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1 de 39
分布式和云服务的思考与实践 
——支付清算行业分布式架构的探索 
Version 1.3.20141121 
刘胜liusheng@umpay.com 
联动优势B办公区 
北京市西城区安德路甲104号证通商务楼F5层(100120) 
以“云服务”思想构建大规模高扩展的分布式服务。
2 
0.引子* 
 选题——“云” 
 公共及私有云的建设与管理;互联网安防; 
 分布式云计算的思考和实践 
 分布式云服务的思考和实践 
 分布式和云服务的思考与实践--支付清算行业去IOE架构研究 
 分布式和云服务的思考与实践--支付清算行业分布式架构的探索 
 背景 
 工商银行/软件开发中心/北京研发中心/研发支持部 
孙冰江@IBM 
研发支持部【夏扬(部门副总),任风雷,王秦川,…】 
 中国支付清算行业协会/技术标准部/架构研究小组 
技术标准部【于沛(副主任),周浩,颜勇】 
第三方支付公司【陈亮@支付宝,沈华勇@财付通,刘胜@联动】 
传统的商业银行【王伟南@中行,李中华@光大】 
其他的金融机构【陈鹏远@北京金融资产交易所】 
杜晓宇(业务3部) 
支付宝:俊义,公孙胜 
财付通:张帅,李丹丹
3 
1.背景 
 背景 
 互联网经济时代,金融行业新动向 
 内部原因,外部事件,我司相关 
 去IOE运动,技术路径,对比 
 概述:云服务 
 云分类,云层级,云市场*2、云技术*2、开源云 
 实践 
 数据云技术和实践(DaaS) 
 云部署技术和实践(D4C)
5 
1.1 金融行业新动向* 
传统金融行业 
互联网行业 
4. 
合 
作 
2. 
打 
压 
1. 
颠 
覆 
元年 
———————— 
第三方支付250+19 
余额宝火爆5400+ 
P2P的喧嚣1000+ 
众筹,保理,征信, 
… 
3. 
监 
管 
井喷年& 监管元年 
———————— 
互联网金融10万亿 
第三方支付9+万亿 
P2P 1184/800+亿 
… 
互联网金融行业 
百付宝:“团结就就有8%!”
6 
1.2 内在原因 
 传统金融企业 
 技术保守 购买 
 规模受限 放弃 
 互联网企业 
 技术可控 自研 
 规模可扩 抢夺 
投 
入 
购买 
有钱 
买不到 
自研 
规模规模 
 图2:自研和外购的对比(修改版) 
投 
入 
买/租 
自研 
图1:摘自《淘宝技术十年》
7 
1.3 外部事件 
 IBM中国:-20%,-40% 
 2.27 中央网络安全和信息化领导小组 
 5.16 国家机关政府禁止采购安装Win8系统。 
 5.27 浪潮“I2I计划” 
 9.03 银监发[2014]39号 
China's 
No ICE Policy 
 《关于应用安全可控信息技术加强银行业网络安全和信息化建设的指导意见》 
 人民银行,工商银行,中国银行,… 
斯诺登和棱镜门事件 
(2013.6) 
No IOE & No ICE
8 
1.4 我司相关* 
中央网络安全和信息化领导小组(习) 
银监会 
工商银行 
人民银行 
中国支付清算 
行业协会 
银监发[2014]39号文 
—————————— 
《…应用安全可控信息技术…》 
2015每年+15% 
2019使用率75% 
工行/软开/北京研发部(3.26) 
———————————— 
我司“UDAL技术”介绍和交流 
其他:邮件答复两次~准售前 
去IOE架构 
技术标准部/分布式架构研究小组(9.11) 
———————————— 
课题:支付清算行业分布式系统架构研究 
成员:支付宝、财付通、联动优势、中行 
、光大、上海农商行、北金所 
会议: 9.11,9.22,10.13调研,10.28, 
11.13/14,… 
PS:1.准售前(功能点;投入不足)+工行自研; 2.领导力(吴政铎@怡安翰威特)
9 
1.5 去IOE运动* 
 什么是IOE? 
 IBM 主机 
 Oracle 数据库 
 EMC2 存储 
 为啥去IOE? 
 技术可控& 领先 
 响应速度& 成本 
 阿里案例 
 阿里去IOE演进 
 阿里去IOE历程 
 阿里去IOE经验 
 规模& 野望& 信念 
 商品库,交易库,结算库 
阿里去IOE预算指导原则的演进 
————————————— 
•2010 商用技术Oracle RAC 
•2011 开源技术MySql 
•2012 自主技术OceanBase 
•2013 云计算阿里云 
去IOE历程(3年+1.7万技术人员) 
——————————— 
2010.01 三淘核心系统"去IOE"启动 
2010.07 完成商品库"去I” 
2011.07 完成商品库"去OE" 
2011.09 完成交易库"去IOE” 
2012.06 启动B2B/阿里金融 
2012.12 完成三淘"去IOE" 
2013.4.26 完成CBU/ICBU"去I" 
2013.5.21 完成支付宝“去IE”(余O) 
2013.6.04 最大的现金流结算系统"去O” 
最难去O! 
风险极高 
收益极大 
阿里巴巴技术保证部
10 
1.6 去IOE技术路径* 
 用国产化替代 
 主机 浪潮 
 存储 华为 
 数据库??? 
 虚拟化的私有云 
 中行:用”阿里技术”自建 
 以云服务去IOE 
 王坚:以”阿里云”去IOE 
集中式 
IBM主机 
Oracle商 
业数据库 
EMC存储 
Share- 
Storage 
主备架构 
分布式 
X86集群 
MySql等 
廉价磁盘 
+ SSD 
Share- 
Nothing 
双主多从 
多主多从 
云服务 
+NoSQL 
+NewSQL 
终极方案 
PS:1)“阿里技术”是什么技术? 2)“阿里云”有什么?
11 
1.7 分布式和云服务* 
集中式 
• Scale-Up 
• 小计算 
• 扩展受限 
• IOE问题… 
分布式 
• Scale-Out 
• 大计算 
• 集群(同构) 
• 网格(异构) 
“持续” 
可扩展能力 
云服务 
• “无限”扩展 
• “普适”计算 
• “云”计算 
• “云”数据 
阿 
里 
联 
动 
以云服务的思想,构建大规模、高扩展、分布式的金融服务。
12 
2.概述 
 背景 
 概述:云服务 
1. 云服务分类、层级 
2. 国外云服务技术、市场、规模 
3. 数据中心的成本、创新、开放 
4. 中国云市场 
5. 开源云项目 
 实践 
 数据云技术和实践(DaaS) 
 云部署技术和实践(D4C)
13 
2.1 云服务的分类 
1.按服务方式(收费方式) 2.按服务类型(服务层级) 
云的五大本质特征 
(NIST) 
————————— 
• 按需的自我服务 
• 广泛的网络访问 
• 快速的弹性能力 
• 海量的资源池 
• 可度量的服务/质量 
PS: 1)NIST=美国国家标准技术研究院; 2)私有云是真正的“云”么?
