资讯频道 → 企业架构
阅读更多

1顶
0踩

企业架构

原创新闻 微信红包订单存储架构变迁的最佳实践

2017-01-25 09:52 by 副主编 jihong10102006 评论(0) 有8023人浏览
架构变迁 数据库 高可用

声明：ITeye资讯文章的版权属于ITeye网站所有，严禁任何网站转载本文，否则必将追究法律责任！

引用
作者：莫晓东，微信支付高级DBA。擅长大规模MySQL数据库的架构、优化和高可用；目前专注于社交支付的存储层运维和架构优化。
责编：仲培艺，关注数据库领域，纠错、寻求报道或者投稿请致邮：zhongpy@csdn.net。
本文为《程序员》原创文章，未经允许不得转载，更多精彩文章请订阅2017年《程序员》


微信红包的由来
南方企业一直有过年找老板“逗利是”的习俗，每年春节后开工的第一天，腾讯大厦都会排上长长的队伍，集体上楼找老板们领红包。按照广东习俗，已经结婚的同事也要给未婚同事发红包，这一天腾讯员工就在春茗和寻找红包中度过。

由此孵化了一个内部项目，通过微信来收发红包，把这个公司全员娱乐活动与最活跃的IM平台微信结合起来。最初这个项目并没有预期对外，但是入口不小心开放后，成为了现象级产品。2014年开始爆发性增长，每年的发放量都是上一年的若干倍。根据腾讯公布的数据，到2016年春节，已经是每秒十万次支付，每天近十亿订单的系统。

微信红包本质是小额资金在用户帐户流转，有发、抢、拆三大步骤。在这个过程中对事务有高要求，所以订单最终要基于传统的RDBMS，这方面是它的强项，最终订单的存储使用互联网行业最通用的MySQL数据库。支持事务、成熟稳定，我们的团队在MySQL上有长期技术积累。但是传统数据库的扩展性有局限，需要通过架构解决。

前端流量控制
发十亿红包，难在哪里？大量用户在同一时间发抢红包，瞬间产生每秒数万次的请求，除夕可能成百千万次；这个量级的请求如果不加以疏导处理直接到达后台，必定会导致后端服务过载甚至崩溃。主要思路是缩短关键业务流程，分离可以通过异步、缓存等方式解决的问题，减轻系统压力，加快响应速度，在存储层前面建上一座大坝。

CGI无状态
接入层无状态，逻辑层也无状态，可以方便地水平扩展。但依赖MySQL事务保证交易完整，保证红包系统的精简，减少瓶颈的存在。

资源静态化
利用腾讯强大的基础资源优化部署，尽量把动态内容转为静态资源。静态资源和CGI分离，静态资源通过CDN就近接入，减少用户和CGI的交互，减少内网、访问延时和数据请求。

业务流程异步化
微信红包的发、抢、拆背后都有多个内部环境，关键流程精简，非关键流程和后续业务逻辑进入异步队列进行处理，减少了用户的等待时间，也极大降低了峰值雪崩的概率。繁多的非关键链路也不会影响到主流程。

过载保护
前端保护后端，能在前端处理，就不传递到后端。前端需要按后端能力做削峰限流；客户端、接入层、逻辑层逐层控制流量；前端更容易容错处理，全力保护存储层。微信的过载保护在客户端已提前预埋了策略，在连接失败或超时情况下会有相应提示，减少用户重复请求次数。接入层针对频繁发出请求的客户端限制响应速度，并对系统负载划分出若干等级，达到不同阈值时引导客户端使用不同限速速率；在异常情况出现时，异步限流降速减轻服务器端压力防止过载。

多级读缓存
发一个群红包，抢红包的请求量远大于发红包，如果已经领过完全可以拒绝。逻辑层增加缓存，类似可以缓存的请求都缓存起来，进一步减少存储层流量。

订单写缓存
订单系统有很多请求不会真正完成全流量，创建这些废单不但浪费存储资源，还会挤占逻辑层和数据层的处理能力，影响其他交易。订单在完成支付前可以先落在缓存中，完成支付后再持久化。


