淺析“雙十一”背后的技術(shù)力量

吳美婷 張金 陽雪

摘 要：2019年“雙十一”以2684億元的交易總額再次刷新歷史記錄，創(chuàng)造了我國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟發(fā)展的商業(yè)奇跡，中國的計算能力再次登頂全球。馬云接受采訪時說過“雙十一的數(shù)字表現(xiàn)并不關(guān)鍵，關(guān)鍵是數(shù)字背后力量”。從2009年“雙十一”初創(chuàng)時的服務(wù)器宕機，到如今“秒殺搶購”用戶的流暢體驗，與網(wǎng)購平臺計算機技術(shù)的不斷革新息息相關(guān)。零點越來越平滑的“雙十一”背后，電商不斷地進行技術(shù)探索，如神龍架構(gòu)、飛天系統(tǒng)、分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和智慧物流等技術(shù)，支撐龐大的交易數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：雙十一;計算機技術(shù);交易系統(tǒng);購物體驗

在信息網(wǎng)絡(luò)時代，人們在享受網(wǎng)絡(luò)帶來便利的同時，也常常會為服務(wù)器崩潰而感到苦惱。當(dāng)問峰值或者請求超過網(wǎng)站空間的承受力時，就會造成網(wǎng)站崩潰。如春運期間在12306網(wǎng)站購買車票時，網(wǎng)站頻繁出現(xiàn)崩潰，異常巨大的訪問量導(dǎo)致網(wǎng)站迅速崩潰癱瘓。然而在2019年“雙十一”之時，阿里巴巴抵御住了“血拼的洪流”。

2019年的“雙十一”如約而至，據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，阿里巴巴旗下各平臺交易總額達2684億元，較去年上漲約25.7%，再一次刷新了全球紀錄。消費的同時，伴隨而來的物流訂單也再一次刷新了世界物流新高度，全天達到12.92億。當(dāng)晚的交易峰值達到54.4萬筆/秒，是2009年“雙十一”的1360倍，再創(chuàng)新高。阿里巴巴集團董事長兼首席執(zhí)行官張勇也在不久前談及雙十一時表示，“相比銷售數(shù)字，我更關(guān)心技術(shù)的峰值。”

一、“雙十一”對計算機技術(shù)的挑戰(zhàn)

眾所周知，“雙十一”凌晨兩點前是用戶購買的高峰期，“井噴式”的網(wǎng)購會給系統(tǒng)帶來瞬間的流量高峰。既要保證網(wǎng)絡(luò)通暢，又要讓用戶擁有流暢的購物體驗，這勢必會給運營商帶來前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。

（一）系統(tǒng)不穩(wěn)定，后臺易崩潰

2009年，時任淘寶CEO的張勇利用“光棍節(jié)”進行打折促銷，“雙十一”應(yīng)運而生。由于當(dāng)年參與的商家零星可數(shù)，阿里放松了警惕，當(dāng)日交易量突然飆升至平時交易量的三倍，高并發(fā)訂單讓技術(shù)人員措手不及，網(wǎng)站持續(xù)出現(xiàn)支付擁堵。在交易量遠超系統(tǒng)容量的承受力時，技術(shù)羸弱的阿里系統(tǒng)瀕臨崩潰。第一個“雙十一”的夜晚，整個阿里在混亂地搶修中度過。

淘寶技術(shù)人員開始意識到傳統(tǒng)型架構(gòu)已無法支撐“雙十一”陡然攀升的流量，必須研發(fā)新的技術(shù)架構(gòu)才能應(yīng)對未來壓力更大的“雙十一”訂單。他們開始自主研發(fā)多項技術(shù)，并不斷迭代、革新。

（二）網(wǎng)銀支付系統(tǒng)崩潰

用戶確認訂單后，便要經(jīng)歷一個關(guān)鍵步驟——支付。瞬時驟增的支付訂單，不僅涉及第三方支付平臺——支付寶，更是對銀行支付系統(tǒng)發(fā)起巨大的挑戰(zhàn)。例如2011年的“雙十一”，在高峰時期部分用戶無法付款。

早年的支付寶交易，用戶點擊支付后，需要從支付寶和銀行的接口去付款，而以前的接口性能和穩(wěn)定性都很差，每秒只能支持幾十到上百的交易，一旦數(shù)量過大，極易出現(xiàn)故障，嚴重影響用戶體驗。最關(guān)鍵的是，網(wǎng)絡(luò)支付的安全問題，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將會對銀行的運營造成巨大影響[1]。因此，如何保證用戶快速、安全支付，是對支付寶的一大技術(shù)考驗。

（三）快遞爆倉，物流壓力大

從2010年起，隨著銷售量的劇增，快遞“爆倉”現(xiàn)象開始不斷發(fā)生。“雙十一”期間訂單驟增，電子商務(wù)平臺成交量遠遠超過物流的承受范圍，產(chǎn)生爆倉現(xiàn)象。引起物流問題的兩個重要原因是，未能做出正確的需求預(yù)測以及物流基礎(chǔ)設(shè)施的智能化程度不夠[2]。各快遞公司沒有研究歷史訂單，未能可靠地預(yù)測“雙十一”的訂單量，安排相應(yīng)的備用資源，缺乏應(yīng)急措施。國內(nèi)快遞的自動化水平不高，工作效率極低。物流問題的背后，亟需科學(xué)的計算機預(yù)測技術(shù)、智能化分配運輸路線，提高配送效率。