14 
2.2 云服务的层级* 
SaaS(软件服务层) 
• 监控,通讯,协作、财务,… 
• 数据内容(文档|演示稿|电子表格 
|图片|音频|视频|…) 
PaaS(平台服务层) 
• 识别/认证,运行环境,队列,… 
• 对象型存储库(文件|KV|列集|…) 
• 关系型存储库(实例库|海量库|…) 
IaaS(基础架构层) 
• 计算单元,网络,块存储,… 
PS:NaaS,OaaS,DBaaS,DaaS,…
15 
2.3 国外云市场* 
Challengers(挑战者) Leaders(领导者) 
Softlayer 
5/2/2/0 
云服务能力 
● Amazon的EC2云平台有45.4万台 
服务器,分布在全球7100+个机架。 
仅东海岸每月+110个。(2012.3) 
● Amazon把云收入归类到“其他” 
类别,该类共占2012年总收入的5% 
20亿$ ,高于2011年的3.2%。 
来源:云计算市场的魔力象限图(Gartner 2014.6) 
来源:2014云厂商“拿地”对比(美/欧/亚/其他) 
Amazon 
3/1/3/1 
MS 
5/2/4/1 
Google 
1/1/1/0 
AT&T 
Rackspace 
3/1/2/0 
HP 
IBM 
市场竞争力 
Niche Players (利基型企业) Visionaries(远见者|空想家)
16 
2.4 中国云市场* 
Challengers(挑战者) Leaders(领导者) 
1.国际巨头 
Amazon,微软 
市场竞争力 
● 贝索斯定律:每隔3年云计算单 
位计算能力的价格将下降50%。 
● 数据中心的建设周期通常为2~3 
年,而Google只有16个月。 
● 2014已知数据中心平均PUE是 
1.7,而Facebook小于1.1。 
2.国内互联网巨头 
云服务能力 
4.电信运营商 
CM,CT,UT 
B,A,T 
3.国内初创 
青云,Ucloud 
5.传统IDC 
世纪互联 
6.国内软件商 
金蝶,用友 
8.国外软件厂商 
VMware 
RedHat 
7.国内硬件商 
浪潮 
Niche Players (利基型企业) Visionaries(远见者|空想家) 
PS:1.我的理解… 2.被颠覆& 打酱油3.DC的持续创新(PUE)
分布式谷歌* 亚马逊* 微软* 开源阿里 
文件GFS, Colossus/CFS HDFS TFS 
计算 
&服务 
17 
MapReduce,Percol 
ator,Dremel,Power 
Drill,GAE 
AWS Hadoop, 
Spark, 
Storm, 
K-V LevelDB S3,Dynamo Swift Tair 
表格 
BigTable, 
SimpleDB, 
Azure Table 
HBase 
&服务 
CloudDataStore 
DynamoDB 
Azure Blob 
队列Azure Queue 
DB 
&服务 
MegaStore, 
Spanner/F1, 
Cloud SQL 
RDS Azure SQL Hive, 
CockroachDB 
DRDS, 
Ocean 
Base, 
块存储EBS Ceph 
虚拟机 
&容器 
GCE EC2/AMI Azure KVM, XEN, 
LXC, Docker 
系统OpenStack, 
CloudStack 
2.5 国外云技术和服务 
PS:1.技术最先进2.商业化最成功3. 微软…
18 
2.5 国外云技术的发展* 
时间顺序概览 
• 2003 谷歌GFS @Sanjay Ghemawat,… 
开启 
• 2004 谷歌MapReduce @Jeff Dean,… 
云计算时代 
• 2006 谷歌BigTable @Jeff Dean,… 
的三大基石 
• 2007 开源Hadoop系列(HDFS/HBase/Hive) 
• 2008-2011 谷歌Megastore 
• 2010 谷歌Colossus/CFS 
• 2009-2012 谷歌Spanner & F1(数百DC/数百万机器/数万亿条) 
• 2010-2013 半开源OceanBase(4y) @阿里正祥 
• 2014 开源CockroachDB (目前α阶段) 
阳振坤 
发展有序 
不断积累 
• 2008 开源KVM(6y) 
(2010~2014) 
• 2010 开源OpenStack(Rackspace & NASA,133+/1419+,4y,v10/Juno) 
• 2011.7-2012.4 开源CloudStack(Citrix  Apache) 
• 2013 开源Docker(2y),开源CoreOS 
PS:1. 分布式(文件> 计算> 数据库) 2.数据库(非结构化>半结构化>结构化) 
PS:3.延迟时间(谷歌 开源) 4. 渐入佳境的NewSQL。
19 
2.6 开源云项目* 
“Cloud Open”大会 
2014.8.22 芝加哥 
数据来源:Linux.com 
5.数据存储很重要. 
4.初始化配置和管 
理需求强烈. 
2.PaaS市场远 
不成熟. 
3.轻量级虚拟技术 
发展迅速. 
1.OpenStack焦 
油坑(2010/40+ 
亿/v10)
20 
2.7 我们的需求 
我们最需要什么云? 数据云DaaS 
最需解决什么难点? 
1.IaaS技术 
———————— 
… 
2.PaaS技术 
———————— 
… 
5.数据存储技术 
———————— 
云数据库DBaaS 
4.初始化配置管理 
———————— 
云部署D4C 
(打包/发布/部署/…) 
3.虚拟机和容器 
———————— 
云部署D4C 
虚拟机(VM) 
虚拟环境(VE) 
弹性扩展——隔离、部署、扩展 
高扩展性!
21 
3.实践 
 背景 
 概述:云服务 
 云分类,云层级,云市场*2 、云技术*2、开源云 
 实践 
 数据云技术和实践(DaaS) 
 云部署技术和实践(D4C)
22 
3.1 数据云由来 
静态展现页面 
(Web Server) 
动态业务逻辑 
(App Server) 
持久化数据 
(DB Server) 
用户展现层 
(无状态) 
业务逻辑层 
(有状态) 
数据持久层 
(强状态) 
数据云 
传统三层架构的演化 
“状态性”是 
横向扩展能力 
的天敌!
23 
3.2 数据云概念* 
 什么是数据云(Data-as-a-Service)? 
数据云= 
数据库 
+集群架构 
+访问服务 
 数据云!= 云存储(例:百度云网盘,七牛云存储) 
 数据云!= 云数据库(Database-as-a-Service) 
(SaaS)数据内容• 文档/演示稿/电子表格/… 
数 
• 图片/音频/视频/… 据 
(PaaS)数据结构 
云 
• 非结构:文件/KV/… 
• 半结构:对象/文档/列集/表/… 
• 结构化:关系型数据库/… 
(IaaS)数据块• 块存储设备(逻辑磁盘)
24 
全新架构!!! 
3.NewSQL数据库 
(C+A+P) 
C+A 
3.3 数据库分类和CAP+理论* 
COST 
!!! 
 “CAP+理论” 
C. 
一致性 
A. 
可用性 
三选二!!! 
P.分布性 
关系型 
K-V型 
列式库 
文档库 
图式库 
Oracle,DB2,Mysql, 
Green Plum,Sybase IQ,HP Vertica 
Eric A. Brewer的CAP理论(2000) 
Partition tolerance 
1.传统SQL数据库 
2.NoSQL数据库 
2009.6 (C+P 或A+P) 
亚特兰大 
NoSQL大会
25 
3.3 数据库生态体系(2012) 
业界流传这一句话 
———————— 
Oracle 之后再无关系库 
MySql 之后再无开源库 
Sybase IQ 之后再无列式库 
SQLite 之后再无嵌入库 
Memcached 之后再无缓存 
Redis 之后再无KV库 
MongoDB 之后再无文档库 
Neo4j 之后再无图形库 
Dynamo 之后再无NoSQL 
VoltDB 之后再无NewSQL 
NoSQL is Out, 
NewSQL is In! 
(2012)Google Spanner‘s Most Surprising Revelation: NoSQL is Out and NewSQL is In !
