為落實(shí)公司“十三五”戰(zhàn)略，建立“架構(gòu)先進(jìn)、運(yùn)營(yíng)高效、內(nèi)外兼顧”的IT體系， 浙江移動(dòng)近日受總部信息技術(shù)中心委托和指導(dǎo)，探索傳統(tǒng)企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)公司新型合作模式，跟蹤行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，開展新技術(shù)、新產(chǎn)品研究和創(chuàng)新，在集團(tuán)內(nèi)首次攜手亞洲最大的云計(jì)算公司——阿里云，在“可監(jiān)可管可運(yùn)維”基礎(chǔ)上，開展第三方基礎(chǔ)組件引入試點(diǎn)驗(yàn)證。
二、實(shí)施策略
浙江公司經(jīng)過與阿里云工程師多次討論后決定，采用分階段實(shí)施與快速試點(diǎn)，在降低對(duì)應(yīng)用侵入的同時(shí)又要兼顧實(shí)際效應(yīng)，考慮輕量級(jí)系統(tǒng)驗(yàn)證和關(guān)鍵業(yè)務(wù)引入。試點(diǎn)具體分為多個(gè)階段執(zhí)行，其中一階段以快速落地驗(yàn)證技術(shù)組件為目標(biāo)。
一階段總體原則以經(jīng)歷天貓雙11核心交易業(yè)務(wù)和各類型業(yè)務(wù)考驗(yàn)的阿里云DRDS分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)（Distributed Relational Database Service）組件在M域試點(diǎn)應(yīng)用的快速驗(yàn)證為訴求，完成“統(tǒng)一用戶管理”應(yīng)用遷移DRDS的“短平快”功能驗(yàn)證，開發(fā)上盡量以最小化改造實(shí)現(xiàn)DRDS的“分庫(kù)分表”、“平滑擴(kuò)容”以及“無差別運(yùn)維”。一階段完成后出具改造的評(píng)估報(bào)告，為二階段實(shí)施提供參考。
三、一階段總結(jié)
一階段選取了“統(tǒng)一用戶管理”系統(tǒng)作為試點(diǎn)，該應(yīng)用原來采用了傳統(tǒng)中小型應(yīng)用常見的前后端一體化架構(gòu)，原有的數(shù)據(jù)庫(kù)為PostgreSQL。隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，“統(tǒng)一用戶管理”系統(tǒng)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)正不斷接受挑戰(zhàn)，其中數(shù)據(jù)庫(kù)單點(diǎn)瓶頸問題尤其突出，存在單庫(kù)容量平瓶頸、擴(kuò)展困難、二次開發(fā)難度高、性能問題難以優(yōu)化等諸多問題。
1、改造前后系統(tǒng)部署架構(gòu)對(duì)比如下：
圖1——原“統(tǒng)一用戶管理”系統(tǒng)部署架構(gòu)
圖2——“統(tǒng)一用戶管理”接入DRDS后的系統(tǒng)部署架構(gòu)
2、一階段實(shí)施后的收益：
應(yīng)用本身只需進(jìn)行少量的接口適配工作即可接入DRDS，收益則是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)所帶來一系列優(yōu)秀特性：
1）分庫(kù)分表
支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)分庫(kù)分表，在創(chuàng)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)后，可以按照業(yè)務(wù)特性設(shè)定拆分規(guī)則，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)水平拆分。
2）透明讀寫分離
通過使用只讀實(shí)例實(shí)現(xiàn)讀寫分離，可低成本增加集群讀負(fù)載能力，釋放主庫(kù)壓力，且對(duì)業(yè)務(wù)代碼透明，無需改造；同時(shí)具備一致性讀能力。
3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平滑擴(kuò)容
當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和訪問量瓶頸時(shí)，支持在線存儲(chǔ)容量擴(kuò)展，擴(kuò)容無需應(yīng)用改造，擴(kuò)容進(jìn)度支持可視化跟蹤。
3、一階段實(shí)施過程中的挑戰(zhàn)：
