誰設(shè)計了鐵路訂票系統(tǒng)——12306的雞肋之痛

劉武 張詩雨

又一年春運，又一年買票難。

鐵道部又一次陷入指責(zé)質(zhì)疑的漩渦。看上去，其2012年重金打造的12306在線客票銷售系統(tǒng)似乎并不給力，與剛推出時“總是在崩潰”相比，這個神奇的網(wǎng)站在2013年呈現(xiàn)出了一個新癥狀：大部分熱門線路的車票在放票后數(shù)十秒至幾分鐘內(nèi)便被哄搶一空。

2013年2月5日，廈門警方公布了一起利用獵豹瀏覽器搶票插件倒賣火車票的“黃牛案”。在更早些時候，曾有消息指鐵道部曾因搶票插件加重12306系統(tǒng)負(fù)荷而約談過推出獵豹瀏覽器的金山公司，也隨即叫停了搶票插件。

但截至2月4日，春節(jié)返程仍然一票難求，許多熱門線路的臥鋪及坐票仍然在放票后未幾便迅速歸零。

一方面，電子商務(wù)的便捷取代排隊買票確實是一種進(jìn)步，另一方面，稍遇高峰便系統(tǒng)故障乃至癱瘓似乎成了痼疾。為方便火車票購買、解決節(jié)假日購票難、打擊黃牛而生的12306似乎成了一塊尷尬的雞肋。

與此同時，新一代客票系統(tǒng)已被納入鐵路“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃重大專項，該系統(tǒng)確定將引入云計算技術(shù)，并實施“開分店”式多網(wǎng)運作為12306減壓。從目前各種公開文件和研究人員論文中可看出，鐵道部傾向于選擇打造專屬私有“席位云平臺”。

瘋狂插件

2012年1月，12306系統(tǒng)由于糟糕的購票體驗正廣受公眾指摘。王津就此接受媒體電話采訪時，自然地談到了清華方案。王津是清華大學(xué)Web與軟件技術(shù)研究中心電子商務(wù)研究室主任，該中心在海量事務(wù)高速處理領(lǐng)域有領(lǐng)先優(yōu)勢，只是清華方案早早即被否決。

采訪的第二天，王津發(fā)現(xiàn)自己“上了頭條新聞”。他隨即注冊了微博，置頂了一條關(guān)于“無鎖隊列雙向服務(wù)模型”的長微博試圖仔細(xì)說明自己的觀點。

他聲稱該模型有防止搶票插件的獨特優(yōu)勢，擺開架勢準(zhǔn)備和網(wǎng)友進(jìn)行學(xué)術(shù)探討。但是，直到2012年底幾乎沒人跟他學(xué)術(shù)探討，微博下面的留言更多是奚落。

此時，搶票插件儼然已成官方“心腹大患”。

由于對12306的疑問，一些社會人士開始要求鐵道部公開12306招標(biāo)細(xì)節(jié)，但遭到拒絕。

早在2012年初，12306的承建方之一太極計算機(jī)股份有限公司被扒了出來。

2012年年末，爆料人周筱赟又通過微博公布了鐵道部購買合同：兩年內(nèi)向太極計算機(jī)公司購買設(shè)備超2億，加上之前的花費，12306網(wǎng)站實際投入已超過了5億，遠(yuǎn)不止曾經(jīng)披露的3億。

《21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道》的報道曾披露12306招投標(biāo)中所涉及的各機(jī)構(gòu)之間都有著“極為密切的關(guān)系”，其中涉及關(guān)聯(lián)交易、自循環(huán)采購等，并稱“鐵道部信息技術(shù)中心通過太極股份這一中介，自己購買自己的產(chǎn)品”，“幾次倒手，產(chǎn)品的價格就翻了數(shù)番”。

太極股份方面曾就招投標(biāo)質(zhì)疑事項回應(yīng)稱，鐵道部選擇太極是因為公司的實力，以及過往與政府部門、國企良好的合作基礎(chǔ)，此外太極股份擁有“特別能夠適應(yīng)政府要求的項目進(jìn)度控制能力和保密需求”。

之后，鐵道部曾幾次澄清稱12306是按規(guī)范進(jìn)行了公開的招標(biāo)采購。但是，有人對鐵道部的解釋并不買賬。北京市兩高律師事務(wù)所律師董正偉就以“信息不公開”為由對鐵道部提起訴訟。