26 
3.4 高可用数据库集群方案* 
技术路径1:基于传统关系数据库的高可用集群 
存储存储存储 
1.Share-Storage 架构DB2 
2.Share-Cache 架构RAC 
注:1+2 = Share-Anything 
存储存储存储 
3.Share-Nothing MySql架构 
Cache Fusion 
不足:存储是单点,切换较慢。 
3.1 全库冗余:主备,写是瓶颈。 
3.2 数据分片:难解决跨库JOIN 
和分布式事务一致性。 
技术路径2:基于NewSQL数据库的高可用架构 
MySql—— 
较差的库, 
更好的集群
27 
3.4 高可用数据库对比(-) 
高 
可 
用 
路径1:基于传统关系型数据库的高可用集群方案路径2:基于新架构 
全库冗余(Share-Nothing) 3.数据分片4.NewSQL数据库 
1.读写混合2.读写分离“只读”/“读写” 读写混合 
场景在线交易在线交易在线分析/在线交易在线交易 
数据量中中海量数据大 
读操作小大(可扩展) 大(无跨库JOIN) 大 
写操作小小大(无跨库事务) 大(分布式事务) 
事务事务一致性事务一致性同库事务一致性跨库事务一致性 
架构双主架构双主多从应用级分库和分表自动分片和冗余 
特点数据全量冗余 
互为主备 
单一主库可写 
数据全量冗余 
从库只读 
单一主库可写 
数据水平拆分 
同库事务一致 
数据自动拆分 
不足数据未做拆分, 
读写性能瓶颈 
数据未做拆分, 
写库性能瓶颈 
主要支持读操作 
无跨库JOIN 
无跨库事务一致性 
技术各异, 
实现难度大, 
产品不成熟。 
案例MySql双主架 
构 
2.联动高可用 
MySql集群* 
3.联动海量MySql 
集群* 
谷歌Spanner/F1 
阿里OceanBase 
开源VoltDB 
开源CockroachDB 
PS:可结综合使用2+3方案
28 
3.3 高可用数据库对比(-) 
传统SQL库 
—————— 
MySql, 
PostgreSQL 
传统SQL库+分片 
—————— 
Vitess,… 
NoSQL库 
—————— 
Hbase, 
Cassandra 
NewSQL库 
—————— 
Spanner/F1, 
CockroachDB 
特点—— 
• 结构化 
优点—— 
• 事务(有限) 
• 索引(有限) 
• 关联(有限) 
• 一致性可调整 
• 高扩展性/w 
缺点—— 
• 应用级分片 
• 跨DC弱一致性 
特点—— 
• 结构化 
优点—— 
• 事务 
• 索引 
• 关联/JOIN 
• 强一致性 
缺点—— 
• 扩展受限/w 
•跨DC弱一致性 
特点—— 
• 非结构化 
优点—— 
• 高扩展性 
• 一致性可调整 
缺点—— 
• 无事务 
• 无索引 
• 无关联 
• 跨DC弱一致性 
或不可用 
特点—— 
• 结构化/弱关系 
优点—— 
• 高扩展性 
• 事务 
• 索引 
• 关联/JOIN 
• 一致性可调整 
• 跨DC强一致性 
和高可用性 
缺点—— 
• 写延迟较大
29 
3.4 高可用数据库方案对比(表) 
特性×∨√ SQL+集群SQL+分片+集群NoSQL NewSQL 
R 关系型√ ∨弱关系× √弱关系 
Q 支持SQL √ ∨不支持跨库× √精简SQL 
C 
索引√ ∨无全局索引× √ 
关联√ ∨无跨库JOIN × √ 
事务/ACID √ ∨无跨库事务× √ 
同DC一致性√ ∨可调整∨可调整∨可调整 
跨DC一致性× × × √ 
A 
高扩展容量× √ √ √ 
高扩展写× ∨分片+写√ √写延时较大 
高扩展读√读写分离∨分片+读写分离√ √ 
实时性/内存× × √ √ 
P 
分布式× ∨无跨库写√ √ 
分片方式× ∨应用分片√ √自动分片 
案 
2)双主多从 
例 
+读写分离 
3)DAL+分片只读Spanner,蟑螂, 
4)DAL+分片读写VoltDB,OceanBase
30 
3.5-联动数据云(UTC2012) 
负载均衡层 
CDN 区域负载 
(可选) 
F5/LVS 
+Nginx/ 
Haproxy 
Web前置集群综合前置FSL 
异 
步 
订阅 
同 
步 
服务层缓存层持久层) 
综合前置 
FSL 
通知和反馈SMS,Email,IM,… 
Memcached 
+ Membase 
二级缓存 
应用切分 
水平切分 
垂直切分 
读写分离 
双主多从 
F5/LVS 
+Nginx/ 
Haproxy 
主备机制 
JMS 
Camel 
通过UDAL访问 
NoSQL 
DB 
Hadoop / HBase 
数据云 
=UDAL 
+缓存层 
+持久层 
+… 
在线交易库(OLTP) 
… 
NameNode2 
复制 
Master DB 
写 
读… 
Master / Slave,分片,集群 
DataNodes 
同NameNode1 
步 
 
异 
步 
页面缓存 
Squid 
Varnish 
OSCache 
静态资源 
合作机构 
银行 
移动 
商户 
分布式服务集群 
应用服务:ASL 
基础服务:BSL 
数据访问:DAL 
监控服务定时服务:TSL 
集群 
… 
读 
在线分析库(OLAP) 
复 
制 
Slave DB
31 
3.5 联动数据云实践* 
业务线应用系统 
1.联动数据访问层UDAL+ 
读 
写 
分 
离读 
2.高可用 
MySql集群 
2) 读写分离 
写 
3.~海量 
MySql集群 
3) 分片只读 
4) 分片读写 
读 
写 
读 
写 
5.~海量 
分布式 
对象存储库 
Swift 
4.~海量 
分布式 
键值存储库 
Redis 
读 
写 
只 
读 
6.~海量 
分布式 
列式分析库 
Hbase/Hive 
7.高可用分布式NewSQL数据库 
(OceanBase,CockroachDB,VoltDB,…) 
技术路径1 
路径2 
—高扩展— 
1.数据量~ 
2.读性能~ 
3.写性能~
32 
2.5.1 联动数据访问层UDAL+ 
+新需求 
+新特性 
1 应用逻辑层2 数据访问层(UDAL) 
1 应用系统 
21 NIO网络 
协议适配器 
22 Dalet引 
擎 
211 消息头 
解析器 
212 消息体 
解析器 
221 资源 
分发器 
222 操作 
映射器 
23 Dalet容器 
● Dalet1 
● Dalet2 
… 
http 
11表现层 
12逻辑层 
13持久层 
11表现层 
12逻辑层 
13持久层 
http 
Method+URI 
3 数据资源层 
2 数据访问服务(1) 
1应用系统 
2 数据访问服务(2) 
21 22 23 
HTTP或CM20 
JDBC 
Cache Hadoop 
Call 
DB2 MySQL Search 
APIs 
APIs 
专利201010506543.2 
数据访问方法及装置 
+新需求:多机房支持,多层次支持,分布式事务,… 
+新特性:数据分片@2013,自定义JDBC驱动@2014,...
33 
3.5.1 联动UDAL多机房方案* 
无状态设计 
更易分流 
Zone #A Zone #B 
1.跨机房负载均衡 
DalServer#A1 DalServer#A2 
MySql 
#A集群 
负载均衡器#A 
(如LVS/HaProxy) 
DB2 
#A集群 
Oracle 
#A集群 
DalServer#B1 DalServer#B2 
MySql 
#B集群 
DB2 
#B集群 
Oracle 
#B集群 
服务查找器#A 
(如DNS) 
负载均衡器#B 
(如LVS/HaProxy) 
服务查找器#B 
(如DNS) 
网络协议(HTTP、TCP等) 
存储接口(JDBC等) 
MongoDB 
#A集群 
… 
业务线应用系统 
双向复制 
2.跨机房远程服务路由 
3. 跨机房远程数据源 
PS:工行需求。CRM迁移案例。
34 
3.5.1 联动UDAL多层次方案* 
JAVA数据访问对象(DAO) 
ORM框架(iBatis, Hibernate, …) 
中立性设计 
更多场景 
其他语言 
PHP/.NET/… 
自定义Udal-Client 
(本地| 远程) 
自定义JDBC Driver 
( Udal-Jdbc) 
自定义 
SDK 2+ 
HTTP或 
CM20 
DaaS 中间层(Udal-Server) 
JDBC (MySql) 
RDS 中间层(Amoeba, 
Cobar, DRDS, Atlas, … ) 
关系型数据库(MySql/DB2/Oracle/…) 
NoSQL 
读写混合操作只读只写 
Tuxedo等 
自定义 
DataSource 
(Tddl, Zdal) 
业 
务 
层 
中 
间 
层 
数 
据 
层 
JDBC (MySql/Db2/Oracle) 
2 
4 
1 3 4
35 
3.5.1 联动UDAL多阶段实现* 
 第一阶段(2010)UDAL服务端 
 原型:可扩展/开放协议,访问代理,多序列化,多数据源,身份认证,… 
 扩展:可扩展接口, 依赖注入,PoGenerator组件,NoSQL 
 专利:数据访问方法及装置(201010506543.2) 
 第二阶段(2010)UDAL客户端 
 DAL远程接口访问库 联动编程大赛2012 
 DAL本地接口访问库 类iBatis框架 
 第三阶段(2013)UDAL分片 
 固化的分片策略(殷舒)Java代码类 
 灵活的分片策略(刘胜)JS动态脚本 
 第四阶段(2014)UDAL驱动 
 服务端SQL解析和分片(殷舒) 
 客户端封装JDBC驱动(丁喆&虚拟小组) 
1 
2 
3 
4 
业务系统 
Udal客户端 
iBatis框架 
Udal JDBC 驱动 
UDAL服务器/引擎 
网络协议解析 
SQLID匹配 
3 4 
分片策略 
SQL参数填充 
DB路由 
SQL解析 
分片策略 
SQL参数填充 
分页参数重置 
DB路由 
DB1 DB2 DB3 
1 
2 
4 
越来越多 
参与者
36 
3.5.2 联动高可用MySql读写分离 
优点:高扩展(读),强一致性 
不足:仅有读写分离,数据未做拆分 
备复制工具 
DBRep 
LVS/DR(wrr) 
DB2主库 
主复制工具 
DBRep 
MySql主库 
(Master1) 
MySql备库 
(Master2) 
Keepalived 
MySql读库 
(Slave1) 
—高扩展— 
在1. 
