貴，越靠后系統(tǒng)所承受的波峰也越高。相對于汽車之家平時(shí)的業(yè)務(wù)，晚會經(jīng)歷的流量翻了十倍都不止，對整個系統(tǒng)的壓力不言而喻。
汽車之家大促解決之道——分布式系統(tǒng)全家桶
大促場景通常要求系統(tǒng)具備快速擴(kuò)展與高可用的能力，而分布式系統(tǒng)天然就具有這種能力。汽車之家采用了全家桶式的分布式系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫、隊(duì)列、緩存等。
其中，分布式數(shù)據(jù)庫主要表現(xiàn)出三種能力，分別是水平高擴(kuò)展性、容災(zāi)能力、云端能力?；诜植际郊軜?gòu)的 TiDB 從一開始就支持這些特性，并在汽車之家的場景中得到了很好的驗(yàn)證。
汽車之家數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)人陶會祥表示，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，如 MySQL 、SQL Server 等，在數(shù)據(jù)量特別大時(shí)，常常會碰到一些數(shù)據(jù)庫單機(jī)承載能力上限的問題。 TiDB 從 TiDB Server，到 TiKV 、PD 都可以進(jìn)行水平擴(kuò)展，性能隨著水平擴(kuò)展可以得到線性提升，很好地滿足了汽車之家對于性能和擴(kuò)展性的要求。
818 對于汽車之家而言是一年中最重要的活動，系統(tǒng)必須保障絕對的可靠穩(wěn)定。所以這次 818 活動，汽車之家在公有云上采用了同城三中心部署 TiDB 集群，避免萬一某一個機(jī)房出了問題，影響整體活動的服務(wù)質(zhì)量。
同城三數(shù)據(jù)中心方案，即同城有三個機(jī)房部署 TiDB 集群，同城三數(shù)據(jù)中心間的數(shù)據(jù)同步通過集群自身內(nèi)部( Raft 協(xié)議)完成。同城三數(shù)據(jù)中心可同時(shí)對外進(jìn)行讀寫服務(wù)，任意一個數(shù)據(jù)中心故障時(shí)，集群能自動恢復(fù)服務(wù)，不需要人工介入，并能保證數(shù)據(jù)一致性。TiDB 同城三中心架構(gòu)在 818 晚會期間順利地支撐了業(yè)務(wù)，運(yùn)行表現(xiàn)十分穩(wěn)定。
汽車之家 818 TiDB 集群整體架構(gòu)圖
本次 818 項(xiàng)目中，汽車之家使用了 TiDB 最新的版本 5.1.1，MySQL 的版本是 Percona 5.7.25;
TiFlash 是 TiDB HTAP 形態(tài)的關(guān)鍵組件，它是 TiKV 的列存擴(kuò)展，主要用于 OLAP 業(yè)務(wù)。TiFlash 跨區(qū)部署提高容災(zāi)能力，汽車之家利用 TiFlash 解決統(tǒng)計(jì)分析類的 SQL，實(shí)時(shí)展示在大屏;
TiCDC 是一款通過拉取 TiKV 變更日志實(shí)現(xiàn)的 TiDB 增量數(shù)據(jù)同步工具，具有將數(shù)據(jù)還原到與上游任意 TSO 一致狀態(tài)的能力，支持其他系統(tǒng)訂閱數(shù)據(jù)變更。 TiCDC 跨區(qū)部署， 將 TiDB 集群數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步至下游的 MySQL 數(shù)據(jù)庫，作為故障應(yīng)急的備份，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)容災(zāi)能力的提升;
MySQL 跨區(qū)部署主從，作為 TiDB 集群的應(yīng)急、降級之用，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)容災(zāi)能力的提升。
數(shù)據(jù)庫壓測
在 818 活動前，數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)聯(lián)合業(yè)務(wù)方一起做了一輪一輪嚴(yán)格的故障演練壓測，確保后端的高可用。
陶會祥透露，汽車之家的故障演練分為多種，光數(shù)據(jù)庫就會演練主庫故障和機(jī)房故障，一共做了三輪。每一輪測試中 TiDB 的表現(xiàn)都非常優(yōu)秀，KV 故障基本在幾十秒，只需 20 秒即可恢復(fù)，即使機(jī)房故障也能在一分鐘之內(nèi)進(jìn)行自動切換。
為了保障活動平穩(wěn)支撐，PingCAP 社區(qū)技術(shù)專家連續(xù)三年為汽車之家提供了社區(qū)技術(shù)支持。在今年的壓測環(huán)節(jié)中，社區(qū)技術(shù)專家與汽車之家 DBA 一起完成了調(diào)優(yōu)，良好地解決了寫入熱點(diǎn)問題，將性能翻了好幾倍。最終在 818 高峰時(shí)期，TiDB 順利支撐了晚會期間 APP 用戶 9048 萬次互動，并抗住了最大每秒 40 萬行的寫入，SQL 99 穩(wěn)定在 30ms 以下。TiCDC 性能表現(xiàn)也十分強(qiáng)勁，向下游 MySQL 同步速度高達(dá) 13 萬行每秒 ?？缰行牡?TiFlash MPP 架構(gòu)，為大屏近實(shí)時(shí)展示助力總次數(shù)、秒殺和搖獎的每輪參與用戶等信息提供了強(qiáng)有力的支撐。
陶會祥都對大促中 TiDB 的表現(xiàn)給予十分高的評價(jià)：TiDB 在這種十億以上的數(shù)據(jù)量級場景下是非常適合的，一是 TiDB 的分析能力是實(shí)時(shí)的，二是 TiDB 的數(shù)據(jù)存儲能力比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，如 SQL Server 之類強(qiáng)太多。 TiDB 結(jié)合了傳統(tǒng)數(shù)倉和傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在大促這種量級的業(yè)務(wù)環(huán)境。
未來規(guī)劃
汽車之家的數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)在本次 818 大促中，也總結(jié)出了非常多的最佳實(shí)踐：
如同城三中心五副本架構(gòu)，機(jī)房之間延遲應(yīng)當(dāng)盡量小，最好控制在 2ms 以內(nèi);
OLTP 的業(yè)務(wù)，通常壓測瓶頸在于 TiKV 的磁盤 IO 上，對于普通 SSD ，可以做成 RAID0 來提升 IOPS;
一旦某個可用區(qū)整體故障，正常不需要手動干預(yù)，但是為了避免性能下降嚴(yán)重，建議手動將五副本調(diào)整為三副本;
合理設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)和索引，盡量避免熱點(diǎn)問題，和業(yè)務(wù)一起做好充分壓測，壓測期間盡早發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化。
基于本次活動中的良好表現(xiàn)，陶會祥表示，汽車之家接下來還會在更多業(yè)務(wù)中推進(jìn) TiDB 上線。比如以前汽車之家的很多數(shù)據(jù)會跑在 Hive 里，需要到第二天才能知道昨天發(fā)生了什么事。如果應(yīng)用 TiDB ，可以針對運(yùn)營需要的用戶數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)指標(biāo)的分析，去做秒級的準(zhǔn)實(shí)時(shí)推送，預(yù)計(jì)能夠?qū)⑦@一時(shí)間壓縮到 5-10秒。業(yè)務(wù)方可以立即知道上一刻用戶有什么變化，數(shù)據(jù)有什么更新。
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