“統(tǒng)一用戶管理”作為首個(gè)接入試點(diǎn)的應(yīng)用，在一階段實(shí)施過程中先后遇到數(shù)據(jù)庫(kù)語法不兼容如何解決、如何制定拆分方案、分布式事務(wù)如何解決等問題，并一一攻克。
1）從PostgreSql到DRDS
應(yīng)用原有數(shù)據(jù)庫(kù)選型為PostgreSQL，而DRDS目前僅可以無縫對(duì)接Mysql。因此，應(yīng)用首先要完成數(shù)據(jù)庫(kù)切換并解決數(shù)據(jù)庫(kù)間Sql方言或特性差異的問題。
開發(fā)團(tuán)隊(duì)從代碼邏輯入手，全面替換了不兼容的數(shù)據(jù)類型，并在功能測(cè)試中不斷分析SQL執(zhí)行效率并進(jìn)行細(xì)致優(yōu)化，為應(yīng)用后續(xù)接入DRDS做好充分準(zhǔn)備。
2）分庫(kù)分表拆分規(guī)則
應(yīng)用存在若干千萬級(jí)的核心大表，在遷移到DRDS時(shí)應(yīng)根據(jù)“確定業(yè)務(wù)主體——尋找關(guān)鍵字段——計(jì)算分庫(kù)分表數(shù)”三步原則處理。
以工單操作屬性表為例，該表所有操作圍繞“工單操作”進(jìn)行，因此選定applyopid（工單單號(hào)）為拆分鍵。未來預(yù)估此表1-2年的數(shù)據(jù)總量為六千萬行，根據(jù)以下公式可得此表需按照分庫(kù)且每個(gè)分庫(kù)兩個(gè)分表執(zhí)行：
單庫(kù)物理分表數(shù) = CEILING（60,000,000 / （ 1 * 8 ） / 5,000,000） = 2
圖3——分庫(kù)分表規(guī)則說明
3）分布式事務(wù)實(shí)踐—全局事務(wù)服務(wù)（Global Transaction Service，簡(jiǎn)稱 GTS）
在對(duì)應(yīng)用的幾張核心大表進(jìn)行拆分后，原本存儲(chǔ)在單庫(kù)單表里面的數(shù)據(jù)分散到了多庫(kù)多表里，因而應(yīng)用在對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫操作時(shí)會(huì)涉及到分布式事務(wù)的問題。
分布式事務(wù)管理的傳統(tǒng)解決方案是基于XA協(xié)議的兩段提交方式，需要進(jìn)行針對(duì)性的開發(fā)，對(duì)已有業(yè)務(wù)邏輯有較大侵入，且性能較差。
經(jīng)過綜合評(píng)估后，決定引入阿里云的全局事務(wù)服務(wù)GTS。GTS具有接入簡(jiǎn)單、與DRDS無縫銜接、對(duì)業(yè)務(wù)邏輯無侵入的特性，有效地解決了由數(shù)據(jù)庫(kù)拆分引發(fā)的一系列事務(wù)控制問題。
圖4——“統(tǒng)一用戶管理”系統(tǒng)接入GTS部署示意圖
四、建設(shè)歷程
一階段于今年2月上旬立項(xiàng)，春節(jié)后正式開始實(shí)施，在浙江移動(dòng)和阿里云雙方精誠(chéng)合作下，前后僅用了1個(gè)多月的時(shí)間就將試點(diǎn)應(yīng)用成功發(fā)布上線。期間重大工程里程碑如下：
- 2018年2月上旬，在春節(jié)前完成立項(xiàng)，春節(jié)后項(xiàng)目正式啟動(dòng)。
- 2018年3月底，系統(tǒng)成功將數(shù)據(jù)庫(kù)遷移至MySQL。
- 2018年4月底，系統(tǒng)完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)割接并正式接入DRDS。
五、延展思考
本次合作是中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)內(nèi)部首次與業(yè)界先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)公司的深度技術(shù)合作，在踐行集團(tuán)“可監(jiān)可管可運(yùn)維”理念的基礎(chǔ)上，通過一階段試點(diǎn)業(yè)務(wù)的改造實(shí)踐，在組件能力、運(yùn)維模式、運(yùn)維工具、集成方案等方面磨合、積累、沉淀了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也在項(xiàng)目協(xié)作、架構(gòu)匹配上，初步驗(yàn)證了浙江移動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)公司先進(jìn)技術(shù)、理念相結(jié)合的可行性，為后續(xù)二、三階段在浙江移動(dòng)的核心系統(tǒng)上開展更加深入的試點(diǎn)工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