存储层的高可用设计
在数百倍千倍的业务增长下，存储层很难简单无限扩容，一方面设备成倍增加的成本巨大，另一方面存储层瓶颈堆积不一定能解决问题。

读写分离
写请求需要在主机上，实时读也需要走主机。有大量对延时不那么敏感，又影响性能的查询，完全可以放到从机。读写分离策略是MySQL分布式的入门，简洁地提高了系统容量。

水平切分
数据的水平切分，实质就是分库分表；选取一张数据表按照主要纬度把数据拆分开。实现存储层的平行扩展。有效降低了单台数据库机器的负载，也减小了服务不可用的可能性。单台数据库宕机只会导致部分数据不能访问。主要需要考虑路由规则的选定，方便扩缩容以及数据的均衡分布。

垂直切分
数据表除了水平切分，行内数据可以按属性进一步分开。核心表只保留最关键的字段，保证数据文件短小紧凑。以红包为例，昵称和祝福语这类较长的信息，不属于核心数据，完全可以切分到别的机器上，进一步提升核心数据库的容量。不同数据适合的存储类型也不一样，这类重复率高的长字符串更适合NoSQL存储，对存储空间和性能都是节约极大。

空间换时间
按不同纬度组织表，比如按订单属性和用户属性进行组织；适应不同的请求场景，避免复杂的查询。不同纬度的表可以通过对账对齐，非核心表可以适当冗余，减少多次请求。

锁的优化
多人争抢红包通过数据库事物来保证，必然存在竞争MySQL行锁。核心事物必须尽量精简，避免死锁。同一个订单的所有请求，尽量在逻辑层进程预排队后通过一个连接发送请求到数据库。

冷热分离
核心数据库存放高频数据，其他数据可以定时移到成本低的冷数据库中。这样可以为核心数据库使用最好的SSD设备，快速设备容量较小较贵，不可能在全量数据上使用。同时可以保证数据表的容量不会一直积累，大表也会导致性能下降。


异地多活
当系统足够大时，就必须开始考虑异地部署的问题，让数据尽可能离用户更近。而且进一步的高可用不能局限在同一地域，必须跨数据中心跨城多活才能抵御系统性风险。因为跨城的几十毫秒延时，微信红包的异地活动设计为多数据中心相互独立。非灾难灰度不会将其他数据中心的数据导入到线上

就近接入
以微信红包系统的异步部署为例，第一个好处是用户就近接入，减少跨城的穿越流量。根据发送者的地域标志数据落地到不同数据中心，在不同地域实现业务闭环。

数据分离
当前的网络技术限制，使用光纤也无法保证跨城数据的同步延时问题。所以微信红包的跨城数据中心并不进行数据实时同步。不同区域各自承载业务流量，地域上实现平衡，各地的订单数据各自独立存储。

异地容灾
如果出现地域性故障，我们需要有机制去保证服务可用性。有了异步部署，假如深圳出现系统性故障，那么我们可以直接把请求接入上海。各数据中心独立部署，如果某地系统达到最大容量，可以进行跨地域分流。

有损服务和柔性降级
我们遇到最多的问题就是海量请求，通过分布式系统来实现海量请求，根据CAP理论不能同时保证一致性和高可用，必须有取舍。我们首先保证可用性，同时实现最终一致性。有以下原则。

有损服务
要追求高可用性，可以牺牲部分数据一致性和完整性从而保证核心功能。在资源一定的前提下，满足用户的核心需求。微信红包的核心点是抢、拆红包，系统必须尽最大可能保证核心步骤流畅，但在瓶颈时立即降级防止引起系统雪崩。但是要保证数据能最终对齐，金融属性的系统数据安全硬要求。

柔性可用
柔性可用是在有损服务价值观支持下的方法，结合具体场景提供不同级别的用户体验，保证尽可能成功返回关键数据。把握用户在每一个场景中的核心需求，设计不同层次满足核心诉求的办法。系统首先要实现容灾和自动切换；其次逻辑资源应该隔离；服务过载时必须自动快速拒绝。