线系统 
2.读性能~ 
3. 
OLTP / OLAP 
双向半同步复制 
写VIP 
MySql读库 
(Slave2) 
异步复制 
设计思路:面向交易系统 +面向用户服务 
容量预估:预估DB空间 +预估DB性能 
话费读库:预算¥200万/DB2  实际¥40万/MySql集群 
电商读库:十倍性能(PCIe/SSD vs. RAID-10/*16) 
全 
量 
库
37 
3.5.3 联动海量MySql分片只读 
1.联动数据访问层(UDAL+) 
DB2主库 
主复制工具 
DBRep 
MySql 
分库 
复制源 
在线系统 
OLAP 
MySql 
分库1 
MySql 
分库2 
—高扩展— 
1.数据量~ 
2.读性能~ 
3. 
… MySql 
分库n 
优点:高扩展(读,容量) 
不足:不支持跨库JOIN 
备复制工具 
DBRep 
异步复制 
用户管理系统:数据迁移(望京 丰台) 
客服短信查询:按手机号查(Hbase),+按子号统计(Hive) 
非 
全 
量 
库
38 
3.5.4 联动海量MySql分片读写 
在线系统 
OLTP 
优点:高扩展(读、容量、写) 
不足:不支持跨库JOIN和事务 
1.联动数据访问层(UDAL+) 
写 
分库1/主库… 
分库1/备库0 
分库2/主库 
分库2/备库0 
—高扩展— 
1.数据量~ 
2.读性能~ 
3.写性能~ 
分库n/主库 
分库n/备库0 
读 
分库1/从库1 分库2/从库1 分库n/从库1 
… … 
读 
读 
分库1/从库2 
双 
向 
半 
同 
步 
复 
制 
异 
步 
复 
制
39 
3.5.X 后续方向… 
业务线应用系统 
读 
写 
分 
离读 
1.联动数据访问层UDAL+ (+/-分布式事务?) 
2.高可用 
MySql集群 
2) 读写分离 
写 
3.~海量 
MySql集群 
3) 分片只读 
4) 分片读写 
读 
写 
读 
写 
5.~海量 
分布式 
对象存储库 
Swift 
4.~海量 
分布式 
键值存储库 
Redis 
读 
写 
只 
读 
6.~海量 
分布式 
列式分析库 
Hbase/Hive 
7. 分布式NewSQL数据库 
OceanBase, 
CockroachDB, 
VoltDB,… 
事务一致性 
————— 
1.可调整 
2.分布式 
3.跨DC 
这个世界上只有一种一致性算法,那就是Paxos, 
其它的算法都是残次品,包括2PC和3PC等。(谷 
歌Chubby作者Mike Burrows) 
—高扩展— 
1.数据量~ 
2.读性能~ 
3.写性能~ 
4.一致性
40 
QX &结 A语和Q&A 
结语—— 
 最难的是“去O”,数据库是最大的单点。 
 云服务是“去IOE”的终极方案。 
 云的本质是“服务”,数据和计算不分家。 
 云的关键是“持续Scale-Out 能力”。 
 绝大部分私有云都不是真正的“云”! 
 云很大,选择适合自己的云技术方向。 
 “数据是有重量的”,准备好迁移手段。 
问题—— 
 1,缺分布式事务!? 
 2,? 
 3,?

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20141128(刘胜)UTC2014分布式和云服务的思考与实践——支付清算行业分布式架构的探索

  • 1. 分布式和云服务的思考与实践 ——支付清算行业分布式架构的探索 Version 1.3.20141121 刘胜liusheng@umpay.com 联动优势B办公区 北京市西城区安德路甲104号证通商务楼F5层(100120) 以“云服务”思想构建大规模高扩展的分布式服务。
  • 2. 2 0.引子*  选题——“云”  公共及私有云的建设与管理;互联网安防;  分布式云计算的思考和实践  分布式云服务的思考和实践  分布式和云服务的思考与实践--支付清算行业去IOE架构研究  分布式和云服务的思考与实践--支付清算行业分布式架构的探索  背景  工商银行/软件开发中心/北京研发中心/研发支持部 孙冰江@IBM 研发支持部【夏扬(部门副总),任风雷,王秦川,…】  中国支付清算行业协会/技术标准部/架构研究小组 技术标准部【于沛(副主任),周浩,颜勇】 第三方支付公司【陈亮@支付宝,沈华勇@财付通,刘胜@联动】 传统的商业银行【王伟南@中行,李中华@光大】 其他的金融机构【陈鹏远@北京金融资产交易所】 杜晓宇(业务3部) 支付宝:俊义,公孙胜 财付通:张帅,李丹丹
  • 3. 3 1.背景  背景  互联网经济时代,金融行业新动向  内部原因,外部事件,我司相关  去IOE运动,技术路径,对比  概述:云服务  云分类,云层级,云市场*2、云技术*2、开源云  实践  数据云技术和实践(DaaS)  云部署技术和实践(D4C)
  • 4. 5 1.1 金融行业新动向* 传统金融行业 互联网行业 4. 合 作 2. 打 压 1. 颠 覆 元年 ———————— 第三方支付250+19 余额宝火爆5400+ P2P的喧嚣1000+ 众筹,保理,征信, … 3. 监 管 井喷年& 监管元年 ———————— 互联网金融10万亿 第三方支付9+万亿 P2P 1184/800+亿 … 互联网金融行业 百付宝:“团结就就有8%!”
  • 5. 6 1.2 内在原因  传统金融企业  技术保守 购买  规模受限 放弃  互联网企业  技术可控 自研  规模可扩 抢夺 投 入 购买 有钱 买不到 自研 规模规模  图2:自研和外购的对比(修改版) 投 入 买/租 自研 图1:摘自《淘宝技术十年》
  • 6. 7 1.3 外部事件  IBM中国:-20%,-40%  2.27 中央网络安全和信息化领导小组  5.16 国家机关政府禁止采购安装Win8系统。  5.27 浪潮“I2I计划”  9.03 银监发[2014]39号 China's No ICE Policy  《关于应用安全可控信息技术加强银行业网络安全和信息化建设的指导意见》  人民银行,工商银行,中国银行,… 斯诺登和棱镜门事件 (2013.6) No IOE & No ICE
  • 7. 8 1.4 我司相关* 中央网络安全和信息化领导小组(习) 银监会 工商银行 人民银行 中国支付清算 行业协会 银监发[2014]39号文 —————————— 《…应用安全可控信息技术…》 2015每年+15% 2019使用率75% 工行/软开/北京研发部(3.26) ———————————— 我司“UDAL技术”介绍和交流 其他:邮件答复两次~准售前 去IOE架构 技术标准部/分布式架构研究小组(9.11) ———————————— 课题:支付清算行业分布式系统架构研究 成员:支付宝、财付通、联动优势、中行 、光大、上海农商行、北金所 会议: 9.11,9.22,10.13调研,10.28, 11.13/14,… PS:1.准售前(功能点;投入不足)+工行自研; 2.领导力(吴政铎@怡安翰威特)
  • 8. 9 1.5 去IOE运动*  什么是IOE?  IBM 主机  Oracle 数据库  EMC2 存储  为啥去IOE?  技术可控& 领先  响应速度& 成本  阿里案例  阿里去IOE演进  阿里去IOE历程  阿里去IOE经验  规模& 野望& 信念  商品库,交易库,结算库 阿里去IOE预算指导原则的演进 ————————————— •2010 商用技术Oracle RAC •2011 开源技术MySql •2012 自主技术OceanBase •2013 云计算阿里云 去IOE历程(3年+1.7万技术人员) ——————————— 2010.01 三淘核心系统"去IOE"启动 2010.07 完成商品库"去I” 2011.07 完成商品库"去OE" 2011.09 完成交易库"去IOE” 2012.06 启动B2B/阿里金融 2012.12 完成三淘"去IOE" 2013.4.26 完成CBU/ICBU"去I" 2013.5.21 完成支付宝“去IE”(余O) 2013.6.04 最大的现金流结算系统"去O” 最难去O! 风险极高 收益极大 阿里巴巴技术保证部
  • 9. 10 1.6 去IOE技术路径*  用国产化替代  主机 浪潮  存储 华为  数据库???  虚拟化的私有云  中行:用”阿里技术”自建  以云服务去IOE  王坚:以”阿里云”去IOE 集中式 IBM主机 Oracle商 业数据库 EMC存储 Share- Storage 主备架构 分布式 X86集群 MySql等 廉价磁盘 + SSD Share- Nothing 双主多从 多主多从 云服务 +NoSQL +NewSQL 终极方案 PS:1)“阿里技术”是什么技术? 2)“阿里云”有什么?
