淘宝技术架构发展总结（推荐）_淘宝技术架构发展

淘宝技术架构发展总结（推荐）由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“淘宝技术架构发展”。

从个人网站到淘宝网 仰观Java时代淘宝的技术发展(1)

引言

光棍节的狂欢

“时间到，开抢！”坐在电脑前早已等待多时的小美一看时间已到2011年11月11日零时，便迫不及待地投身于淘宝商城一年一度的大型网购促销活动——“淘宝双11购物狂欢节”。小美打开早已收藏好的宝贝——某品牌的雪地靴，飞快的点击购买，付款，一回头发现3000双靴子已被抢购一空。

小美跳起来，大叫一声“欧耶！”

小美不知道，就在11日零点过后的这一分钟内，全国有342万人和她一起涌入淘宝商城。当然，她更不知道，此时此刻，在淘宝杭州的一间办公室里，灯火通明，这里是“战时指挥部”，淘宝技术部的一群工程师，正在紧盯着网站的流量和交易数据。白板上是他们刚刚下的注，赌谁能最准确地猜中流量峰值和全天的交易总额。他们的手边放着充足的食物和各类提神的饮料。

一阵急促的电话声响起来，是前线部门询问数据的，工程师大声报着：“第1分钟，进入淘宝商城的会员有342万”。过一会工程师主动拿起电话：“交易额超过1亿了，现在是第8分钟。”接下来，“第21分钟，刚突破2亿”。“第32分钟，3亿了”。“第1个小时，4.39亿”。这些数据随后出现在微博上，引起一片惊呼。

“完蛋了！”突然有人大喝一声，所有的眼睛都紧张的盯着他，只见他挠挠头，嘿嘿的笑道“我赌的少了，20亿轻松就能过了，我再加5亿”，他跑去白板边上把自己的赌注擦去，写上25，接下来有人写上28，有人写上30，有人跑到微博上开下盘口，同事们纷纷转载下注。接下来的这24个小时，战时指挥部的工程师们都不能休息，他们盯着网站的各种监控指标，适时的调整机器和增减功能。顶住第一波高峰之后，这些人开始忙里偷闲的给自己买东西，大家互相交流着哪家买的移动硬盘靠谱，哪家衣服适合自己的女朋友，不时的有人哀嚎宝贝被人抢了、信用卡额度不够了。同时，旁边白板上的赌注越下越大。

11月11日，这个棍子最多的日子被网民自我调侃的变成了一个节日——“光棍节”。而淘宝网又用疯狂的折扣促销给它赋予了另外一个意义——“购物狂欢节”。2011年11月11日这一天，淘宝商城与淘宝网交易额之和突破52亿，这个数字是“购物天堂”香港一天零售总额8.5亿的6倍。

网民感受到的是疯抢的喜悦，而网站的技术人员感受到的却是“压力山大”。就如同你家办酒席，宴请左邻右舍，这个办起来容易。倘若宴请十里八乡所有的人，吃饭的人自然开心，但却不是一般人家能够办得起来的。能办得起来如此盛宴者，需要强大的财力物力、组织能力、技术实力（例如做这么多菜，你的炒锅一定要是“分布式的”、“可复制的”、“可扩展的”，洗菜切菜要有“工作流引擎”，上菜的路径要用图论来计算出来，甚至连厨房的下水道都要重新设计）。

淘宝能够举办如此盛宴，网站的技术实力可见一斑。淘宝网拥有全国最大的hadoop分布式计算集群之一，日新增数据50TB，有40PB海量数据存储。分布在全国各地80多个节点的CDN网络，支持的流量超过800Gbps。淘宝的搜索引擎能够对数十亿的商品数据进行实时搜索，另外还拥有自主研发的文件存储系统和缓存系统，以及java中间件和消息中间件系统，这一切组成了一个庞大的电子商务操作系统。另外从商业数据上来看，AMAZON的财报显示2011年完成了大约 480亿美金的交易额，EBAY2011年财报全年完成了大约600亿美金的交易额（不包括其独立的汽车交易平台）。不管从交易额、商品数量、同比增速等指标上看，淘宝网均远超于此，是目前全球最大的电子商务平台。（由于淘宝非上市公司，未公布2011年业绩，以上内容来自淘宝网技术副总裁@_行癫 的微博）

以上这些技术数据可能已经让一些同学产生不适的感觉，为了让更多的人读懂这本书，我们从技术的角度来看，小美访问淘宝网的时候，网站上发生了什么事情。下参考资料：《你刚才在淘宝上买了一件东西【技术普及帖】》，来自南京邮电大学孙放同学