结束语
本文简单介绍了微信红包的存储层服务设计准则，在业务从起步到小跑再到腾飞的过程中，背后的海量服务能力将对其最终成败有着越来越深远的影响。在互联网爆发性增长中，海量服务能力决定项目成败，必须在项目初期就做好海量服务的准备。

订阅2017年程序员（含iOS、Android及印刷版）请访问 http://dingyue.programmer.com.cn


订阅咨询：
• 在线咨询（QQ）：2251809102
• 电话咨询：010-64351436
• 更多消息，欢迎关注“程序员编辑部”
  • 大小: 148.6 KB
  • 大小: 101.3 KB
  • 大小: 148.6 KB
  • 大小: 95.7 KB
1
顶
0
踩
评论 共 0 条 请登录后发表评论

发表评论

您还没有登录,请您登录后再发表评论

相关推荐

  • [笔记]微信红包订单存储架构变迁的最佳实践

    前言微信红包在2017年又是一波大火，官方数据：除夕夜当天共142亿个红包，峰值76w/s个红包，作为技术菜鸟，更关注其背后强大的支持体系，与高可用之道，正好看到“微信红包订单存储架构变迁的最佳实践”这篇文章，从...

  • 2个大厂 100亿级 超大流量 红包 架构方案

    用户可以在任意一端参与字节的春节活动获取奖励，以抖音红包雨现金红包入账场景为例，具体的业务流程如下：登录抖音 → 参与活动 → 活动钱包页 → 点击提现按钮 → 进入提现页面 → 进行提现 → 提现结果页，另外从...

  • 揭秘微信红包：架构、抢红包算法、高并发和降级方案

    原文地址：https://blog.csdn.net/starsliu/article/details/51134473编者按与传统意义上的红包...按照各家公布的数据，除夕全天微信用户红包总发送量达到80.8亿个，红包峰值收发量为40.9万个/秒。春晚直播期间讨...

  • 揭秘微信红包架构、抢红包算法和高并发和降级方案

    转自： ...历经上千年时代传承与变迁，春节发红包早已成为历史沉淀的文化习俗，融入了民族的血脉。按照各家公布的数

  • 微信后台基于时间序的新一代海量数据存储架构的设计实践

    大约3年前，微信技术团队分享了《微信后台基于时间序的海量数据冷热分级架构设计实践》一文，文中总结了微信这种超级IM基于时间序的海量数据存储架构的设计实践，也得以让大家了解了微信后台的架构设计思路。...

  • 【java毕业设计】新冠疫情下的校园出入系统源码（ssm+mysql+说明文档+LW）.zip

    功能说明： 本系统主要包括以下功能模块：个人中心，通知公告管理，用户管理，工作人员管理，进门登记管理，出门登记管理，出入统计管理，外来登记管理等模块。 环境说明： 开发语言：Java 框架：ssm，mybatis JDK版本：JDK1.8 数据库：mysql 5.7及以上 数据库工具：Navicat11及以上 开发软件：eclipse/idea Maven包：Maven3.3及以上 服务器：tomcat7及以上

  • param-1.5.1-cp34-cp34m-win_amd64.whl.rar

    PartSegCore_compiled_backend-0.12.0a0-cp36-cp36m-win_amd64.whl.rar

  • yolo算法-分神驾驶数据集-8674张图像带标签-没有安全带-唤醒-昏昏欲睡-安全带-电话-打哈欠.zip

    yolo算法-分神驾驶数据集-8674张图像带标签-没有安全带-唤醒-昏昏欲睡-安全带-电话-打哈欠.zip；yolo算法-分神驾驶数据集-8674张图像带标签-没有安全带-唤醒-昏昏欲睡-安全带-电话-打哈欠.zip；yolo算法-分神驾驶数据集-8674张图像带标签-没有安全带-唤醒-昏昏欲睡-安全带-电话-打哈欠.zip；yolo算法-分神驾驶数据集-8674张图像带标签-没有安全带-唤醒-昏昏欲睡-安全带-电话-打哈欠.zip