  • 10. 11 1.7 分布式和云服务* 集中式 • Scale-Up • 小计算 • 扩展受限 • IOE问题… 分布式 • Scale-Out • 大计算 • 集群(同构) • 网格(异构) “持续” 可扩展能力 云服务 • “无限”扩展 • “普适”计算 • “云”计算 • “云”数据 阿 里 联 动 以云服务的思想,构建大规模、高扩展、分布式的金融服务。
  • 11. 12 2.概述  背景  概述:云服务 1. 云服务分类、层级 2. 国外云服务技术、市场、规模 3. 数据中心的成本、创新、开放 4. 中国云市场 5. 开源云项目  实践  数据云技术和实践(DaaS)  云部署技术和实践(D4C)
  • 12. 13 2.1 云服务的分类 1.按服务方式(收费方式) 2.按服务类型(服务层级) 云的五大本质特征 (NIST) ————————— • 按需的自我服务 • 广泛的网络访问 • 快速的弹性能力 • 海量的资源池 • 可度量的服务/质量 PS: 1)NIST=美国国家标准技术研究院; 2)私有云是真正的“云”么?
  • 13. 14 2.2 云服务的层级* SaaS(软件服务层) • 监控,通讯,协作、财务,… • 数据内容(文档|演示稿|电子表格 |图片|音频|视频|…) PaaS(平台服务层) • 识别/认证,运行环境,队列,… • 对象型存储库(文件|KV|列集|…) • 关系型存储库(实例库|海量库|…) IaaS(基础架构层) • 计算单元,网络,块存储,… PS:NaaS,OaaS,DBaaS,DaaS,…
  • 14. 15 2.3 国外云市场* Challengers(挑战者) Leaders(领导者) Softlayer 5/2/2/0 云服务能力 ● Amazon的EC2云平台有45.4万台 服务器,分布在全球7100+个机架。 仅东海岸每月+110个。(2012.3) ● Amazon把云收入归类到“其他” 类别,该类共占2012年总收入的5% 20亿$ ,高于2011年的3.2%。 来源:云计算市场的魔力象限图(Gartner 2014.6) 来源:2014云厂商“拿地”对比(美/欧/亚/其他) Amazon 3/1/3/1 MS 5/2/4/1 Google 1/1/1/0 AT&T Rackspace 3/1/2/0 HP IBM 市场竞争力 Niche Players (利基型企业) Visionaries(远见者|空想家)
  • 15. 16 2.4 中国云市场* Challengers(挑战者) Leaders(领导者) 1.国际巨头 Amazon,微软 市场竞争力 ● 贝索斯定律:每隔3年云计算单 位计算能力的价格将下降50%。 ● 数据中心的建设周期通常为2~3 年,而Google只有16个月。 ● 2014已知数据中心平均PUE是 1.7,而Facebook小于1.1。 2.国内互联网巨头 云服务能力 4.电信运营商 CM,CT,UT B,A,T 3.国内初创 青云,Ucloud 5.传统IDC 世纪互联 6.国内软件商 金蝶,用友 8.国外软件厂商 VMware RedHat 7.国内硬件商 浪潮 Niche Players (利基型企业) Visionaries(远见者|空想家) PS:1.我的理解… 2.被颠覆& 打酱油3.DC的持续创新(PUE)
  • 16. 分布式谷歌* 亚马逊* 微软* 开源阿里 文件GFS, Colossus/CFS HDFS TFS 计算 &服务 17 MapReduce,Percol ator,Dremel,Power Drill,GAE AWS Hadoop, Spark, Storm, K-V LevelDB S3,Dynamo Swift Tair 表格 BigTable, SimpleDB, Azure Table HBase &服务 CloudDataStore DynamoDB Azure Blob 队列Azure Queue DB &服务 MegaStore, Spanner/F1, Cloud SQL RDS Azure SQL Hive, CockroachDB DRDS, Ocean Base, 块存储EBS Ceph 虚拟机 &容器 GCE EC2/AMI Azure KVM, XEN, LXC, Docker 系统OpenStack, CloudStack 2.5 国外云技术和服务 PS:1.技术最先进2.商业化最成功3. 微软…
  • 17. 18 2.5 国外云技术的发展* 时间顺序概览 • 2003 谷歌GFS @Sanjay Ghemawat,… 开启 • 2004 谷歌MapReduce @Jeff Dean,… 云计算时代 • 2006 谷歌BigTable @Jeff Dean,… 的三大基石 • 2007 开源Hadoop系列(HDFS/HBase/Hive) • 2008-2011 谷歌Megastore • 2010 谷歌Colossus/CFS • 2009-2012 谷歌Spanner & F1(数百DC/数百万机器/数万亿条) • 2010-2013 半开源OceanBase(4y) @阿里正祥 • 2014 开源CockroachDB (目前α阶段) 阳振坤 发展有序 不断积累 • 2008 开源KVM(6y) (2010~2014) • 2010 开源OpenStack(Rackspace & NASA,133+/1419+,4y,v10/Juno) • 2011.7-2012.4 开源CloudStack(Citrix  Apache) • 2013 开源Docker(2y),开源CoreOS PS:1. 分布式(文件> 计算> 数据库) 2.数据库(非结构化>半结构化>结构化) PS:3.延迟时间(谷歌 开源) 4. 渐入佳境的NewSQL。
  • 18. 19 2.6 开源云项目* “Cloud Open”大会 2014.8.22 芝加哥 数据来源:Linux.com 5.数据存储很重要. 4.初始化配置和管 理需求强烈. 2.PaaS市场远 不成熟. 3.轻量级虚拟技术 发展迅速. 1.OpenStack焦 油坑(2010/40+ 亿/v10)
  • 19. 20 2.7 我们的需求 我们最需要什么云? 数据云DaaS 最需解决什么难点? 1.IaaS技术 ———————— … 2.PaaS技术 ———————— … 5.数据存储技术 ———————— 云数据库DBaaS 4.初始化配置管理 ———————— 云部署D4C (打包/发布/部署/…) 3.虚拟机和容器 ———————— 云部署D4C 虚拟机(VM) 虚拟环境(VE) 弹性扩展——隔离、部署、扩展 高扩展性!
  • 20. 21 3.实践  背景  概述:云服务  云分类,云层级,云市场*2 、云技术*2、开源云  实践  数据云技术和实践(DaaS)  云部署技术和实践(D4C)
  • 21. 22 3.1 数据云由来 静态展现页面 (Web Server) 动态业务逻辑 (App Server) 持久化数据 (DB Server) 用户展现层 (无状态) 业务逻辑层 (有状态) 数据持久层 (强状态) 数据云 传统三层架构的演化 “状态性”是 横向扩展能力 的天敌!
  • 22. 23 3.2 数据云概念*  什么是数据云(Data-as-a-Service)? 数据云= 数据库 +集群架构 +访问服务  数据云!= 云存储(例:百度云网盘,七牛云存储)  数据云!= 云数据库(Database-as-a-Service) (SaaS)数据内容• 文档/演示稿/电子表格/… 数 • 图片/音频/视频/… 据 (PaaS)数据结构 云 • 非结构:文件/KV/… • 半结构:对象/文档/列集/表/… • 结构化:关系型数据库/… (IaaS)数据块• 块存储设备(逻辑磁盘)
  • 23. 24 全新架构!!! 3.NewSQL数据库 (C+A+P) C+A 3.3 数据库分类和CAP+理论* COST !!!  “CAP+理论” C. 一致性 A. 可用性 三选二!!! P.分布性 关系型 K-V型 列式库 文档库 图式库 Oracle,DB2,Mysql, Green Plum,Sybase IQ,HP Vertica Eric A. Brewer的CAP理论(2000) Partition tolerance 1.传统SQL数据库 2.NoSQL数据库 2009.6 (C+P 或A+P) 亚特兰大 NoSQL大会
  • 24. 25 3.3 数据库生态体系(2012) 业界流传这一句话 ———————— Oracle 之后再无关系库 MySql 之后再无开源库 Sybase IQ 之后再无列式库 SQLite 之后再无嵌入库 Memcached 之后再无缓存 Redis 之后再无KV库 MongoDB 之后再无文档库 Neo4j 之后再无图形库 Dynamo 之后再无NoSQL VoltDB 之后再无NewSQL NoSQL is Out, NewSQL is In! (2012)Google Spanner‘s Most Surprising Revelation: NoSQL is Out and NewSQL is In !