为了有个更直观的对比，我们说一个同行，他在2011年光棍节之前做促销，流量上去之后，达到12Gbps（他们有这么大的流量，老板很高兴，在微博上面说了这个数据），这时候流量达到了极限，网站几乎挂掉，用户无法下订单。而淘宝网光棍节当天网络的流量最高达到800多Gbps，带给各家银行和快递公司的流量也让他们压力山大，如临大敌（后来，他们以能够撑住淘宝带来的流量为荣而到处宣传）。另外如果你在网上购买过火车票的话，更能体会到网站能支持多大的流量有多重要。但这不是一朝一夕做出来的，也不是有钱就能办到的。

以上对比的这些网站，也许读者很容易就猜到是哪一家，这里拿出来作对比，绝对没有嘲笑人家的意思，采用通常的网站技术方案，能做到这种程度已经不错了。任何网站的发展都不是一蹴而就的，在什么样的阶段采用什么样的技术。在发展的过程中网站会遇到各种各样的问题和业务带来的压力，正是这些原因才推动着技术的进步和发展，而技术的发展又会反过来促进业务的更大提升。二者互为因果，相互促进。如今淘宝网的流量已经是全球排名第12、国内排名第3（美国的ebay全球排名23，国内前两名是百度和腾讯）。淘宝网的系统也从使用一台服务器，到采用万台以上的服务器。本书就为大家描述淘宝网在整个发展过程中，所有的主动和被动的技术变革的前因后果，这由很多有趣的故事组成。

正如同很多人或组织成功了以后，就会为自己的出身编造一个美丽的传说。淘宝网的出身，网上也有非常多的传说，下面我们就从它的出生开始讲起。个人网站

2003年4月7日，马云，在杭州，成立了一个神秘的组织。他叫来十位员工，要他们签了一份协议，这份协议要求他们立刻离开阿里巴巴，去做一个神秘的项目。这个项目要求绝对保密，老马戏称“连说梦话被老婆听到都不行，谁要是透漏出去，我将追杀到天涯海角”。这份协议是英文版的，匆忙之间，大多数人根本来不及看懂，但出于对老马的信任，都卷起铺盖离开了阿里巴巴。

他们去了一个神秘的据点——湖畔花园小区的一套未装修的房子里，房子的主人是马云。这伙人刚进去的时候，马云给他们布置了一个任务，就是在最短的时间内做出一个个人对个人（C2C）的商品交易的网站。现在出一个问题考考读者，看你适不适合做淘宝的创业团队。亲，要是让你来做，你怎么做？

在说出这个答案之前，容我先卖个关子，介绍一下这个创业团队的成员：三个开发工程师（虚竹、三丰、多隆）、一个UED（二当家）、三个运营（小宝、阿珂、破天）、一个经理（财神）、还有就是马云和他的秘书。当时对整个项目组来说压力最大的就是时间，怎么在最短的时间内把一个从来就没有的网站从零开始建立起来？了解淘宝历史的人知道淘宝是在2003年5月10日上线的，这之间只有一个月。要是你在这个团队里，你怎么做？我们的答案就是：买一个来。

买一个网站显然比做一个网站要省事一些，但是他们的梦想可不是做一个小网站而已，要做大，就不是随便买个就行的，要有比较低的维护成本，要能够方便的扩展和二次开发。那接下来就是第二个问题：买一个什么样的网站？答案是：轻量一点的，简单一点的，于是买了这样一个架构的网站：LAMP（linux+apache+mySQL+PHP）。这个直到现在还是一个很常用的网站架构模型。这种架构的优点是：无需编译，发布快速，PHP功能强大，能做从页面渲染到数据访问所有的事情，而且用到的技术都是开源的，免费。

当时我们是从一个美国人那里买来的一个网站系统，这个系统的名字叫做PHPAuction（他们的官方网站 http://www.daodoc.com/），这个框架易于扩展，方便组件化开发，它的页面模板支持JSP和velocity等、持久层支持ibatis和hibernate等、控制层可以用EJB和Spring（Spring是后来才有的）。项目组选择了这个强大的框架，这个框架如果当时开源了，也许就没有webwork和struts2什么事了。另外，当时Sun在全世界大力推广他们的EJB，虽然淘宝的架构师认为这个东东用不到，但他们还是极力坚持。在经历了很多次的技术讨论、争论和争吵之后，这个系统的架构就变成了下图的样子：

Java应用服务器是Weblogic，MVC框架是WebX、控制层用了EJB、持久层是ibatis，另外为了缓解数据库的压力，商品查询和店铺查询放在搜索引擎上面。这个架构图是不是好看了一点了，亲？