  • pgmagick-0.7.5-cp37-cp37m-win_amd64.whl.rar

    python whl离线安装包 pip安装失败可以尝试使用whl离线安装包安装 第一步 下载whl文件，注意需要与python版本配套 python版本号、32位64位、arm或amd64均有区别 第二步 使用pip install XXXXX.whl 命令安装，如果whl路径不在cmd窗口当前目录下，需要带上路径 WHL文件是以Wheel格式保存的Python安装包， Wheel是Python发行版的标准内置包格式。 在本质上是一个压缩包，WHL文件中包含了Python安装的py文件和元数据，以及经过编译的pyd文件， 这样就使得它可以在不具备编译环境的条件下，安装适合自己python版本的库文件。 如果要查看WHL文件的内容，可以把.whl后缀名改成.zip，使用解压软件（如WinRAR、WinZIP）解压打开即可查看。 为什么会用到whl文件来安装python库文件呢？ 在python的使用过程中，我们免不了要经常通过pip来安装自己所需要的包， 大部分的包基本都能正常安装，但是总会遇到有那么一些包因为各种各样的问题导致安装不了的。 这时我们就可以通过尝试去Python安装包大全中（whl包下载）下载whl包来安装解决问题。

  • 中国省级与地级市财政转移支付数据-最新.zip

    中国省级与地级市财政转移支付数据-最新.zip

  • OPENCV 常用XML 内涵17个常用XML，包括人脸检测，微笑检测，人眼检测，用于学习模型训练和使用

    OPENCV 常用XML 内涵17个常用XML，包括人脸检测，微笑检测，人眼检测，用于学习模型训练和使用

  • polylearn-0.1.dev0-cp27-cp27m-win_amd64.whl.rar

    python whl离线安装包 pip安装失败可以尝试使用whl离线安装包安装 第一步 下载whl文件，注意需要与python版本配套 python版本号、32位64位、arm或amd64均有区别 第二步 使用pip install XXXXX.whl 命令安装，如果whl路径不在cmd窗口当前目录下，需要带上路径 WHL文件是以Wheel格式保存的Python安装包， Wheel是Python发行版的标准内置包格式。 在本质上是一个压缩包，WHL文件中包含了Python安装的py文件和元数据，以及经过编译的pyd文件， 这样就使得它可以在不具备编译环境的条件下，安装适合自己python版本的库文件。 如果要查看WHL文件的内容，可以把.whl后缀名改成.zip，使用解压软件（如WinRAR、WinZIP）解压打开即可查看。 为什么会用到whl文件来安装python库文件呢？ 在python的使用过程中，我们免不了要经常通过pip来安装自己所需要的包， 大部分的包基本都能正常安装，但是总会遇到有那么一些包因为各种各样的问题导致安装不了的。 这时我们就可以通过尝试去Python安装包大全中（whl包下载）下载whl包来安装解决问题。

  • postgresadapter-2.0.1-cp36-cp36m-win_amd64.whl.rar

    python whl离线安装包 pip安装失败可以尝试使用whl离线安装包安装 第一步 下载whl文件，注意需要与python版本配套 python版本号、32位64位、arm或amd64均有区别 第二步 使用pip install XXXXX.whl 命令安装，如果whl路径不在cmd窗口当前目录下，需要带上路径 WHL文件是以Wheel格式保存的Python安装包， Wheel是Python发行版的标准内置包格式。 在本质上是一个压缩包，WHL文件中包含了Python安装的py文件和元数据，以及经过编译的pyd文件， 这样就使得它可以在不具备编译环境的条件下，安装适合自己python版本的库文件。 如果要查看WHL文件的内容，可以把.whl后缀名改成.zip，使用解压软件（如WinRAR、WinZIP）解压打开即可查看。 为什么会用到whl文件来安装python库文件呢？ 在python的使用过程中，我们免不了要经常通过pip来安装自己所需要的包， 大部分的包基本都能正常安装，但是总会遇到有那么一些包因为各种各样的问题导致安装不了的。 这时我们就可以通过尝试去Python安装包大全中（whl包下载）下载whl包来安装解决问题。

