從網(wǎng)購(gòu)到火車票，對(duì)比淘寶12306網(wǎng)為何如此爛？

【編者按】12306火車票購(gòu)票系統(tǒng)，逢假日必癱瘓，引發(fā)了強(qiáng)烈反響。在國(guó)慶前后，搜狐IT“問(wèn)診12306”做了系列報(bào)道。當(dāng)時(shí)，鐵道系統(tǒng)的答復(fù)是，購(gòu)票人數(shù)太多，數(shù)據(jù)量過(guò)大。但是，在前不久淘寶雙11大促活動(dòng)中，淘寶雙十一總交易金額191億，訂單1億零580萬(wàn)筆，其中無(wú)線支付近900萬(wàn)筆，支付寶核心數(shù)據(jù)庫(kù)集群處理了41億個(gè)事務(wù)，執(zhí)行285億次SQL，生成15TB日志，訪問(wèn)1931億次內(nèi)存數(shù)據(jù)塊，13億個(gè)物理讀，核心MySQL集群一天支持了20億個(gè)事務(wù)。12306火車票系統(tǒng)和其相比，真是天上地下。12306為何如此爛？

搜狐IT“問(wèn)診12306網(wǎng)站”做了系列報(bào)道

1. 淘寶技術(shù)被人稱贊

在剛剛過(guò)去的淘寶雙11大促活動(dòng)中，淘寶的技術(shù)支撐受到了網(wǎng)民的追捧。據(jù)來(lái)自支付寶DBA@dbatools的透露：淘寶雙十一總交易金額191億，訂單1億零580萬(wàn)筆，其中無(wú)線支付近900萬(wàn)筆，支付寶核心數(shù)據(jù)庫(kù)集群處理了41億個(gè)事務(wù)，執(zhí)行285億次SQL，生成15TB日志，訪問(wèn)1931億次內(nèi)存數(shù)據(jù)塊，13億個(gè)物理讀，核心MySQL集群一天支持了20億個(gè)事務(wù)。

淘寶的技術(shù)人員以實(shí)際行動(dòng)讓網(wǎng)民折服，雖然在淘寶雙十一活動(dòng)剛開始的10分鐘內(nèi)的訪問(wèn)高峰期內(nèi)，購(gòu)物車和支付寶都出現(xiàn)了打不開的情況，但訂單可以生成，而且白天的系統(tǒng)運(yùn)行比較正常。雙十一期間，淘寶除了技術(shù)上的保障，還有大量的運(yùn)維策略的支持，比如在峰值期間下訂單優(yōu)先級(jí)最高，支付可以晚點(diǎn)兒，大額度的訂單優(yōu)先處理等等。

淘寶網(wǎng)采用什么技術(shù)架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站高負(fù)載的呢？據(jù)淘寶技術(shù)人員分享，淘寶的整體架構(gòu)使用了如下措施來(lái)應(yīng)對(duì)：一應(yīng)用無(wú)狀態(tài)（淘寶session框架）；二有效使用緩存（Tair）；三應(yīng)用拆分（HSF）；四數(shù)據(jù)庫(kù)拆分（TDDL）；五異步通信（Notify）；六非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（TFS，NOSQL）；七監(jiān)控、預(yù)警系統(tǒng)；八配置統(tǒng)一管理。

2. 12306網(wǎng)站被人詬病

淘寶強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，很容易讓人們聯(lián)想到讓人“一票難求”的訂票網(wǎng)站-12306。12306網(wǎng)站購(gòu)票難的問(wèn)題幾乎成了所有人的共識(shí)。來(lái)自前支付寶架構(gòu)師馮大輝（@Fenng）的這條微博翻出12306這筆賬，別有一番滋味。

以馮大輝的計(jì)算方法，支付寶11月11日一天就處理了1億零580萬(wàn)條交易請(qǐng)求量，而12306一天處理的交易（出票量）僅僅166萬(wàn)條，這還主要是集中在8點(diǎn)鐘開始放票之后的5分鐘時(shí)間里。從結(jié)果來(lái)看，12306弱爆了，處理的交易量比支付寶“低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)”還那么弱不禁風(fēng)。

