導語：?過去幾年是云原生理念高速普及的黃金時期。微服務、容器、無服務器架構、服務網(wǎng)格等新技術的出現(xiàn)，在技術社區(qū)中激起了一浪又一浪的創(chuàng)新熱潮。然而由于金融行業(yè)對性能和安全的嚴苛要求，云原生技術在企業(yè)實際場景中的實施落地，特別是在金融場景的實施落地，仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。

　　本文整理自2020阿里云線上峰會螞蟻集團資深技術專家尹博學的主題演講，為大家分享螞蟻關于金融級IT架構及分布式架構的思考和應用實踐。關注“螞蟻金服科技”公眾號，螞蟻SOFAStack白皮書即將發(fā)布，不要錯過哦~~

　　以下為演講整理全文：

　　大家好，我是螞蟻集團的尹博學，今天和大家分享一下螞蟻關于金融級IT架構及分布式架構的一些思考和應用案例，主要包含三個部分，分別是行業(yè)常見的分布式架構介紹、螞蟻單元化架構的介紹以及單元化架構的應用案例。

　　行業(yè)常見分布式架構

　　行業(yè)常見的分布式架構主要包含，單活架構、雙活架構和冷備架構。從容災能力角度來看，雙活架構和冷備架構均能做到應用級跨機房容災，但是數(shù)據(jù)庫因為使用了異步復制的技術，無法做到機房級RPU=0的容災。再看灰度發(fā)布的能力，冷備架構和雙活架構都只能做到機房級灰度發(fā)布，無法做到更細粒度的灰度發(fā)布。

　　螞蟻單元化架構介紹

　　在介紹完行業(yè)常見的分布式架構后，我們來看一下螞蟻的分布式架構發(fā)展歷程，和單元化架構的詳細介紹。

　　這是螞蟻分布式架構發(fā)展歷程。螞蟻也經(jīng)歷了單活、同城雙活、兩地三中心，三個階段。其中兩地三中心是同城雙活加一個冷備。隨著螞蟻業(yè)務和業(yè)務量復雜度的越來越高，業(yè)務對于基礎架構的要求也越來越高，即擴展能力、容災能力、灰度能力要求越來越高。最終螞蟻發(fā)展到了單元化架構，將主要業(yè)務拆分單元即分片，裝入不同的邏輯單元內，每個分片的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)三地五中心部署即三地五中心的單元化架構。

　　首先我們來看一下螞蟻單元化架構的整體架構設計，整體架構包含RZone、GZone和CZone。其中GZone部署的是無法拆分的數(shù)據(jù)和業(yè)務，GZone的數(shù)據(jù)和業(yè)務被RZone依賴，GZone全局只部署一份，而RZone部署的是可拆分的業(yè)務和對應的數(shù)據(jù)。每個RZone內的數(shù)據(jù)分片如圖所示有五副本，實現(xiàn)三地五中心部署，每個分片內只有一個可寫入的主副本，其余副本按照Paxos協(xié)議做數(shù)據(jù)強一致。每個RZone內實現(xiàn)業(yè)務單元封閉，獨立完成自己的所有業(yè)務。而CZone的出現(xiàn)是因為GZone全局只有一份，不同城市的RZone可能依賴GZone服務和數(shù)據(jù)的時候需要遠距離調用，延遲比較大，所以在每個城市部署一個CZone作為GZone的只讀副本，為本城市的RZone提供服務。

　　介紹完單元化架構的整體設計之后，我們從容災、灰度發(fā)布、彈性三個方面詳細看一下該架構的能力。

　　首先看容災能力，容災能力分為同城容災和異地容災，以圖中所示為例，RZone1出現(xiàn)故障先看同城容災能力，我們目標將RZone1切換至同城容災RZone2。先做數(shù)據(jù)庫分片切換，RZone1對應的分片為分片1，把分片1在RZone2的副本提升為主副本，數(shù)據(jù)庫副本提升完畢后將RZone1的流量切換至RZone2，實現(xiàn)同城容災RPO=0、RTO<1min。