董正偉對《瞭望東方周刊》表示：“我的訴求就是想請鐵道部將新一代客票系統(tǒng)歷次招標(biāo)的信息充分公開。我想知道，參與建設(shè)的企業(yè)是不是合法去做了，有沒有盡力去做，有沒有不正當(dāng)交易？”

根據(jù)公開的信息，有人質(zhì)疑鐵道部“肥水不流外人田”，僅將小范圍業(yè)務(wù)外包給系統(tǒng)外公司。經(jīng)常被引用的證據(jù)是，鐵道部在客票系統(tǒng)招標(biāo)之前就早早否決了“IBM成熟解決方案”和清華大學(xué)Web與軟件技術(shù)研究中心掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的分布式解決方案。

IBM方案是由于“價格實在太貴”遭淘汰，清華方案同樣遭否決，一些人便產(chǎn)生疑問。

“外界不應(yīng)該輕視12306系統(tǒng)的難度，這是涉及海量事務(wù)高速處理的一種非常特別的系統(tǒng)。它是定品、定量、定件三種電子商務(wù)系統(tǒng)中最難的定件系統(tǒng)，目前國內(nèi)有真正實踐經(jīng)驗的人很少，很多技術(shù)人員都不一定知道。”王津大方地為12306辯解道。

上海人云科技團(tuán)隊創(chuàng)始人吳朱華自稱曾在IBM中國研究院從事云計算相關(guān)研究工作，他也認(rèn)為：“目前沒有任何商用系統(tǒng)可提供滿足相應(yīng)的功能和性能要求，買不到具有如此大處理能力的通用商用系統(tǒng)，也不值得買。”

他不認(rèn)同一些人宣稱“應(yīng)該找IBM或者清華開發(fā)”的觀點，他認(rèn)為這是外行話。他反而認(rèn)為客票系統(tǒng)只能由鐵道部自己研發(fā)，“外面研發(fā)機(jī)構(gòu)要弄懂這一堆復(fù)雜邏輯也得費時耗日，以后維護(hù)成本高，新增功能還得花費巨資購買。這樣的系統(tǒng)絕不適合外包。”

難啃的骨頭

在眾多吐槽中，一些人呼吁“馬云把阿里巴巴集團(tuán)的精英借給12306幾天”，或者將鐵路客票系統(tǒng)交給阿里巴巴等電商來做，“倒貼錢他們都愿意”。也有IT公司高管公開稱，如果鐵道部認(rèn)為有必要，可以提供一切技術(shù)資源。

一個有趣的坊間消息被多家媒體在報道中引用，丁香園CTO馮大輝透露，2012年5月鐵道部邀請阿里巴巴等多家互聯(lián)網(wǎng)公司技術(shù)骨干，作為顧問向12306項目提建議，其中部分已被采納。馮大輝曾在阿里巴巴供職。

但是，阿里巴巴集團(tuán)公關(guān)總監(jiān)楊磊卻否認(rèn)有阿里團(tuán)隊技術(shù)支援鐵道部的事情。他對《瞭望東方周刊》記者表示：“看到這個信息之后，我特意在阿里巴巴集團(tuán)和下屬子公司核實過，都說沒有這件事。”

然而，鐵道部機(jī)關(guān)報《人民鐵道報》在2012年3月13日題為《攻堅克難迎龍年春運大考——中國鐵道科學(xué)研究院客票總體組保春運紀(jì)實》的整版報道中，以近五百字篇幅介紹了阿里巴巴集團(tuán)派出17名技術(shù)精英組成項目組，來到鐵科院客票系統(tǒng)監(jiān)控中心，與鐵道部互聯(lián)網(wǎng)售票團(tuán)隊共同戰(zhàn)斗30多個日日夜夜。

《瞭望東方周刊》經(jīng)向稿件作者核實，也確有此事。馮大輝則拒絕進(jìn)一步透露詳細(xì)信息。

上述報道中稱：兩支隊伍強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，先后實施了內(nèi)外網(wǎng)安全平臺方案調(diào)整、排隊機(jī)加密策略優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用優(yōu)化、用戶登錄動態(tài)控制、支付流程優(yōu)化、頁面壓縮傳輸?shù)葍?yōu)化方案。

楊磊對《瞭望東方周刊》表示：“這其實不取決于我們。”