  • 25. 26 3.4 高可用数据库集群方案* 技术路径1:基于传统关系数据库的高可用集群 存储存储存储 1.Share-Storage 架构DB2 2.Share-Cache 架构RAC 注:1+2 = Share-Anything 存储存储存储 3.Share-Nothing MySql架构 Cache Fusion 不足:存储是单点,切换较慢。 3.1 全库冗余:主备,写是瓶颈。 3.2 数据分片:难解决跨库JOIN 和分布式事务一致性。 技术路径2:基于NewSQL数据库的高可用架构 MySql—— 较差的库, 更好的集群
  • 26. 27 3.4 高可用数据库对比(-) 高 可 用 路径1:基于传统关系型数据库的高可用集群方案路径2:基于新架构 全库冗余(Share-Nothing) 3.数据分片4.NewSQL数据库 1.读写混合2.读写分离“只读”/“读写” 读写混合 场景在线交易在线交易在线分析/在线交易在线交易 数据量中中海量数据大 读操作小大(可扩展) 大(无跨库JOIN) 大 写操作小小大(无跨库事务) 大(分布式事务) 事务事务一致性事务一致性同库事务一致性跨库事务一致性 架构双主架构双主多从应用级分库和分表自动分片和冗余 特点数据全量冗余 互为主备 单一主库可写 数据全量冗余 从库只读 单一主库可写 数据水平拆分 同库事务一致 数据自动拆分 不足数据未做拆分, 读写性能瓶颈 数据未做拆分, 写库性能瓶颈 主要支持读操作 无跨库JOIN 无跨库事务一致性 技术各异, 实现难度大, 产品不成熟。 案例MySql双主架 构 2.联动高可用 MySql集群* 3.联动海量MySql 集群* 谷歌Spanner/F1 阿里OceanBase 开源VoltDB 开源CockroachDB PS:可结综合使用2+3方案
  • 27. 28 3.3 高可用数据库对比(-) 传统SQL库 —————— MySql, PostgreSQL 传统SQL库+分片 —————— Vitess,… NoSQL库 —————— Hbase, Cassandra NewSQL库 —————— Spanner/F1, CockroachDB 特点—— • 结构化 优点—— • 事务(有限) • 索引(有限) • 关联(有限) • 一致性可调整 • 高扩展性/w 缺点—— • 应用级分片 • 跨DC弱一致性 特点—— • 结构化 优点—— • 事务 • 索引 • 关联/JOIN • 强一致性 缺点—— • 扩展受限/w •跨DC弱一致性 特点—— • 非结构化 优点—— • 高扩展性 • 一致性可调整 缺点—— • 无事务 • 无索引 • 无关联 • 跨DC弱一致性 或不可用 特点—— • 结构化/弱关系 优点—— • 高扩展性 • 事务 • 索引 • 关联/JOIN • 一致性可调整 • 跨DC强一致性 和高可用性 缺点—— • 写延迟较大
  • 28. 29 3.4 高可用数据库方案对比(表) 特性×∨√ SQL+集群SQL+分片+集群NoSQL NewSQL R 关系型√ ∨弱关系× √弱关系 Q 支持SQL √ ∨不支持跨库× √精简SQL C 索引√ ∨无全局索引× √ 关联√ ∨无跨库JOIN × √ 事务/ACID √ ∨无跨库事务× √ 同DC一致性√ ∨可调整∨可调整∨可调整 跨DC一致性× × × √ A 高扩展容量× √ √ √ 高扩展写× ∨分片+写√ √写延时较大 高扩展读√读写分离∨分片+读写分离√ √ 实时性/内存× × √ √ P 分布式× ∨无跨库写√ √ 分片方式× ∨应用分片√ √自动分片 案 2)双主多从 例 +读写分离 3)DAL+分片只读Spanner,蟑螂, 4)DAL+分片读写VoltDB,OceanBase
  • 29. 30 3.5-联动数据云(UTC2012) 负载均衡层 CDN 区域负载 (可选) F5/LVS +Nginx/ Haproxy Web前置集群综合前置FSL 异 步 订阅 同 步 服务层缓存层持久层) 综合前置 FSL 通知和反馈SMS,Email,IM,… Memcached + Membase 二级缓存 应用切分 水平切分 垂直切分 读写分离 双主多从 F5/LVS +Nginx/ Haproxy 主备机制 JMS Camel 通过UDAL访问 NoSQL DB Hadoop / HBase 数据云 =UDAL +缓存层 +持久层 +… 在线交易库(OLTP) … NameNode2 复制 Master DB 写 读… Master / Slave,分片,集群 DataNodes 同NameNode1 步 异 步 页面缓存 Squid Varnish OSCache 静态资源 合作机构 银行 移动 商户 分布式服务集群 应用服务:ASL 基础服务:BSL 数据访问:DAL 监控服务定时服务:TSL 集群 … 读 在线分析库(OLAP) 复 制 Slave DB
  • 30. 31 3.5 联动数据云实践* 业务线应用系统 1.联动数据访问层UDAL+ 读 写 分 离读 2.高可用 MySql集群 2) 读写分离 写 3.~海量 MySql集群 3) 分片只读 4) 分片读写 读 写 读 写 5.~海量 分布式 对象存储库 Swift 4.~海量 分布式 键值存储库 Redis 读 写 只 读 6.~海量 分布式 列式分析库 Hbase/Hive 7.高可用分布式NewSQL数据库 (OceanBase,CockroachDB,VoltDB,…) 技术路径1 路径2 —高扩展— 1.数据量~ 2.读性能~ 3.写性能~
  • 31. 32 2.5.1 联动数据访问层UDAL+ +新需求 +新特性 1 应用逻辑层2 数据访问层(UDAL) 1 应用系统 21 NIO网络 协议适配器 22 Dalet引 擎 211 消息头 解析器 212 消息体 解析器 221 资源 分发器 222 操作 映射器 23 Dalet容器 ● Dalet1 ● Dalet2 … http 11表现层 12逻辑层 13持久层 11表现层 12逻辑层 13持久层 http Method+URI 3 数据资源层 2 数据访问服务(1) 1应用系统 2 数据访问服务(2) 21 22 23 HTTP或CM20 JDBC Cache Hadoop Call DB2 MySQL Search APIs APIs 专利201010506543.2 数据访问方法及装置 +新需求:多机房支持,多层次支持,分布式事务,… +新特性:数据分片@2013,自定义JDBC驱动@2014,...