这帮Sun的工程师开发完淘宝的网站之后，又做了一个很牛的网站，叫“支付宝”。

其实在任何时候，开发语言本身都不是系统的瓶颈，业务带来的压力更多的是压到了数据和存储上。上面一篇也说到，MySQL撑不住了之后换Oracle，Oracle的存储一开始在本机上，后来在NAS上，NAS撑不住了用EMC的SAN存储，再然后Oracle的RAC撑不住了，数据的存储方面就不得不考虑使用小型机了。在2004年的夏天，DBA七公、测试工程师郭芙和架构师行癫，踏上了去北京测试小型机的道路。他们带着小型机回来的时候，我们像欢迎领袖一样的欢迎他们，因为那个是我们最值钱的设备了，价格表上的数字吓死人。小型机买回来之后我们争相合影，然后Oracle就跑在了小型机上，存储方面从EMC低端cx存储到Sun oem hds高端存储，再到EMC dmx高端存储，一级一级的往上跳。

到现在为止，我们已经用上了IBM的小型机、Oracle的数据库、EMC的存储，这些东西都是很贵的，那些年可以说是花钱如流水啊。有人说过“钱能解决的问题，就不是问题”，但随着淘宝网的发展，在不久以后，钱已经解决不了我们的问题了。花钱买豪华的配置，也许能支持1亿PV的网站，但淘宝网的发展实在是太快了，到了10亿怎么办？到了百亿怎么办？在N年以后，我们不得不创造技术，解决这些只有世界顶尖的网站才会遇到的问题。后来我们在开源软件的基础上进行自主研发，一步一步的把IOE（IBM小型机、Oracle、EMC存储）这几个“神器”都去掉了。这就如同在《西游记》里面，妖怪们拿到神仙的兵器会非常厉害，连猴子都能够打败，但最牛的神仙是不用这些神器的，他们挥一挥衣袖、翻一下手掌就威力无比。去IOE这一部分会在最后一个章节里面讲，这里先埋个千里伏笔。

欲知后事如何，且听下回分解。

已经有读者在迫不及待的问怎么去掉了IOE，别急，在去掉IOE之前还有很长的路要走。行癫他们买回来小型机之后，我们用上了Oracle，七公带着一帮DBA在优化SQL和存储，行癫带着几个架构师在研究数据库的扩展性。Oracle本身是一个封闭的系统，用Oracle怎么做扩展？用现在一个时髦的说法就是做“分库分表”。

我们知道一台Oracle的处理能力是有上限的，它的连接池有数量限制，查询速度跟容量成反比。简单的说，在数据量上亿、查询量上亿的时候，就到它的极限了。要突破这种极限，最简单的方式就是多用几个Oracle数据库。但一个封闭的系统做扩展，不像分布式系统那样轻松。我们把用户的信息按照ID来放到两个数据库里面（DB1/DB2），把商品的信息跟着卖家放在两个对应的数据库里面，把商品类目等通用信息放在第三个库里面(DBcommon)。这么做的目的除了增加了数据库的容量之外，还有一个就是做容灾，万一一个数据库挂了，整个网站上还有一半的数据能操作。

数据库这么分了之后，应用程序有麻烦了，如果我是一个买家，买的商品有DB1的也有DB2的，要查看“我已买到的宝贝”的时候，应用程序怎么办？必须到两个数据库里面分别查询出来对应的商品。要按时间排序怎么办？两个库里面“我已买到的宝贝”全部查出来在应用程序里面做合并。还有分页怎么处理？关键字查询怎么处理？这些东西交给程序员来做的话会很悲催，于是行癫在淘宝的第一个架构上的作品就来解决了这个问题，他写了一个数据库路由的框架DBRoute，这个框架在淘宝的Oracle时代一直在使用。后来随着业务的发展，这种分库的第二个目的——容灾的效果就没有达到。像评价、投诉、举报、收藏、我的淘宝等很多地方，都必须同时连接DB1和DB2，哪个库挂了都会导致整个网站挂掉。上一篇说过，采用EJB其实是和Sun的工程师妥协的结果，在他们走了之后，EJB也逐渐被冷落了下来。在05、06年的时候，spring大放异彩，正好利用spring的反射（IoC）模式替代了EJB的工厂模式，给整个系统精简了很多代码。

上一篇还说过，为了减少数据库的压力，提高搜索的效率，我们引入了搜索引擎。随着数据量的继续增长，到了2005年，商品数有1663万，PV有8931万，注册会员有1390万，这给数据和存储带来的压力依然山大，数据量大，性能就慢。亲，还有什么办法能提升系统的性能？一定还有招数可以用，这就是缓存和CDN（内容分发网络）。