  • Polygon2-2.0.8-cp27-cp27m-win_amd64.whl.rar

    python whl离线安装包 pip安装失败可以尝试使用whl离线安装包安装 第一步 下载whl文件，注意需要与python版本配套 python版本号、32位64位、arm或amd64均有区别 第二步 使用pip install XXXXX.whl 命令安装，如果whl路径不在cmd窗口当前目录下，需要带上路径 WHL文件是以Wheel格式保存的Python安装包， Wheel是Python发行版的标准内置包格式。 在本质上是一个压缩包，WHL文件中包含了Python安装的py文件和元数据，以及经过编译的pyd文件， 这样就使得它可以在不具备编译环境的条件下，安装适合自己python版本的库文件。 如果要查看WHL文件的内容，可以把.whl后缀名改成.zip，使用解压软件（如WinRAR、WinZIP）解压打开即可查看。 为什么会用到whl文件来安装python库文件呢？ 在python的使用过程中，我们免不了要经常通过pip来安装自己所需要的包， 大部分的包基本都能正常安装，但是总会遇到有那么一些包因为各种各样的问题导致安装不了的。 这时我们就可以通过尝试去Python安装包大全中（whl包下载）下载whl包来安装解决问题。

  • 基于SSM的医院管理系统的设计与实现

    开发语言：Java 框架：SSM JDK版本：JDK1.8 服务器：tomcat8.5 数据库：mysql 5.7 数据库工具：Navicat11 开发软件：eclipse/myeclipse/idea 浏览器：谷歌浏览器

  • yolo算法-扑克牌数据集-1285张图像带标签.zip

    yolo系列算法目标检测数据集，包含标签，可以直接训练模型和验证测试，数据集已经划分好，包含数据集配置文件data.yaml，适用yolov5,yolov8,yolov9,yolov7,yolov10,yolo11算法； 包含两种标签格:yolo格式（txt文件）和voc格式（xml文件），分别保存在两个文件夹中; yolo格式：<class> <x_center> <y_center> <width> <height>， 其中： <class> 是目标的类别索引（从0开始）。 <x_center> 和 <y_center> 是目标框中心点的x和y坐标，这些坐标是相对于图像宽度和高度的比例值，范围在0到1之间。 <width> 和 <height> 是目标框的宽度和高度，也是相对于图像宽度和高度的比例值

  • 中国各省GDP及农业主要指标数据集（1999-2019）.zip

    中国各省GDP及农业主要指标数据集（1999-2019）.zip

  • 【java毕业设计】大学生校园图书角管理系统源码（ssm+mysql+说明文档+LW）.zip

    功能说明： 系统主要包括系统主页、个人中心、用户管理、图书信息管理、图书分类管理、图书购买管理、图书借阅管理、图书续借管理、图书归还管理、留言板管理、系统管理等功能模块。 环境说明： 开发语言：Java 框架：ssm，mybatis JDK版本：JDK1.8 数据库：mysql 5.7及以上 数据库工具：Navicat11及以上 开发软件：eclipse/idea Maven包：Maven3.3及以上 服务器：tomcat7及以上

  • 2023-04-06-项目笔记 - 第三百二十阶段 - 4.4.2.318全局变量的作用域-318 -2025.11.17

    2023-04-06-项目笔记-第三百二十阶段-课前小分享_小分享1.坚持提交gitee 小分享2.作业中提交代码 小分享3.写代码注意代码风格 4.3.1变量的使用 4.4变量的作用域与生命周期 4.4.1局部变量的作用域 4.4.2全局变量的作用域 4.4.2.1全局变量的作用域_1 4.4.2.318局变量的作用域_318- 2024-11-17

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics