螞蟻金服雙 11 大促全面揭秘：百萬支付、容器化和平台智能化

你們都很關心的 「OB雙11大促實戰分享」 專題來啦！本文將為你系統性地介紹OceanBase支撐螞蟻雙11背後的技術原理和實戰分享。

從平台到架構，再到實現，一起來探索螞蟻雙11這場神秘的技術之旅吧！

2018年的雙11十周年，最終成交額以2135億元創紀錄收官，支付寶系統在這場「商業奧運會」中再次經受住了考驗。這也是OceanBase順利支撐螞蟻雙11的第五年。

從五年前，只有10%流量切到OceanBase上，到如今OceanBase 2.0版本成功支撐2018年雙11的支付寶核心鏈路。每年不變的是一如既往的表現平穩，絲般順滑，變化的是技術能力的不斷升級和迭代。今年的雙11，OceanBase 2.0扛起了大梁，性能比去年提升了50%，真正實現了「零成本」支撐大促。

2018雙11大促使用了哪些核心技術？

今年的雙11，OceanBase致力於通過底層架構及平台能力的提升，來實現雙11穩定性、成本優化、性能及效率方面的全方位的提升。相較以往始終如一「絲般順滑」的大促能力外，2018年的雙11，OceanBase更加註重長久技術能力的沉澱：

OceanBase 2.0版本首次上線支付寶的核心鏈路，包括交易、支付系統，為「峰值百萬支付能力」的三年戰略沉澱了通用的「極致彈性」的分散式資料庫能力，夯實了百萬支付的底層基座；

在底層存儲介質方面，OceanBase 2.0核心鏈路首次100%運行在容器上，同時存儲計算分離架構上線，大幅降低資源成本的同時夯實統一存儲基座；

在智能化運維的實踐方面，OCP（OceanBase雲平台）著眼於SQL優化診斷、故障根因分析和智能容量規劃等資料庫關鍵場景，將資料庫專家的經驗與AI演算法/機器學習相結合，提供智能化的資料庫服務；

在平台能力的沉澱上，OCP引入Orchestration理念，通過編排/復用原子變更任務靈活，實現大促快速彈出/彈回的流程，同時平台內置變更免疫及變更三板斧能力（可監控/可灰度/可回滾），極大的提升了大促整體的穩定性和效率；在整個大促期間，OCP自動執行40000+變更，最終實現全程零故障；

在商業產品化方面：智能化運維及平台能力抽象出大促及對外商業化場景，建設通用能力來覆蓋螞蟻內外場景。

OceanBase 2.0&百萬支付

每年雙11的壓力在不斷創造新高，支付系統需要具備百萬每秒的支付能力，那麼一個亟待解決的問題是：如何解決最小數據分片的峰值能力超過單機性能的問題。

OceanBase 2.0應運而生，其目標是在應用無感知的情況下對數據分片進一步拆分，將數據Sharding到無限多的機器上，實現極致彈性能力優雅支撐百萬支付峰值。

百萬支付架構

如下圖的百萬支付架構所示，傳統資料庫的彈性架構，將數據進行物理拆分到不同機器，業務在數據訪問、研發、後期維護及數據配套設施上都非常繁瑣；同時拆分後資源很難快速回收，且數據拆分及聚合無法實現業務無損。

相比於傳統資料庫的彈性架構，OceanBase 2.0架構完全不侵入業務，內部通過分區實現數據分片的自組織及負載均衡，通過生成列及分區規則實現自動路由，通過分區聚合（partition_group）消除分散式事務性能開銷以提升性能，從而實現無損線性伸縮。另外，數據分片間share_nothing及多版本的架構，實現分片故障隔離及單點故障消除的高可用架構。

性能提升

為實現「零成本大促」，OceanBase 2.0花了非常多的精力致力於性能的提升。相比OceanBase 1.0，2.0在分散式架構上全面升級，如原生sharding/分散式事務優化/優化事務提交日誌開銷。

OceanBase作為底層基礎軟體，任何微小的性能提升都會為業務節省大量資源，秉承持續優化的匠心，OceanBase 2.0在資料庫底層架構、系統實現層面及資料庫運行環境全方位進行優化。最終，OceanBase 2.0相比1.0提升了50%的性能，實現今年雙11大促的零機器增加。

OceanBase容器化&存儲計算分離

雙11峰值需要大量的資源支撐，而峰值後資源處於低水位狀態，如何快速申請/釋放這部分資源？雙11當天非支付鏈路資源空閑，大促是否可以搶佔這批資源？大促不同活動時間錯峰，不同鏈路的資源可否實現快速騰挪？類似的資源問題不一而足。