　　再看異地容災，同樣以RZone1故障為例。目標切換至RZone3，先做數(shù)據(jù)庫切換，分片1在RZone3的副本切換成主副本，完成后將RZone1的流量切換至RZone3，實現(xiàn)異地容災，該過程RPO=0、RTO<1min。

　　接下來我們看彈性。彈性的背景是業(yè)務在大促、節(jié)假日等流量出現(xiàn)大幅上漲的過程，我們可以短期租借新的城市和新的IDC。如圖所示，我們租借城市X的IDCX作為RZoneX，將RZone5的部分流量彈出至RZoneX，對應流量的數(shù)據(jù)也彈出至RZoneX內。在節(jié)假日大促結束之后，將RZoneX內的流量和數(shù)據(jù)彈回至RZone5，然后回收RzoneX，這樣大幅節(jié)約了機房成本。

　　介紹完彈性之后，我們來看灰度能力。如圖所示，我們將四個RZone(RZone1、RZone2、RZone3、RZone4)的業(yè)務和應用分為A、B組，日常A組和B組各承擔50%的應用流量。在應用新版本發(fā)布時，我們將A組的流量全部切換至B組，此時在A組上部署新版本，部署完畢后將B組的流量按粒度切換至A組上，切換粒度等于數(shù)據(jù)分片的粒度。在切換的過程中可以做A組和B組的服務對比，如果發(fā)現(xiàn)A組的服務異常，可以快速將流量切換回B組。在A組服務一段時間后無異常發(fā)生，最終可以將B組的流量全部切換至A組，把B組的版本更新為新的版本，在整個切換的過程中實現(xiàn)了可灰度、可回滾、可監(jiān)控。

　　我們再深入到架構內部，來闡釋一下架構內關鍵模塊是如何支撐該架構的。

　　首先我們看流量路由模塊。流量路由模塊的核心是將用戶的uid信息和對應的Zone信息植入到cookie中，供流量路由模塊做精準路由。我們以用戶uid=68、RZone=RZ03為例來看流量路由模塊是如何工作的，首次用戶接入時cookie內無zone信息，流量接入模塊會隨即將該請求發(fā)到一個RZone內，如發(fā)到RZone1內，RZone1通過zoneClinet會準確計算該請求應發(fā)至RZone3，即通過RouteClinet將該請求發(fā)送。發(fā)送過程中將計算出的uid信息和對應的zone信息植入cookie內轉發(fā)至RZone3，RZone3完成本次業(yè)務請求后將結果返回給用戶，其后用戶同意session內的其它請求，因為在cookie內已經(jīng)有了準確的路由信息，會被流量路由模塊準確的發(fā)至RZone3完成業(yè)務請求。

　　接著我們再看一下服務路由，服務路由分為本機房服務路由和跨機房服務路由調用。先看本機房服務路由，服務調用端向本機房服務注冊中心訂閱服務，發(fā)現(xiàn)服務地址后做本機房服務路由調用。再看跨機房服務路由調用，服務調用端向其他IDC的注冊中心訂閱服務地址，發(fā)現(xiàn)服務地址后做跨機房服務調用。

　　最后我們看數(shù)據(jù)是如何實現(xiàn)高可靠的。螞蟻使用自研的分布式關系數(shù)據(jù)庫OceanBase，每個分片的數(shù)據(jù)庫做5副本部署，部署地域實現(xiàn)三地五中心部署，5副本中有3副本實現(xiàn)強一致，如圖所示可以實現(xiàn)同城、IDC容災和異地容災。

　　單元化架構實踐場景

　　介紹完螞蟻單元化架構的主要概念即關鍵模塊信息之后，我們看一下單元化架構在外部客戶實施的一些案例。

　　第一個案例是一家城商行，它的業(yè)務系統(tǒng)、IT系統(tǒng)歷史比較長，無法一步跨越到單元化架構，我們?yōu)槠渫扑]了大GZone的模式，即把城商行的所有服務和數(shù)據(jù)不做拆分，直接裝入一個GZone內，在GZone的基礎上實現(xiàn)同城雙活即應用同城雙中心部署，數(shù)據(jù)庫同城三中心部署，從而實現(xiàn)同城容災能力，RPO=0、RTO<1min，但無法實現(xiàn)異地容災能力，其可灰度能力和彈性能力都無法做到更細力度。