二、現(xiàn)今計算機支撐技術(shù)

根據(jù)支付寶公布的成交額成績單，2019年天貓“雙十一”全天成交額為2684億元人民幣，1分36秒破100億元，一小時超過1000億元，再次創(chuàng)下新紀錄。在龐大的交易數(shù)字背后，是無數(shù)技術(shù)人員對計算機技術(shù)的迭代、革新。為了支撐“雙十一”的高并發(fā)交易量，阿里巴巴目前已經(jīng)實現(xiàn)了多項自研技術(shù)創(chuàng)新。

（一）神龍架構(gòu)提升性能

阿里自研了一個既具物理機的性能又提供虛擬機體驗的服務(wù)器——神龍架構(gòu)。神龍（X-Dragon）又稱為彈性裸金屬服務(wù)器，神龍服務(wù)器是真正從云計算的角度去設(shè)計的服務(wù)器，它能夠?qū)崿F(xiàn)分鐘級的去創(chuàng)建100%物理機性能和功能的云服務(wù)器。

2019年阿里把核心交易系統(tǒng)100%遷移到公共云上，這是史無前例的一次挑戰(zhàn)。阿里云從自研芯片、自研設(shè)備，到2017年10月發(fā)布第一代神龍云服務(wù)器，首次實現(xiàn)了云計算行業(yè)性能和資源的零損耗。神龍架構(gòu)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)阿里核心系統(tǒng)100%上云，還極大減少了虛擬化的性能和資源的開銷，并且實現(xiàn)了軟件、硬件的完美融合。

（二）飛天系統(tǒng)做后臺支撐

飛天是阿里云自主研發(fā)、服務(wù)全球的超大規(guī)模通用的計算機操作系統(tǒng)。飛天打破國外操作系統(tǒng)的壟斷，實現(xiàn)了我國迫切需要的技術(shù)。最關(guān)鍵的是，它能把全球百萬級的數(shù)個服務(wù)器，連接成一臺超級計算機，通過在線公共服務(wù)的方式為消費者提供高速計算能力，目前該系統(tǒng)已經(jīng)成為全球頂尖系統(tǒng)之一。飛天系統(tǒng)具有高性能、大規(guī)模、高可靠的特點，能夠在1秒內(nèi)。針對瞬時海量數(shù)據(jù)，有超高的計算能力。

（三）分布式數(shù)據(jù)庫OceanBase支撐交易

由于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫根本不足以支撐瞬時激增的交易量，阿里自2010年開始著手自主研發(fā)云海量關(guān)系型數(shù)據(jù)庫OceanBase。不同于傳統(tǒng)的MySQL和Oracle，OceanBase把主體數(shù)據(jù)按照主鍵分塊，并連續(xù)存放在不同機器上，它的每秒峰值遠遠超過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。OceanBase分布式關(guān)系數(shù)據(jù)庫采用PC服務(wù)器機群，既易于擴展，還通過分布式選舉和多庫多活等技術(shù)，憑廉價PC服務(wù)器肌群取得極高的可靠性。近幾年雙十一，支付寶整條核心鏈路都是在OceanBase數(shù)據(jù)庫上運行的，運行平穩(wěn)，零故障。OceanBase能夠應(yīng)對一天10TB的數(shù)據(jù)庫寫入量，支撐每秒8.59萬筆的支付、每秒14萬的訂單創(chuàng)建。

（四）智能物流

據(jù)菜鳥裹裹數(shù)據(jù)顯示，至11月13日10時，2019年天貓“雙十一”的第1億個包裹已送達，比去年提速4小時，僅僅只有2.4天，周期明顯縮短。物流提速的背后，蘊藏著技術(shù)力量的驅(qū)動。菜鳥逐步開始使用智能倉，在一個庫區(qū)內(nèi)使用多種類型的機器人，智能協(xié)作，迅速提高發(fā)貨效率。菜鳥驛站運用人工智能技術(shù)，實行人臉識別取件、高拍儀識別取件等方法，真正實現(xiàn)了“一秒取件”。

三、未來“雙十一”展望

數(shù)字的表現(xiàn)并不關(guān)鍵，關(guān)鍵是數(shù)字背后的力量。未來“雙十一”的數(shù)字只會越來越龐大，為了給予消費者絲滑的購物體驗，各大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還要不斷提升。隨著技術(shù)不斷迭代更新，如新興的VR購物、5G時代購物，我們還會面臨許多機遇和挑戰(zhàn)，各大電商仍需不斷創(chuàng)新技術(shù)，讓消費者乃至全社會感受到科技力量帶來的全新購物體驗和經(jīng)濟繁榮。

參考文獻：

[1]張至琛.探析“雙十一”購物節(jié)背后的計算機支持技術(shù)[J].中國科技投資，2019，（2）：194.

[2]魏瑩瑩.電商“雙十一”快遞爆倉問題研究[J].山西農(nóng)經(jīng)，2019，卷缺失（13）：63.

作者簡介：

吳美婷（1999—），女，漢族，四川自貢，本科，研究方向：計算機與軟件。（本文通訊作者）。