  • 32. 33 3.5.1 联动UDAL多机房方案* 无状态设计 更易分流 Zone #A Zone #B 1.跨机房负载均衡 DalServer#A1 DalServer#A2 MySql #A集群 负载均衡器#A (如LVS/HaProxy) DB2 #A集群 Oracle #A集群 DalServer#B1 DalServer#B2 MySql #B集群 DB2 #B集群 Oracle #B集群 服务查找器#A (如DNS) 负载均衡器#B (如LVS/HaProxy) 服务查找器#B (如DNS) 网络协议(HTTP、TCP等) 存储接口(JDBC等) MongoDB #A集群 … 业务线应用系统 双向复制 2.跨机房远程服务路由 3. 跨机房远程数据源 PS:工行需求。CRM迁移案例。
  • 33. 34 3.5.1 联动UDAL多层次方案* JAVA数据访问对象(DAO) ORM框架(iBatis, Hibernate, …) 中立性设计 更多场景 其他语言 PHP/.NET/… 自定义Udal-Client (本地| 远程) 自定义JDBC Driver ( Udal-Jdbc) 自定义 SDK 2+ HTTP或 CM20 DaaS 中间层(Udal-Server) JDBC (MySql) RDS 中间层(Amoeba, Cobar, DRDS, Atlas, … ) 关系型数据库(MySql/DB2/Oracle/…) NoSQL 读写混合操作只读只写 Tuxedo等 自定义 DataSource (Tddl, Zdal) 业 务 层 中 间 层 数 据 层 JDBC (MySql/Db2/Oracle) 2 4 1 3 4
  • 34. 35 3.5.1 联动UDAL多阶段实现*  第一阶段(2010)UDAL服务端  原型:可扩展/开放协议,访问代理,多序列化,多数据源,身份认证,…  扩展:可扩展接口, 依赖注入,PoGenerator组件,NoSQL  专利:数据访问方法及装置(201010506543.2)  第二阶段(2010)UDAL客户端  DAL远程接口访问库 联动编程大赛2012  DAL本地接口访问库 类iBatis框架  第三阶段(2013)UDAL分片  固化的分片策略(殷舒)Java代码类  灵活的分片策略(刘胜)JS动态脚本  第四阶段(2014)UDAL驱动  服务端SQL解析和分片(殷舒)  客户端封装JDBC驱动(丁喆&虚拟小组) 1 2 3 4 业务系统 Udal客户端 iBatis框架 Udal JDBC 驱动 UDAL服务器/引擎 网络协议解析 SQLID匹配 3 4 分片策略 SQL参数填充 DB路由 SQL解析 分片策略 SQL参数填充 分页参数重置 DB路由 DB1 DB2 DB3 1 2 4 越来越多 参与者
  • 35. 36 3.5.2 联动高可用MySql读写分离 优点:高扩展(读),强一致性 不足:仅有读写分离,数据未做拆分 备复制工具 DBRep LVS/DR(wrr) DB2主库 主复制工具 DBRep MySql主库 (Master1) MySql备库 (Master2) Keepalived MySql读库 (Slave1) —高扩展— 在1. 线系统 2.读性能~ 3. OLTP / OLAP 双向半同步复制 写VIP MySql读库 (Slave2) 异步复制 设计思路:面向交易系统 +面向用户服务 容量预估:预估DB空间 +预估DB性能 话费读库:预算¥200万/DB2  实际¥40万/MySql集群 电商读库:十倍性能(PCIe/SSD vs. RAID-10/*16) 全 量 库
  • 36. 37 3.5.3 联动海量MySql分片只读 1.联动数据访问层(UDAL+) DB2主库 主复制工具 DBRep MySql 分库 复制源 在线系统 OLAP MySql 分库1 MySql 分库2 —高扩展— 1.数据量~ 2.读性能~ 3. … MySql 分库n 优点:高扩展(读,容量) 不足:不支持跨库JOIN 备复制工具 DBRep 异步复制 用户管理系统:数据迁移(望京 丰台) 客服短信查询:按手机号查(Hbase),+按子号统计(Hive) 非 全 量 库
  • 37. 38 3.5.4 联动海量MySql分片读写 在线系统 OLTP 优点:高扩展(读、容量、写) 不足:不支持跨库JOIN和事务 1.联动数据访问层(UDAL+) 写 分库1/主库… 分库1/备库0 分库2/主库 分库2/备库0 —高扩展— 1.数据量~ 2.读性能~ 3.写性能~ 分库n/主库 分库n/备库0 读 分库1/从库1 分库2/从库1 分库n/从库1 … … 读 读 分库1/从库2 双 向 半 同 步 复 制 异 步 复 制
  • 38. 39 3.5.X 后续方向… 业务线应用系统 读 写 分 离读 1.联动数据访问层UDAL+ (+/-分布式事务?) 2.高可用 MySql集群 2) 读写分离 写 3.~海量 MySql集群 3) 分片只读 4) 分片读写 读 写 读 写 5.~海量 分布式 对象存储库 Swift 4.~海量 分布式 键值存储库 Redis 读 写 只 读 6.~海量 分布式 列式分析库 Hbase/Hive 7. 分布式NewSQL数据库 OceanBase, CockroachDB, VoltDB,… 事务一致性 ————— 1.可调整 2.分布式 3.跨DC 这个世界上只有一种一致性算法,那就是Paxos, 其它的算法都是残次品,包括2PC和3PC等。(谷 歌Chubby作者Mike Burrows) —高扩展— 1.数据量~ 2.读性能~ 3.写性能~ 4.一致性
  • 39. 40 QX &结 A语和Q&A 结语——  最难的是“去O”,数据库是最大的单点。  云服务是“去IOE”的终极方案。  云的本质是“服务”,数据和计算不分家。  云的关键是“持续Scale-Out 能力”。  绝大部分私有云都不是真正的“云”!  云很大,选择适合自己的云技术方向。  “数据是有重量的”,准备好迁移手段。 问题——  1,缺分布式事务!?  2,?  3,?

Notas del editor

  1. 【标题】以“云服务”思想构建大规模高扩展的分布式服务。 1,(彭飞、刘胜)1)公共及私有云的建设与管理;2)互联网安防(陈军) 2,(刘胜)分布式云计算的思考和实践 3,(刘胜)分布式云服务的思考和实践 4,(刘胜)分布式和云服务的思考与实践——支付清算行业去IOE架构研究探索 5,(刘胜)分布式和云服务的思考与实践——支付清算行业分布式架构的探索 IBM的孙斌江比较赞同这个新标题。 --------------------------- 【修改历史】 Version 0.1.20140925 概念、事件、实践 Version 0.2.20141009 事件、云服务概述、数据云实践、云部署实践 Version 0.5.20141014 棱镜门事件、去IOE案例、云服务规模、数据中心 Version 0.6.20141016 联动MySQL和UDAL+,云部署/虚拟化,mysql图,udaljdbc图 Version 0.7.20141022 云的5大本质特征( NIST), Docker好处,CockroachDB/蟑螂,国外云计算市场(Gartner) Version 0.7.20141027 开源Swift对象存储 Version 0.8.20141028 第一次试讲(刘畅/殷舒/丁/陈),CAP改进 Version 0.8.20141029 彭飞建议,CAP+理论 Version 1.0.20141104 精简到34页 Version 1.1.20141106 精简到35页,调整,无共享数据库集群架构*,MySql生态体系 Version 1.2.20141110 第二次试讲(彭飞/刘畅/殷舒/丁/陈/余/叶),副标题, Version 1.3.20141118 第三次试讲(吴锋海/彭飞/。。。),+引子/3.3能力对比/MySql分片只读/分片读写/后续工作 Version 1.3.20141120 3.4 数据库能力对比表* Version 1.3.20141121 重点+爆炸图 ---------------------------
  2. 孙冰江@IBM 支付清算行业协会 【于沛(副主任),周浩,颜勇】——杜晓宇(主任) 陈亮@支付宝——Alipay(俊义,公孙胜,马良,尤达) 沈华勇@财付通——1702天,2010年入职,第13364名员工,2次优秀员工,2次公司级奖励。 张帅@财付通——开发中心技术专家 李丹丹@财付通——金融合作中心金融政策经理 毕锡玉@北金所 (秦川) 数据备份和灾备 (任风雷) 技术需求概述 工行软开王秦川 010-82706219 工行软件开发中心北京研发部-研发支持部 任风雷,办公座机:010-82706707 /13810363967 工行软件开发中心北京研发部-研发支持部 王秦川,办公座机:010-82706219 / 会议时间:2013年3月26日14:20—17:20 会议地点:工行软开中心北京研发中心1楼会议室 参会人员:联动:刘胜、殷舒、陈正全、王文杰 工行北研研发支持部:夏扬(部门副总)、任风雷等共计6人 刘胜 11:55:22 彭飞建议我的演讲和IBM的错开,把我的放最后了。 刘胜 11:55:52 另外,只有30分钟+10分钟提问?。。。我这内容太多,讲不完。 刘胜 11:56:49 建议,主题演讲和对话之间,增加茶歇时间,作为缓冲过度。
  3. 1,阿里巴巴上市一月,取代中移动老大地位! 2,传统通信/能源在衰落。(中国移动-160,中国石油-100) 3,中国唯有互联网经济能与美国匹敌。 4,唯品会(2008.8创立,2012.3.23纽交所VIPS,发行价6.5美元)2014亚洲最佳上市公司“未来之星” 唯品会榜上有名