　　再看第二個區(qū)域銀行的案例。我們?yōu)檫@家區(qū)域銀行實現(xiàn)了同城單元化，即將這家區(qū)域銀行的主要業(yè)務拆分成兩個邏輯業(yè)務單元兩個分片，將其裝入一個城市的兩個IDC內，在另外一個城市建設冷備，其數(shù)據(jù)庫每個分片實現(xiàn)5副本部署，其中4副本在主城市兩個中心內部署，1副本部署在了本機房內。該架構實現(xiàn)了同城容災能力，同時也實現(xiàn)了細粒度的灰度能力和彈性能力，但同樣無法實現(xiàn)異地容災能力。

　　最后我們看一下螞蟻網(wǎng)商銀行的案例。網(wǎng)商銀行實現(xiàn)了異地多活單元化完整的架構，網(wǎng)商銀行的主要業(yè)務拆分成了4個分片，裝入4個RZone內，這4個RZone分別部署在了兩個城市內，各承擔25%的流量，而數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)5副本三個城市部署。其中提供服務的兩個地域兩個城市部署4副本，遠端部署1副本。該架構實現(xiàn)了同城容災、異地容災，同時也實現(xiàn)更細粒度的灰度能力和彈性伸縮能力。

　　介紹完這三個案例后，我們看到了單元化架構的一個靈活性，既可以大GZone部署，也可以同城單元化部署和異地多活單元化部署。今天我們介紹了螞蟻架構的發(fā)展歷程即單元化在一些關鍵外部客戶的應用案例。

　　我的介紹就到這里，謝謝大家。

　　加入我們：

　　螞蟻集團-商業(yè)化產品專家

　　工作地點：杭州、上海

　　崗位職責：

　　1、對金融科技或云計算相關領域熟悉，結合行業(yè)發(fā)展趨勢及業(yè)務戰(zhàn)略方向對平臺/行業(yè)產品的長期發(fā)展做出市場判斷和業(yè)務規(guī)劃，找到產品商業(yè)化的突破。

　　2、作為產品，協(xié)同銷售、產品、研發(fā)、運營團隊，推進重大產品項目的落地，拿到滿足業(yè)務訴求的產品產出，并且能夠以技術商業(yè)咨詢的角度協(xié)同業(yè)務團隊落地重要客戶項目。

　　3、確保螞蟻在金融科技領域中的產品行業(yè)競爭力和影響力，對螞蟻產品的競爭力負責。

　　4、在產品相關的技術領域，完成競爭對手的動態(tài)和優(yōu)劣勢分析

　　5、產品生態(tài)合作伙伴的建設和運營，結合行業(yè)生態(tài)，快速形成市場規(guī)模形成面向行業(yè)的場景化解決方案。

　　任職資格：

　　1、5年以上企業(yè)級產品設計、規(guī)劃、和管理的工作經(jīng)驗 ，在產品決策、執(zhí)行和愿景規(guī)劃上有全面把控能力, 有國際化視野優(yōu)先;

　　2. 深入理解云計算技術和云原生技術(如：微服務、devops、k8s、serverless等)，熟悉業(yè)界主流云廠商 PaaS 平臺和產品，了解其特性和各自的優(yōu)劣勢;

　　3、業(yè)務能力，對金融科技化有深刻的理解，熟悉領域內領先公司的業(yè)務及產品，對業(yè)務趨勢有自己的見解和分析;

　　4、產品能力，能綜合多業(yè)務的不同場景，形成產品設計和解決方案設計。

　　5、協(xié)同能力，具備良好的團隊溝通協(xié)同能力，能推動多業(yè)務、角色的大型項目順利推進，結果導向帶領團隊拿到結果;

　　6、技術能力，在深度學習、分布式架構、企業(yè)級應用平臺，數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)等一個或者多個領域有深入研究和理解;

　　7、敬業(yè)精神及抗壓能力，有ownership，有很強的抗壓能力和心力，能在關鍵時刻找到突破點。

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