2012年9月27日，京東高級技術(shù)副總裁李大學(xué)在微博宣布牽頭成立12306開源項目組（12306NG項目組），將以他個人資源來推動該項目永久公益，成為能立在當(dāng)下又影響久遠(yuǎn)的項目。

本刊記者從12306NG項目組官方網(wǎng)站上查看其歷次項目經(jīng)理會議紀(jì)要，以及其他一些資料可以發(fā)現(xiàn)，該項目組由于各種現(xiàn)實困難而進(jìn)展較慢，前景并不樂觀。

在一些關(guān)于12306NG的項目進(jìn)度介紹里，也經(jīng)常反饋出這樣的信息：人員積極性較高，但經(jīng)驗和研發(fā)能力不太強(qiáng)；人員潛水比較多，參與的人經(jīng)驗也比較缺；目前很多人經(jīng)驗不足，但是時間充足。在項目組的公開討論里，一些有經(jīng)驗的人對“一堆同學(xué)痛罵不已，還有一片‘專業(yè)人士給予鄙視、藐視、蔑視、各種視”的行為給予勸誡。

王津告訴《瞭望東方周刊》，幾年前鐵道部曾經(jīng)組織過包括清華大學(xué)、IBM等國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)開過研討會。當(dāng)聽說客票系統(tǒng)需要保證在春運期間2億多人次的全國大流動之后，從國外來參會的那些老專家也表示不可思議，目瞪口呆。

當(dāng)初，他在接到鐵道部新一代客票系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)的時候，他意識到“這將是一個空前龐大的系統(tǒng)，設(shè)計難度之高非常罕見”。同時，考慮到這個系統(tǒng)社會影響巨大，他“倒抽一口冷氣”。

問題出在哪里？

進(jìn)入2013年，圍繞鐵路客票系統(tǒng)展開技術(shù)討論的人逐漸多了起來。

許多技術(shù)人員認(rèn)為12306的問題不只是帶寬和硬件，更大問題在于網(wǎng)站系統(tǒng)架構(gòu)、邏輯算法、庫存同步、數(shù)據(jù)緩存機(jī)制、內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換等方面，還有人認(rèn)為問題產(chǎn)生的根本原因是鐵道部對“服務(wù)”的概念理解過于淺層。

另一種觀點是認(rèn)為，12306這種靠“搶”的業(yè)務(wù)模式也有致命問題，“讓幾千萬甚至上億的人在同時登錄同時搶票的這種業(yè)務(wù)模式是變態(tài)中的變態(tài)”。

在購票高峰時段，人工或者機(jī)器人（搶票插件）持續(xù)不斷地刷新，給12306網(wǎng)站額外帶來超過10億的PV，平均500次點擊才能買到一張火車票。這加劇了12306系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險。

而鐵道部對這種情況預(yù)估不足，最初設(shè)計的日點擊量最多10億，后來達(dá)到14億、15億。鐵道部相關(guān)部門負(fù)責(zé)人曾在接受新華社記者采訪時表示，原來系統(tǒng)設(shè)計的最高能力是每天達(dá)到166萬筆時系統(tǒng)性能可能下降，客戶體驗不佳。后來的實際情況顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了系統(tǒng)承受力。

王津?qū)Α恫t望東方周刊》表示，“一個刷票軟件對系統(tǒng)可以產(chǎn)生相當(dāng)于幾百人甚至幾千人的購票壓力。”他表示，用清華的模型可以杜絕刷票軟件，只是等待時間稍微長一些，“但這些等待時間都是有效時間。”

缺乏海量事務(wù)高速處理的能力則是部分技術(shù)人士所認(rèn)為的12306的致命軟肋。一位技術(shù)人士在帖子中寫道“做過海量數(shù)據(jù)的都知道，百萬以下什么都好辦，到千萬就有點小麻煩；到了億級已經(jīng)有一定困難了，十億百億級別就是一個相當(dāng)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)。”

作為清華大學(xué)Web與軟件技術(shù)研究中心電子商務(wù)研究室主任、高級架構(gòu)師，王津形容數(shù)據(jù)達(dá)到海量的時候會發(fā)生“神奇的化學(xué)反應(yīng)”，也就是會發(fā)生極端情況—— 網(wǎng)站運行效率呈指數(shù)級下降，最終導(dǎo)致崩潰。

