淘宝技术架构变迁

  自2003年创立以来的,淘宝业务发展非常迅速,几乎是每年以的速度在成长。创立之初,为了快速上线,抢占市场,选择了当时流行的LAMP架构,用PHP作为网站开发语言, Linux作为操作系统,Apache作为Web服务器,MySQL为数据库,用了三个月不到的时间淘宝上线了。当时整个网站应用服务器大概10台左右,MySQL数据库采用了读写分离、一主两备的部署方式。

  2004年在淘宝业务发展的推动下,我们参考电信运营商、银行等的一些企业解决方案,将LAMP架构改造为Oracle+IBM小型机的数据库架构和EMC存储方式(图2)。虽然方案成本昂贵,但性能非常好。同时,随着网站流量的增加,系统显得有些不堪重负。当时担心的问题是网站流量如果持续增加,交易量持续增加,网站的系统架构怎么设计?如何选择数据库?如何选择缓存?如何构建业务系统?……后来参考eBay的互联网设计架构,设计了一个Java的技术方案,并使用了非常多的Java开源产品。例如,选择当时比较流行的JBoss,作为应用服务器;选择一个开源的IOC容器Spring,来管理业务类;封装了一个数据库访问工具IBatis,作为数据库和Java类的Object-Reletionship映射工具。另外,对于商品搜索功能,采用自己开发的ISearch搜索引擎来取代在Oracle数据库中进行搜索,降低数据库服务器的压力。做法比较简单,每天晚上全量将Oracle小型机的数据dump出来,Build成ISearch的索引,当时商品量也不大,一台普通配置的服务器,基本上可以将所有的索引都放进去,没做切分,直接做了一个对等集群。

  从2006年开始,淘宝为了改善用户体验,开始建立自己的CDN站点,由于淘宝的主要流量来源于各种商品图片、商品描述等静态数据,自建CDN可以使这些资源离用户更近,提升用户访问速度,改善用户浏览网站的体验。

  2007年,淘宝全年的交易额超过400亿元,平均近1亿多,每天有100多万笔交易被创建。当时面对的几个主要问题是:一些系统的流量非常大,如商品详情等,如果直接访问数据库,会导致数据库压力非常大;如用户信息,访问一个页面,都需要查询买家信息、卖家信息、显示出买家的信用、卖家的服务星级等。此时,淘宝采用分布式缓存TDBM(Tair的前身)将这些热点静态数据缓存在内存中,提高访问性能。另外,将自己研发的分布式文件系统TFS部署在多台x86服务器上,取代商业的NAS存储设备来存储淘宝的各种文件信息,如商品图片、商品描述信息、交易快照信息,来达到降低成本和提高整体系统的容量和性能的目的,同时可以实现更灵活的扩展性。第一期上线大概200台TFS服务器。另外,将ISearch搜索引擎改为分布式架构,支持水平扩展,部署了48个节点。图3展示了这一架构思路。

  2008年初,为了解决Oracle数据库集中式架构的瓶颈问题(连接数限制、I/O性能),将系统进行了拆分,按照用户域、商品域、交易域、店铺域等业务领域进行拆分,建立了20多个业务中心,如商品中心、用户中心、交易中心等。所有有用户访问需求的系统,必须使用业务中心提供的远程接口来访问,不能够直接访问底层的MySQL数据库,通过HSF这种远程通信方式来调用业务中心的服务接口,业务系统之间则通过Notify消息中间件异步方式完成调用。图4是淘宝的分布式架构图。

  从2010年开始,淘宝网重点着眼于统一架构体系,从整体系统层面考虑开发效率、运维标准化、高性能、高可扩展性、高可用、低成本方面的要求,底层的基础架构统一采用了阿里云计算平台(图5),使用了SLB、ECS、RDS、OSS、ONS、CDN等阿里云计算服务,并通过阿里云服务提供的高可用特性,实现双机房容灾和异地机房单元化部署,为淘宝业务提供稳定、高效和易于维护的基础架构支撑。

  在从IOE架构终向云计算平台技术架构转移的过程中,主要面临以下几个技术挑战。