大家可以發現以上問題的本質在於：如何最大化程度降低雙11當天的資源成本？這是大促技術要實現的一個核心價值。

雙11大促資源成本與兩個因素相關，一個是大促資源的總數目，另一個是持有時長。我們可以通過系統優化提升單機性能，來降低大促資源的總數目（如前章節提到的OceanBase 2.0的性能優化）。

那麼如何降低持有時長呢？我們統一的思路是：用「高峰期搶佔/低峰值釋放資源」的方式來大幅降低持有時長；其兩個關鍵前提技術就是容器化和存儲計算分離。

OceanBase容器化

OceanBase容器化的核心思想是「資源調度」，大促目標就是「OceanBase能夠被快速調度到各種資源載體上（如離線資源、 雲資源、峰值無壓力的資料庫其他集群）」；容器化屏蔽了底層資源載體的差異化，具備彈性部署高效的優點，是資源調度的前提條件。OceanBase打造自身調度能力，深入結合副本、租戶的概念，精細化資源畫像，使得OB容器化部署快速實現分時復用、資源搶佔及混部。

存儲計算分離

存儲計算分離，顧名思義，將資料庫運行依賴的計算資源和存儲資源部署到不同的資源載體上，從而實現資料庫的弱狀態化，使得資料庫可分別對存儲和計算資源進行彈性伸縮。其好處是顯而易見的。

典型場景：

大促態——CPU資源需求激增，而存儲資源增幅很小，那麼我們可以針對性對計算資源的機型進行擴容，從而降低資源成本且提升擴容效率；

日常態——OB LSM架構將離散IO轉化成順序IO，因此存儲的IO能力不是瓶頸，更多的是存儲空間上的需求；存儲計算分離後，多集群間可降低存儲碎片，共享整體存儲資源池，提升資源利用率。

平台智能化

隨著業務規模的快速增長，系統穩定性SLA預發嚴峻和OceanBase部署的多樣化，傳統平台已無法滿足我們的需求，可以預見不久的將來，運維將成為業務擴展的瓶頸。因此，OceanBase平台正在逐步走向智能化道路實現智能運維。

OCP著眼於SQL優化診斷、故障根因分析和智能容量等大促關鍵場景，目標是將運維專家的技術經驗和AI演算法/機器學習技術相結合，分解運維關鍵技術，開發成一系列的智能運維模型，應用於大規模運維繫統中。

眾所周知，SQL plan的正確性對資料庫運行至關重要。OCP針對風險場景SQL，在千萬峰值壓力下，實時進行plan正確性比對，並對可能存在性能變壞隱患的SQL進行分鐘級修正。

容量水位是大促至關重要的一環，OCP通過數據建模/智能水位預測對集群/租戶/docker進行容量畫像，結合OceanBase內置Tenant Group能力，實現容器/集群/租戶等多個維度的自動擴縮容，同時計算容量plan在集群/租戶維度混部，實現最佳負載均衡部署【 深度部署資源利用率達到(n-1)/n 】，大幅節省了機器資源。

OCP作為OceanBase的「智能大腦」，實時監控資料庫運行狀態，小至單條SQL plan，大至數千台機器容量，真正做到了生產環境智能化全覆蓋。未來，OCP還將不斷創新資料庫智能化的運維之路，打造更加完善的資料庫自治體系。

生態與連接

螞蟻金服與金融機構最早建立的連接是基於支付業務的合作，後來又逐漸擴展了很多其他普惠金融類的業務，比如網商銀行的同業合作，借唄/花唄等。如今隨著在螞蟻金服內部多年積累的技術能力與產品能力，OceanBase也將全面走向外部，對所有行業開放，通過科技作為新的連接紐帶助力企業的數字化轉型。

過去金融業IT系統的基礎架構建設基本都來自國外，如IBM、甲骨文、EMC這些公司構建底層架構，其中門檻最高的就是資料庫的整體平滑替換。OceanBase團隊從成立之初就肩負著使命，即我們要做一款通用資料庫真正地去推動整個社會的進步，能夠讓整個社會的生產力發生變化。

從2016年底，OceanBase就開始準備走出去，用技術改變業務形態；用技術創造新的業務模式，與更多企業建立更為緊密的連接關係。近兩年對外服務的過程中，通過與ISV的深度合作與賦能，不僅提供OceanBase內核的能力，也不斷豐富周邊配套產品生態，涵蓋使用資料庫過程中的方方面面。

未來，我們將繼續致力於提供高可用、高性能、低成本的資料庫服務，相信通過科技的連接助力更多企業，讓科技的產出變成可以量化的業務價值。同時，也期待更多有志之士加入我們。

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