你可以想象，九千万的访问量，有多少是在商品详情页面？访问这个页面的时候，数据全都是只读的（全部从数据库里面读出来，不写入数据库），如果把这些读操作从数据库里面移到内存里，数据库将会多么的感激涕零。在那个时候我们的架构师多隆大神，找到了一个基于 Berkeley DB 的开源的缓存系统，把很多不太变动的只读信息放了进去。其实最初这个缓存系统还比较弱，我们并没有把整个商品详情都放在里面，一开始把卖家的信息放里面，然后把商品属性放里面，商品详情这个字段太大，放进去受不了。说到商品详情，这个字段比较恐怖，有人统计过，淘宝商品详情打印出来平均有5米长，在系统里面其实放在哪里都不招人待见。笔者清楚的记得，我来淘宝之后担任项目经理做的第一个项目就是把商品详情从商品表里面给移出来。这个字段太大了，查询商品信息的时候很多都不需要查看详情，它跟商品的价格、运费这些放在一个表里面，拖慢了整个表的查询速度。在05年的时候，我把商品详情放在数据库的另外一张表里面，再往后这个大字段被从数据库里面请了出来，这也让数据库再一次感激涕零。

到现在为止，整个商品详情的页面都在缓存里面了，眼尖的读者可能会发现现在的商品详情不全是“只读”的信息了，这个页面上有个信息叫“浏览量”，这个数字每刷新一次页面就要“写入”数据库一次，这种高频度实时更新的数据能用缓存吗？如果不用缓存，一天几十亿的写入，数据库会怎么样？一定会挂掉。那怎么办？亲„„

CDN这个工作相对比较独立，跟别的系统一样，一开始我们也是采用的商用系统。后来随着流量的增加，商用的系统已经撑不住了，LVS的创始人章文嵩博士带人搭建了淘宝自己的CDN网络。在本文的引言中我说过淘宝的CDN系统支撑了800Gbps以上的流量，作为对比我们可以看一下国内专业做CDN的上市公司ChinaCache的介绍——“ChinaCache„„是中国第一的专业CDN服务提供商，向客户提供全方位网络内容快速分布解决方案。作为首家获信产部许可的CDN服务提供商，目前ChinaCache在全国50多个大中城市拥有近300个节点，全网处理能力超过500Gbps，其CDN网络覆盖中国电信、中国网通、中国移动、中国联通、中国铁通和中国教育科研网等各大运营商。”——这样你可以看得出淘宝在CDN上面的实力，这在全世界都是数一数二的。另外因为CDN需要大量的服务器，要消耗很多能源（消耗多少？在前两年我们算过一笔帐，淘宝上产生一个交易，消耗的电足以煮熟4个鸡蛋）。这两年章文嵩的团队又在研究低功耗的服务器，在绿色计算领域也做了很多开创性的工作。淘宝CDN的发展需要专门一个章节来讲，想先睹为快的可以看一下笔者对章文嵩的专访：http://qing.weibo.com/ 回想起刚用缓存那段时间，笔者还是个小菜鸟，有一个经典的错误常常犯，就是数据库的内容更新的时候，忘记通知缓存系统，结果在测试的时候就发现我改过的数据怎么在页面上没变化呢。后来做了一些页面上的代码，修改CSS和JS的时候，用户本地缓存的信息没有更新，页面上也会乱掉，在论坛上被人说的时候，我告诉他用ctrl+F5刷新页面，然后赶紧修改脚本文件的名称，重新发布页面。学会用ctrl+F5的会员对我佩服的五体投地，我却惭愧的无地自容。

有些技术的发展是顺其自然的，有些却是突如其来的。到2007年的时候，我们已经有几百台应用服务器了，这上面的java应用服务器是weblogic，而weblogic是非常贵的，比这些服务器本身都贵。有一段时间多隆研究了一下jbo，说我们换掉weblogic吧，于是又省下了不少银两。那一年，老马举办了第一届的“网侠大会”，会上来的大侠中有一位是上文提到的章文嵩，还有一位曾经在jbo团队工作，我们也把这位大侠留下了，这样我们用起jbo更加有底气了。

这些杂七杂八的修改，我们对数据分库、放弃EJB、引入Spring、加入缓存、加入CDN、采用开源的Jbo，看起来没有章法可循，其实都是围绕着提高容量、提高性能、节约成本来做的，由于这些不算大的版本变迁，我们姑且叫它2.1版吧，这个版本从构图上来看有3只脚，是不是稳定了很多？

架构图如下：

下集预告：创造技术 分布式文件系统TFS、分布式kv缓存tair、搜索引擎升级