馮大輝的微博馬上得到了@caoz的轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)，后者在9月底對(duì)12306的罵戰(zhàn)中一戰(zhàn)成名，由于觀點(diǎn)相似，caoz和Fenng可以稱為統(tǒng)一戰(zhàn)線——當(dāng)然，眾多對(duì)12306充滿怨恨的普通購(gòu)票者也與他們?cè)诟星樯辖y(tǒng)一戰(zhàn)線。

簡(jiǎn)單分析一下12306的購(gòu)票系統(tǒng)，為避免“黃牛”買票，購(gòu)票系統(tǒng)有一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯：一個(gè)有效身份證件同一乘車日期同一車次限購(gòu)一張車票。因此購(gòu)買一張車票可以簡(jiǎn)化為包含四個(gè)操作：

1） 判斷同一乘車日期同一車次是否有未預(yù)訂的空余座位

2） 判斷這個(gè)有效身份證是否已購(gòu)買過(guò)同一乘車日期同一車次的車票

3） 車票上標(biāo)注的座位標(biāo)記為已預(yù)訂

4） 如果沒有購(gòu)買過(guò)，則該身份證預(yù)訂一張車票

人們?cè)?2306網(wǎng)站上購(gòu)買一張票的流程如下：

1）用戶通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)系統(tǒng)URL

2）界面集群F5將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至某一節(jié)點(diǎn)，通過(guò)比較用戶數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容進(jìn)行身份鑒權(quán)。

3）鑒權(quán)成功后進(jìn)入訂票，提交訂票訂單（查詢流程暫不討論）界面顯示請(qǐng)等待

4）訂票消息被發(fā)送至總線部件（接口可用webService、RMI、甚至自定義協(xié)議都可以）

5）總線收到訂票消息、去Cache集群查詢相關(guān)車次

6）Cache根據(jù)自身維護(hù)的車次余票表，返回查詢結(jié)果，如果有余票，轉(zhuǎn)7）。如果無(wú)票了，則總線返回界面集群“沒票了”，界面提示用戶明天再試。

7）若有余票，則總線返回界面集群“正在出票，請(qǐng)等待”，并將訂票請(qǐng)求壓入隊(duì)列。且發(fā)消息至Cache，告訴CACHE將訂票請(qǐng)求加入隊(duì)列。

8）Cache收到總線隊(duì)列增加1個(gè)的消息，將自身維護(hù)的對(duì)應(yīng)車次余票數(shù)減1個(gè)。

9）總線另一線程負(fù)責(zé)從隊(duì)列中取消息，并發(fā)送至出票部件。

10）出票部件產(chǎn)生訂票結(jié)果，并修改數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)送“訂票成功”消息回總線。

11）總線將訂票成功消息直接回傳至界面集群。

12）用戶看到訂票結(jié)果。

3. 跟淘寶相比，12306網(wǎng)站的有獨(dú)特的技術(shù)難度

1） 火車票屬于競(jìng)爭(zhēng)性資源。淘寶的交易是相對(duì)離散的，分散在成千上萬(wàn)的賣家當(dāng)中，同時(shí)對(duì)同一商家同一商品的并發(fā)購(gòu)買并不是特別高。因此在數(shù)據(jù)訪問(wèn)上不會(huì)有太大的鎖同一數(shù)據(jù)的瓶頸，買火車票在這方面壓力會(huì)更大，最主要的原因還是僧多粥少的�；疖嚻笔菐浊�人，幾萬(wàn)人搶一張票，火車票的搶購(gòu)場(chǎng)景也只有在淘寶秒殺的時(shí)候可以類比，但是網(wǎng)民參與的秒殺也很難成功秒殺到商品。

2） 火車票資源稀缺，需要同線下數(shù)以萬(wàn)計(jì)的購(gòu)票點(diǎn)、電話訂票等進(jìn)行互斥。每張火車票都是獨(dú)一無(wú)二的，網(wǎng)絡(luò)售票只是數(shù)以萬(wàn)計(jì)的購(gòu)票終端的一個(gè)終端而已，需要跟其他售票系統(tǒng)保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性。淘寶的商品只需要查詢庫(kù)存量就可以了。舉個(gè)粗略的例子，火車票的供需關(guān)系可能是1：10，淘寶貨品與消費(fèi)者的供需關(guān)系可能是10：1，技術(shù)革新解決不了某種商品嚴(yán)重供不應(yīng)求的本質(zhì)問(wèn)題。淘寶上的商品天然沒有全局一致性的問(wèn)題，做技術(shù)上做分區(qū)優(yōu)化就簡(jiǎn)單得多了。火車票買賣的每筆業(yè)務(wù)都要互斥，以檢查有沒有票，一個(gè)人是否買了多張票等等。從這個(gè)角度可以理解為賣票問(wèn)題的技術(shù)難度大得多，屬于世界級(jí)難題。