很多人將鐵路客票系統(tǒng)與民航票務(wù)系統(tǒng)以及淘寶等電商作對比。鐵道部運輸局相關(guān)負(fù)責(zé)人在答記者問的時候說，民航是“點對點”，票源簡單明了，而鐵路售票是動態(tài)的，上上下下要比民航復(fù)雜得多。

“目前國內(nèi)大部分電商都只是定品系統(tǒng)，只有12306和股票系統(tǒng)屬于定件系統(tǒng)，也是最難做的系統(tǒng)。”王津說。

“12306原是為高鐵與動車訂票服務(wù)的，而在主管部門行政要求下，要在（2012年）春運推廣到全路所有車次，因此網(wǎng)站壓力驟至，而留給相關(guān)技術(shù)人員的時間又太短。因此，相關(guān)部門的行政決定必須聽取技術(shù)人員的意見。”一位鐵路系統(tǒng)內(nèi)部的研究人員曾在一篇論文中表示。

在研究12306本身的同時，不應(yīng)忽略的事實是，導(dǎo)致購票體驗糟糕最根本的原因還在于鐵路運力不足。

鐵路私有云構(gòu)想

2011年11月2日，“鐵路新一代客票系統(tǒng)總體技術(shù)方案”通過審查。新一代客票系統(tǒng)也已被納入鐵路“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃重大專項。新一代客票系統(tǒng)確定將引入云計算技術(shù)，構(gòu)建支撐超大規(guī)模并發(fā)交易、海量數(shù)據(jù)存儲、靈活擴(kuò)展、安全可靠高效的綜合信息系統(tǒng)。

引入“云計算”技術(shù)也得到了IT界技術(shù)人士的認(rèn)同。然而，究竟是利用第三方商業(yè)機(jī)構(gòu)提供的共有云服務(wù)，還是打造鐵道部自己的私有云目前并無確定消息。但從鐵路部門發(fā)布的文件以及內(nèi)部研究人員的言論或論文中，可以看出鐵道部傾向于選擇打造私有云。

據(jù)悉，新一代客票系統(tǒng)將采用“兩地三中心”的模式，在鐵道部級建立第一生產(chǎn)中心和同城第二生產(chǎn)中心，兩中心形成雙活態(tài)勢并互為應(yīng)急，在異地建立災(zāi)備中心。在兩個生產(chǎn)中心中構(gòu)建“席位云平臺”，采用集中式體系架構(gòu)，全路席位及其相關(guān)核心交易集中處理。所有席位遵循始發(fā)局集中管理原則，減少數(shù)據(jù)同步量，提高運維效率。

廣鐵集團(tuán)客運處副處長陳曉梅曾在接受媒體采訪時表示，針對全國“一張網(wǎng)”帶來春運網(wǎng)絡(luò)癱瘓狀況，鐵路部門正在研究實施“開分店”式多網(wǎng)運作，為12306減壓。

“分店”由誰來開呢？有鐵路系統(tǒng)內(nèi)部人士早前撰文中透露，“12306互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)要在鐵路局網(wǎng)上開分店”。該文作者認(rèn)為，這樣做實質(zhì)上與跟大網(wǎng)站合作類似，甚至更方便，避免了合作中可能的問題，后臺票額數(shù)據(jù)分布可以做得更加靈活，只是支付系統(tǒng)可能需要下一番工夫做好。“這種方式的最大缺點是需要投入大量成本”。

有鐵路系統(tǒng)研究人員認(rèn)為，目前能提供高可靠性、高性能解決方案的云服務(wù)商大部分在國外，國內(nèi)掌握云計算核心技術(shù)的人才匱乏。在用戶負(fù)荷變化劇烈的情況下，一旦由于技術(shù)和管理原因而出現(xiàn)問題將是災(zāi)難性的，除非“12306搭建一個屬于自己的私有云環(huán)境”。

此外，私有云平臺可以建立相對完善的軟件功能，最大化降低硬件成本，滿足鐵路客票業(yè)務(wù)分析的需求。“共有云對于中小型企業(yè)來說最為適合，它們對于成本比較敏感，性價比對它們尤為重要。”

而這正好契合新一代客票系統(tǒng)關(guān)于“云平臺節(jié)點可動態(tài)擴(kuò)充，在春運等售票高峰時可上線更多的席位處理節(jié)點提高整體處理能力，低谷時富余處理能力用于統(tǒng)計分析業(yè)務(wù)”的要求。