每年的春運(yùn)都堪比一次人類(lèi)大遷徙，10年前買(mǎi)回家的票都要搬個(gè)小板凳去火車(chē)站排隊(duì)，如果能買(mǎi)到還算是萬(wàn)幸，再趕上一些人家住在小山村，還要到大站轉(zhuǎn)乘長(zhǎng)途汽車(chē)�？梢哉f(shuō)，每次回家都是一次痛與樂(lè)并存的體驗(yàn)。然而隨著科技互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，12306網(wǎng)上購(gòu)票系統(tǒng)逐漸走進(jìn)人們的視野，時(shí)至今日已經(jīng)成為主流的購(gòu)票手段之一。

　　當(dāng)12306走向云端 人們還在為買(mǎi)票發(fā)愁嗎12306算得上是世界上規(guī)模最大的實(shí)時(shí)交易系統(tǒng)之一，購(gòu)票人數(shù)可能達(dá)到數(shù)億級(jí)別，意味著放票的時(shí)候你可能會(huì)同時(shí)遭遇上億的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。此時(shí)，網(wǎng)站的處理能力和實(shí)際訪問(wèn)需求難以跟上，直接結(jié)果就是網(wǎng)站打不開(kāi)或者系統(tǒng)不穩(wěn)定。起初，12306曾想過(guò)用分線路分時(shí)段的方法進(jìn)行分流，不過(guò)效果并不明顯，畢竟用戶不會(huì)那么“自覺(jué)”的去分批買(mǎi)票。

　　乍看之下，12306有點(diǎn)像電商系統(tǒng)，車(chē)票就是售賣(mài)的商品，未出售的車(chē)票就是庫(kù)存。不過(guò)仔細(xì)與淘寶、天貓等電商網(wǎng)站對(duì)比之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)12306的業(yè)務(wù)屬性要復(fù)雜很多。例如，北京到上海的1461車(chē)次一共有30個(gè)停靠站，假設(shè)一個(gè)人從北京出發(fā)，那么他可能選擇廊坊北到上海29個(gè)�？空咀鳛樽约旱慕K點(diǎn)站，所以單個(gè)1461車(chē)次，一次座位復(fù)用計(jì)算最多涉及30*（30-1）/2=435個(gè)商品（SKU）。如果再算上不同類(lèi)型的車(chē)票（臥鋪、硬座和站票），則共有1305種產(chǎn)品。看到了吧，這可不是簡(jiǎn)單的庫(kù)存疊加，還要結(jié)合一些人性化的因素。

　　在去年初的春運(yùn)期間，12306網(wǎng)站的單次訂票交易平均響應(yīng)時(shí)間為0.5秒、網(wǎng)站PV值日均超過(guò)400億次，在云端的查詢次數(shù)日均高達(dá)250億次。

　　如果要回溯12306的上云之路，還要從2014年說(shuō)起，那時(shí)候12306就開(kāi)始與阿里云的工程師探討如何把余票查詢系統(tǒng)放到云上。在之后的春運(yùn)售票期間，12306將75%的余票查詢業(yè)務(wù)切換到了阿里云上。當(dāng)時(shí)，主要考慮的是將業(yè)務(wù)系統(tǒng)在前端WEB以滿足高流量、高并發(fā)的需求。同時(shí)，云計(jì)算資源的伸縮性也能大幅節(jié)省成本支出，而將余票查詢（而非核心系統(tǒng)）托管在公有云上，還能避免敏感性資料泄漏，保護(hù)用戶數(shù)據(jù)安全。

　　“云化”后的余票查詢系統(tǒng)能夠做到按需獲取所需要的服務(wù)器虛機(jī)資源，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)帶寬，利用這些可擴(kuò)展資源，解決在高流量和高負(fù)載情況下，系統(tǒng)無(wú)法快速?gòu)椥詳U(kuò)展導(dǎo)致的性能瓶頸和系統(tǒng)崩潰。此外，兩地三中心混合云模式提高了12306的災(zāi)備能力。

　　在子系統(tǒng)上云的一期改造之后，12306開(kāi)始利用GemFire（Pivotal企業(yè)級(jí)大數(shù)據(jù)PaaS平臺(tái)的一部分）改造訂單查詢系統(tǒng)。在改造過(guò)程中，12306并沒(méi)有用傳統(tǒng)的Unix小型機(jī)，而是大膽的選擇了x86服務(wù)器，采用10幾臺(tái)X86服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了以前數(shù)十臺(tái)小型機(jī)的余票計(jì)算和查詢能力，單次查詢的最長(zhǎng)時(shí)間從之前的15秒左右下降到0.2秒以下，縮短了75倍以上。

　　Pivotal Gemfire分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)平臺(tái)是通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)技術(shù)，將諸多X86服務(wù)器內(nèi)存集中起來(lái)，形成一個(gè)資源池，然后將全部數(shù)據(jù)加載到這個(gè)資源池之中，進(jìn)行內(nèi)存計(jì)算。同時(shí)，為了提高災(zāi)備能力，Gemfire還在集群中保存了多份數(shù)據(jù)，這樣當(dāng)一個(gè)機(jī)器故障后，并不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，也不會(huì)造成數(shù)據(jù)缺失。

　　GemFire架構(gòu)12306在經(jīng)過(guò)Gemfire改造后，能夠通過(guò)客戶業(yè)務(wù)邏輯性和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，將關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)放置到同一個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而提升系統(tǒng)性能；同時(shí)，根據(jù)測(cè)試，可以得出結(jié)論，由X86服務(wù)器為基礎(chǔ)搭建的應(yīng)用云平臺(tái)可以隨著客戶業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，增加服務(wù)器數(shù)量，能夠保持系統(tǒng)性能隨著服務(wù)器增加幾乎保持線性增長(zhǎng)。

　　經(jīng)歷了兩地三中心混合云架構(gòu)應(yīng)用和Pivotal Gemfire改造后，12306達(dá)到每秒至少支持10000 TPS以上，基本滿足高并發(fā)需求。通過(guò)GemFire多集群技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多重的高可用性，確保高峰壓力和系統(tǒng)異常的情況下保證業(yè)務(wù)的持續(xù)性。

　　隨著數(shù)據(jù)中心計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)性能的不斷提升，所承載的業(yè)務(wù)載荷也會(huì)隨之增加，公有云的靈活擴(kuò)展優(yōu)勢(shì)顯著。不過(guò)倒票的黃牛黨也從線上跑到了線上，這就需要云環(huán)境不僅需要強(qiáng)大的基礎(chǔ)支撐，還要有智能化的抵御機(jī)制。舉個(gè)例子，12306后臺(tái)的沖突判別系統(tǒng)可以分析購(gòu)票行為，包括監(jiān)測(cè)異常賬戶、地址遷移、漏洞篩查等，對(duì)一些高頻IP進(jìn)行有效處理。

　　總的來(lái)說(shuō)，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)的顛覆毋庸置疑，而阿里云和12306的牽手也算是一次成功的應(yīng)用。未來(lái)，當(dāng)智能化手段更多地賦能于日常生活的方方面面，人們也將受益于這種紅利，最終讓出行變得更加便捷和高效。