3） 火車票的信息是實(shí)時(shí)更新的。網(wǎng)民的每次操作都必須到后臺(tái)查詢，實(shí)時(shí)生成新的火車票的狀態(tài)信息。淘寶商品庫(kù)存信息在促銷期間不準(zhǔn)確，這是服務(wù)端為了關(guān)鍵性能做妥協(xié)；但訂火車票，庫(kù)存信息必須是實(shí)時(shí)的。鐵道部2012年春運(yùn)每天安排大約2000對(duì)列車，座位大概400萬(wàn)個(gè)，因?yàn)槊總�(gè)座位都可能有不同的購(gòu)票方式（火車票代售點(diǎn)、電話訂票等），所以都需要計(jì)算，提前10天預(yù)售，應(yīng)該有點(diǎn)類似于taobao同時(shí)提供400萬(wàn)件商品的秒殺活動(dòng)。

4） 票務(wù)業(yè)務(wù)的復(fù)雜性非商品信息可比。選票最大的問(wèn)題不是直達(dá)，是換車！只要有換車，計(jì)算量級(jí)都是“次方”往上增加。比如上海-西安，中間在鄭州換。但系統(tǒng)計(jì)算的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)“上海-北京-西安”的路線，這條線路是沒有選的，但會(huì)消耗計(jì)算資源，2000條線路+臨時(shí)車+換乘，還有就是瞬間的并發(fā)，這個(gè)也是一個(gè)問(wèn)題。

5） 12306網(wǎng)站后面的票務(wù)系統(tǒng)問(wèn)題。12306網(wǎng)站不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，雖然這網(wǎng)站也很多地方可以優(yōu)化，但估計(jì)最大的瓶頸是后面那個(gè)和全國(guó)的代售點(diǎn)火車站共用的票務(wù)系統(tǒng)。真正的火車票數(shù)據(jù)庫(kù)是在鐵路系統(tǒng)中獨(dú)立存在的，這個(gè)鐵路系統(tǒng)反應(yīng)慢才是制約12306網(wǎng)站慢的主因。所以最大問(wèn)題可能不是負(fù)載并發(fā)問(wèn)題，而是老票務(wù)系統(tǒng)的問(wèn)題。票務(wù)系統(tǒng)采用的是突然放票，而有的票又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠大家分，所以，大家才會(huì)有搶票這種有中國(guó)特色的業(yè)務(wù)的做法。于是當(dāng)票放出來(lái)的時(shí)候，就會(huì)有幾百萬(wàn)人甚至上千萬(wàn)人殺上去，查詢，下單。幾十分鐘內(nèi)，一個(gè)網(wǎng)站能接受幾千萬(wàn)的訪問(wèn)量，這個(gè)是很恐怖的事情。據(jù)說(shuō)12306的高峰訪問(wèn)是10億PV，集中在早8點(diǎn)到10點(diǎn)，每秒PV在高峰時(shí)上千萬(wàn)。這需要逐步全面革新。

6） 獨(dú)特的車票預(yù)留問(wèn)題。傳統(tǒng)票務(wù)系統(tǒng)有一個(gè)比較復(fù)雜的地方就是各種預(yù)留票規(guī)則，每個(gè)城市，每個(gè)節(jié)日都有很多的復(fù)雜留票規(guī)則，導(dǎo)致很多時(shí)候頭十天一張臥鋪都沒有，但是等到最后就有很多票，這些使本已稀缺的資源更加緊張。

4. 結(jié)論：淘寶的網(wǎng)站優(yōu)化技術(shù)大多不適用于12306網(wǎng)站

淘寶的網(wǎng)站優(yōu)化技術(shù)中采用了大量的緩存技術(shù)和分布式策略，火車票的狀態(tài)是實(shí)時(shí)計(jì)算，實(shí)時(shí)更新的，緩存只能解決網(wǎng)站前端的一小部分問(wèn)題，但解決不了人們搶票和出票慢的根本問(wèn)題。