秒殺架構設計

2021-09-20 06:53:55 字數 2484 閱讀 9068

業務介紹

秒殺架構設計

什麼是秒殺?通俗一點講就是網路商家為**等目的組織的網上限時搶購活動

比如說京東秒殺,就是一種定時定量秒殺,在規定的時間內,無論商品是否秒殺完畢,該場次的秒殺活動都會結束。這種秒殺,對時間不是特別嚴格,只要下手快點,秒中的概率還是比較大的。

**以前就做過一元搶購,一般都是限量 1 件商品,同時**低到「令人發齒」,這種秒殺一般都在開始時間 1 到 3 秒內就已經搶光了,參與這個秒殺一般都是看運氣的,不必太強求

業務特點

秒殺架構設計

瞬時併發量大

秒殺時會有大量使用者在同一時間進行搶購,瞬時併發訪問量突增 10 倍,甚至 100 倍以上都有。

庫存量少

一般秒殺活動商品量很少,這就導致了只有極少量使用者能成功購買到。

業務簡單

流程比較簡單,一般都是下訂單、扣庫存、支付訂單

技術難點

秒殺架構設計

現有業務的衝擊

秒殺是營銷活動中的一種,如果和其他營銷活動應用部署在同一伺服器上,肯定會對現有其他活動造成衝擊,極端情況下可能導致整個電商系統服務宕機

直接下訂單

下單頁面是乙個正常的 url 位址,需要控制在秒殺開始前,不能下訂單,只能瀏覽對應活動商品的資訊。簡單來說,需要 disable 訂單按鈕

頁面流量突增

秒殺活動開始前後,會有很多使用者請求對應商品頁面,會造成後台伺服器的流量突增,同時對應的網路頻寬增加,需要控制商品頁面的流量不會對後台伺服器、db、redis 等元件的造成過大的壓力

架構設計思想

秒殺架構設計

限流由於活動庫存量一般都是很少,對應的只有少部分使用者才能秒殺成功。所以我們需要限制大部分使用者流量,只准少量使用者流量進入後端伺服器

削峰秒殺開始的那一瞬間,會有大量使用者衝擊進來,所以在開始時候會有乙個瞬間流量峰值。如何把瞬間的流量峰值變得更平緩,是能否成功設計好秒殺系統的關鍵因素。實現流量削峰填谷,一般的採用快取和 mq 中介軟體來解決

非同步秒殺其實可以當做高併發系統來處理,在這個時候,可以考慮從業務上做相容,將同步的業務,設計成非同步處理的任務,提高**的整體可用性

快取秒殺系統的瓶頸主要體現在下訂單、扣減庫存流程中。在這些流程中主要用到 oltp 的資料庫,類似 mysql、sqlserver、oracle。由於資料庫底層採用 b+ 樹的儲存結構,對應我們隨機寫入與讀取的效率,相對較低。如果我們把部分業務邏輯遷移到記憶體的快取或者 redis 中,會極大的提高併發效率

整體架構

秒殺架構設計

客戶端優化

客戶端優化主要有兩個問題

秒殺頁面

秒殺活動開始前,其實就有很多使用者訪問該頁面了。如果這個頁面的一些資源,比如 css、js、、商品詳情等,都訪問後端伺服器,甚至 db 的話,服務肯定會出現不可用的情況。所以一般我們會把這個頁面整體進行靜態化,並將頁面靜態化之後的頁面分發到 cdn 邊緣節點上,起到壓力分散的作用

防止提前下單

防止提前下單主要是在靜態化頁面中加入乙個 js 檔案引用,該 js 檔案包含活動是否開始的標記以及開始時的動態下單頁面的 url 引數。同時,這個 js 檔案是不會被 cdn 系統快取的,會一直請求後端服務的,所以這個 js 檔案一定要很小。當活動快開始的時候(比如提前),通過後台介面修改這個 js 檔案使之生效

api 接入層優化

客戶端優化,對於不是搞計算機方面的使用者還是可以防止住的。但是稍有一定網路基礎的使用者就起不到作用了,因此服務端也需要加些對應控制,不能信任客戶端的任何操作。一般控制分為 2 大類

限制使用者維度訪問頻率

針對同乙個使用者( userid 維度),做頁面級別快取,單元時間內的請求,統一走快取,返回同乙個頁面

限制商品維度訪問頻率

大量請求同時間段查詢同乙個商品時,可以做頁面級別快取,不管下回是誰來訪問,只要是這個頁面就直接返回

soa 服務層優化

上面兩層只能限制異常使用者訪問,如果秒殺活動運營的比較好,很多使用者都參加了,就會造成系統壓力過大甚至宕機,因此需要後端流量控制

對於後端系統的控制可以通過訊息佇列、非同步處理、提高併發等方式解決。對於超過系統水位線的請求,直接採取 「fail-fast」原則,拒絕掉

秒殺整體流程圖

秒殺架構設計

秒殺系統核心在於層層過濾,逐漸遞減瞬時訪問壓力,減少最終對資料庫的衝擊。通過上面流程圖就會發現壓力最大的地方在**?

mq 排隊服務,只要 mq 排隊服務頂住,後面下訂單與扣減庫存的壓力都是自己能控制的,根據資料庫的壓力,可以定製化建立訂單消費者的數量,避免出現消費者資料量過多,導致資料庫壓力過大或者直接宕機。

庫存服務專門為秒殺的商品提供庫存管理,實現提前鎖定庫存,避免超賣的現象。同時,通過超時處理任務發現已搶到商品,但未付款的訂單,並在規定付款時間後,處理這些訂單,將恢復訂單商品對應的庫存量

總結核心思想:層層過濾

盡量將請求攔截在上游,降低下游的壓力

充分利用快取與訊息佇列,提高請求處理速度以及削峰填谷的作用

秒殺架構設計理念

限流 鑑於只有少部分使用者能夠秒殺成功,所以要限制大部分流量,只允許少部分流量進入服務後端。削峰 對於秒殺系統瞬時會有大量使用者湧入,所以在搶購一開始會有很高的瞬間峰值。高峰值流量是壓垮系統很重要的原因,所以如何把瞬間的高流量變成一段時間平穩的流量也是設計秒殺系統很重要的思路。實現削峰的常用的方法有...

秒殺系統架構設計

最近聊天總有人問秒殺的架構設計,秒殺這種業務場景一直是個熱門話題,網上也看了很多,感覺大牛分享的12306的搶票架構挺不錯的。文章講的從網路接入開始,不是那種空洞的架構。1,client請求接入到內網後,通過ospf協議進行第一步負載均衡,2,請求被 到多台lvs負載均衡器,lvs是網路層負載,效率...

秒殺系統的架構設計

秒殺系統,是典型的短時大量突發訪問類問題。對這類問題,有三種優化效能的思路 寫入記憶體而不是寫入硬碟 非同步處理而不是同步處理 分布式處理 用上這三招,不論秒殺時負載多大,都能輕鬆應對。更好的是,redis能夠滿足上述三點。因此,用redis就能輕鬆實現秒殺系統。用我這個方案,無論是電商平台 秒殺,...