  4. -------------- 故事1:颠覆?银行靠政策利差?保险公司/大额存款。 故事2:(银行+机构)打压余额宝?银联打压二维码支付。 故事3:拥抱?(协会) -------------- 第三方支付的兴起(2014-07-17,第五批19,持牌单位将增加到269家) 银行理财5%,华夏保险8%, 余额宝的火爆 余额宝:8%/4700亿 -  余额宝上线一周年:规模超5400亿 逼乱银行阵脚(2014年6月13日) 余额宝用户数量突破一亿 规模逼近6000亿元(2014年07月03日) 四大行封杀,支付宝余额宝受冲击 截至今年9月底,用户数增至1.49亿人 百付宝:团结就就有8% P2P的喧嚣——2014Q2有1184家,上半年1184家P2P平台成交量超800亿元 三年前叫人家小甜甜,三年后就叫人家牛夫人……工行对支付宝的态度 -------------- 余额宝=基金+互联网 P2P=民间借贷+互联网 融360=贷款经理+互联网 金融电商=营业部+互联网 -------------- http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MTA1ODM2MA==&mid=201657402&idx=1&sn=5274dedc09dba5f32d1f339d6463de92&scene=2&from=timeline&isappinstalled=0#rd 腾讯发布80页重磅报告:全行业的颠覆将怎样发生 最猛烈的冲击 http://iof.hexun.com/2014-07-17/166715195.html第三方支付牌照:央行发第五批19家(2014-07-17 00:00:00) 2011年5月18日27家单位获批;2011年8月29日13家单位获批;2011年12月22日61家单位获批;2012年6月27日95家单位获批。 据公开资料显示,此次牌照发放后,持牌单位将增加到269家。 http://bbs.51credit.com/thread-1564225-1-1.html 七批250家第三方支付牌照名单 大家可以研究  第三方支付牌照的公司名单(含第七批) 1 Z2000133000019 支付宝(中国)网络技术有限公司  互联网支付、移动电话支付、预付卡发行与受理(仅限于线上实名支付账户充值)、银行卡收单        2011年9月20日 4 Z2000444000013深圳市财付通科技有限公司        互联网支付、移动电话支付、固定电话支付        2011年5月3日 30 Z2003011000010联动优势电子商务有限公司        互联网支付、移动电话支付        2011年8月29日 31 Z2003151000010成都摩宝网络科技有限公司        互联网支付、移动电话支付        2011年8月29日 http://www.woshipm.com/it/112329.html 互联网金融前途多大,需要技术革命的想象力 4、互联网金融的未来,可以在三大案例中得到支撑。案例一:支付是中国弯道超车的机会;案例二:技术推动的投行变革;案例三:大数据下的征信体系。 http://www.huxiu.com/article/25555/1.html互联网金融元年:喧哗与尴尬 http://www.199it.com/archives/151878.html 互联网金融行业分类及主要厂商–信息图 http://blog.itjuzi.com/2013/09/25/2013-web-finanace-report/ 2013年互联网金融创业投资盘点 http://www.guopeiwang.com/shop/hulianwangjinrong.html 《互联网金融》 互联网金融六大模式,逐一分析第三方支付、P2P网贷、大数据金融、众筹、信息化金融机构、互联网金融门户等互联网金融六大模式; http://baike.baidu.com/subview/5299900/12032418.htm 互联网金融(概念)  1、成本低。 2、效率高。 3、覆盖广。 4、发展快。 5、管理弱。 6、风险大。 http://www.daonong.com/html/dongtai/renwu/mayun/20130402/37254.html 阿里:金融之变 (图)http://www.daonong.com/upimg/allimg/130402/02431K5B-1.jpg
  5. 1,准售前——工行需求/人员。——原因:功能不足。投入不足(吃惊+放弃)——SlideShare 50次/周 2,故事——领导力模型测评——面谈——怡安翰威特项目经理~吴政铎——竞争对手是谁;观点很奇特。 3,故事——支付协会10.14调研,禁止第三方支付公司去。。。目前,远远领先。 《关于应用安全可控信息技术加强银行业网络安全和信息化建设的指导意见》
  6. 去O最难,难在分布式事务一致性。 去O最难!技术门槛很高,技术风险很大,水很深!!! 总体来说,去“IOE”是风险极高受益极大的一件事。 PS:总体来说,去“IOE”是风险极高受益极大的一件事。 http://stor-age.zdnet.com.cn/stor-age/2013/1010/2991957.shtml 不可复制的“去IOE” 总耗费(3年+1.7万人员) 201年7月,商品KOE项目,使用Flashcache和PCIE-SSD。
  7. 支付宝:分布式/云服务;我们:集中式/分布式 以“云服务”的思想,构建大规模、高扩展、分布式的金融服务。 PS:集中式的问题:单点、技术失控、创新受限、专用设备/厂商绑定、成本、安全 PS:1)“去IOE”? 2)集群vs网格? 3)“云服务”(数据云计算vs云数据大计算) PS:1)分布式 vs. 云服务 2)大数据+云计算 or 云数据+大计算 PS:1)“去IOE” 2)集群vs.网格vs.云 3)云计算vs.云服务 去IOE;集群计算/网格计算;大数据/云数据;… 1,大计算:集群计算(同构),网格计算(异构,计算网络+数据网络) 2,大众化(普适计算|大众计算):随时随地,经济实惠 3,云数据:数据不在于大小,而在于“实时/在线/全貌” 网格计算是“many for one(多为一)”,既多台计算机为一个科学计算任务服务; 而云计算则是“one formany”(一为多),既一个云计算中心为大量网络用户服务。 http://www.csdn.net/article/2013-09-03/2816756-SDCC2013-ali-ioe SDCC 2013:阿里周宝方谈“去IOE”战略及实施
  8. 故事1:niche 英 [nɪtʃ] 美 [ni:ʃ] 利基;专业市场中的小摊位;小生境;(网络)利基型企业;缝隙厂商 故事2:Rackspace + NASA(美国国家航空航天局) ——OpenStack 故事3:2013 年 IBM 以 20 亿美元的价格收购了 SoftLayer,而今年又承诺将投入 12 亿美元,加强数据中心产品。
  9. 故事:2000年底, Jeff Dean写代码的速度提高了40倍,因为升级了USB2.0键盘。 故事:Spanner/F1 层级 Universe  Zone  SpanServer, 数百DC/数百万机器/万亿条记录 故事:蟑螂数据库 Cockroach [ ˈkɒkˌroʊtʃ ]
  10. Cockroach [ ˈkɒk ˌroʊtʃ ] PS:1. 分布式(文件> 计算 > 数据库) 2.数据库(非结构化>半结构化>结构化) PS:3.延迟时间(谷歌  开源) 4. 渐入佳境的NewSQL。 PS:4.两个顺序:分布式FS > 分布式计算 > 分布式数据库(非结构化>半结构化>结构化)
  11. Provisioning – 初始化 / 预备 故事0:OpenStack和CloudStack对比。 故事1:在VMware2014大会上:VMware将推出OpenStack的发行版本——VMware Integrated OpenStack(VIOS)。这消息就好比微软推出了一个Linux版本一样让人震惊。 故事1:OpenStack焦油坑——无法提供可靠的商业服务,并一直处于未完成状态: 没有完整的编配,没有完整的帐务,也没有自动化灾难恢复。它的设计模仿了已经有15年历史的虚拟化产品。 OpenStack是一个有太多厨子掌勺,而又缺乏集中协调的杂乱无章的项目。 故事2:迪斯尼的选择 CloudStack + Swift 故事3:NASA选择AWS(成本) 故事3:Google拥抱Docker
  12. 我们最需要什么云?解决什么问题? 我们最需要什么云?我们能做什么? 以“云”的思想,来构建大规模高扩展的分布式服务。
  13. 分布式系统CAP原理(1998/1999/2000)Eric A. Brewer,加州大学伯克利分校教授,美国国家工程院院士 2009.6 NoSQL大会@亚特兰大 PS:No:sql(east)口号"select fun,profit from real world where relational=false;”
  14. Oracle RAC(real application clusters) Cache Fusion [ 'fjuʒ(ə)n ]
  15. 故事——工行需求,多数据中心 故事——CRM用户管理系统迁移(望京到丰台)——远程数据源。
  16. 故事——工行:如果有需求,付出再大代价也要做。 故事——阿里:从客户端/服务端,分别发展,无联系。
  17. 很高兴,有其他同事和开发小组的参与和成长。 丁喆,周恩婷,苏楠
  18. 案例:CRM用户管理,望京迁入丰台。
  19. 故事1:支付宝,应用级事务补偿。(TryX,自定义协议) 故事1:财付通,轻量级事务。 PS:设计一种一致性算法很难,证明其正确性更难。 Chubby [ ˈtʃʌbi ]
  20. 如果能就如下观点达成一致,这次分享就算成功。