淺析“雙十一”背后的技術力量

吳美婷 張金 陽雪

摘 要：2019年“雙十一”以2684億元的交易總額再次刷新歷史記錄，創造了我國互聯網經濟發展的商業奇跡，中國的計算能力再次登頂全球。馬云接受采訪時說過“雙十一的數字表現并不關鍵，關鍵是數字背后力量”。從2009年“雙十一”初創時的服務器宕機，到如今“秒殺搶購”用戶的流暢體驗，與網購平臺計算機技術的不斷革新息息相關。零點越來越平滑的“雙十一”背后，電商不斷地進行技術探索，如神龍架構、飛天系統、分布式關系型數據庫和智慧物流等技術，支撐龐大的交易數據。

關鍵詞：雙十一;計算機技術;交易系統;購物體驗

在信息網絡時代，人們在享受網絡帶來便利的同時，也常常會為服務器崩潰而感到苦惱。當問峰值或者請求超過網站空間的承受力時，就會造成網站崩潰。如春運期間在12306網站購買車票時，網站頻繁出現崩潰，異常巨大的訪問量導致網站迅速崩潰癱瘓。然而在2019年“雙十一”之時，阿里巴巴抵御住了“血拼的洪流”。

2019年的“雙十一”如約而至，據公開數據顯示，阿里巴巴旗下各平臺交易總額達2684億元，較去年上漲約25.7%，再一次刷新了全球紀錄。消費的同時，伴隨而來的物流訂單也再一次刷新了世界物流新高度，全天達到12.92億。當晚的交易峰值達到54.4萬筆/秒，是2009年“雙十一”的1360倍，再創新高。阿里巴巴集團董事長兼首席執行官張勇也在不久前談及雙十一時表示，“相比銷售數字，我更關心技術的峰值。”

一、“雙十一”對計算機技術的挑戰

眾所周知，“雙十一”凌晨兩點前是用戶購買的高峰期，“井噴式”的網購會給系統帶來瞬間的流量高峰。既要保證網絡通暢，又要讓用戶擁有流暢的購物體驗，這勢必會給運營商帶來前所未有的壓力和挑戰。

（一）系統不穩定，后臺易崩潰

2009年，時任淘寶CEO的張勇利用“光棍節”進行打折促銷，“雙十一”應運而生。由于當年參與的商家零星可數，阿里放松了警惕，當日交易量突然飆升至平時交易量的三倍，高并發訂單讓技術人員措手不及，網站持續出現支付擁堵。在交易量遠超系統容量的承受力時，技術羸弱的阿里系統瀕臨崩潰。第一個“雙十一”的夜晚，整個阿里在混亂地搶修中度過。

淘寶技術人員開始意識到傳統型架構已無法支撐“雙十一”陡然攀升的流量，必須研發新的技術架構才能應對未來壓力更大的“雙十一”訂單。他們開始自主研發多項技術，并不斷迭代、革新。

（二）網銀支付系統崩潰

用戶確認訂單后，便要經歷一個關鍵步驟——支付。瞬時驟增的支付訂單，不僅涉及第三方支付平臺——支付寶，更是對銀行支付系統發起巨大的挑戰。例如2011年的“雙十一”，在高峰時期部分用戶無法付款。

早年的支付寶交易，用戶點擊支付后，需要從支付寶和銀行的接口去付款，而以前的接口性能和穩定性都很差，每秒只能支持幾十到上百的交易，一旦數量過大，極易出現故障，嚴重影響用戶體驗。最關鍵的是，網絡支付的安全問題，一旦系統出現故障，將會對銀行的運營造成巨大影響[1]。因此，如何保證用戶快速、安全支付，是對支付寶的一大技術考驗。

（三）快遞爆倉，物流壓力大

從2010年起，隨著銷售量的劇增，快遞“爆倉”現象開始不斷發生。“雙十一”期間訂單驟增，電子商務平臺成交量遠遠超過物流的承受范圍，產生爆倉現象。引起物流問題的兩個重要原因是，未能做出正確的需求預測以及物流基礎設施的智能化程度不夠[2]。各快遞公司沒有研究歷史訂單，未能可靠地預測“雙十一”的訂單量，安排相應的備用資源，缺乏應急措施。國內快遞的自動化水平不高，工作效率極低。物流問題的背后，亟需科學的計算機預測技術、智能化分配運輸路線，提高配送效率。

二、現今計算機支撐技術

根據支付寶公布的成交額成績單，2019年天貓“雙十一”全天成交額為2684億元人民幣，1分36秒破100億元，一小時超過1000億元，再次創下新紀錄。在龐大的交易數字背后，是無數技術人員對計算機技術的迭代、革新。為了支撐“雙十一”的高并發交易量，阿里巴巴目前已經實現了多項自研技術創新。

（一）神龍架構提升性能

阿里自研了一個既具物理機的性能又提供虛擬機體驗的服務器——神龍架構。神龍（X-Dragon）又稱為彈性裸金屬服務器，神龍服務器是真正從云計算的角度去設計的服務器，它能夠實現分鐘級的去創建100%物理機性能和功能的云服務器。

2019年阿里把核心交易系統100%遷移到公共云上，這是史無前例的一次挑戰。阿里云從自研芯片、自研設備，到2017年10月發布第一代神龍云服務器，首次實現了云計算行業性能和資源的零損耗。神龍架構不僅能夠實現阿里核心系統100%上云，還極大減少了虛擬化的性能和資源的開銷，并且實現了軟件、硬件的完美融合。

（二）飛天系統做后臺支撐

飛天是阿里云自主研發、服務全球的超大規模通用的計算機操作系統。飛天打破國外操作系統的壟斷，實現了我國迫切需要的技術。最關鍵的是，它能把全球百萬級的數個服務器，連接成一臺超級計算機，通過在線公共服務的方式為消費者提供高速計算能力，目前該系統已經成為全球頂尖系統之一。飛天系統具有高性能、大規模、高可靠的特點，能夠在1秒內。針對瞬時海量數據，有超高的計算能力。

（三）分布式數據庫OceanBase支撐交易

由于傳統的數據庫根本不足以支撐瞬時激增的交易量，阿里自2010年開始著手自主研發云海量關系型數據庫OceanBase。不同于傳統的MySQL和Oracle，OceanBase把主體數據按照主鍵分塊，并連續存放在不同機器上，它的每秒峰值遠遠超過傳統數據庫。OceanBase分布式關系數據庫采用PC服務器機群，既易于擴展，還通過分布式選舉和多庫多活等技術，憑廉價PC服務器肌群取得極高的可靠性。近幾年雙十一，支付寶整條核心鏈路都是在OceanBase數據庫上運行的，運行平穩，零故障。OceanBase能夠應對一天10TB的數據庫寫入量，支撐每秒8.59萬筆的支付、每秒14萬的訂單創建。

（四）智能物流

據菜鳥裹裹數據顯示，至11月13日10時，2019年天貓“雙十一”的第1億個包裹已送達，比去年提速4小時，僅僅只有2.4天，周期明顯縮短。物流提速的背后，蘊藏著技術力量的驅動。菜鳥逐步開始使用智能倉，在一個庫區內使用多種類型的機器人，智能協作，迅速提高發貨效率。菜鳥驛站運用人工智能技術，實行人臉識別取件、高拍儀識別取件等方法，真正實現了“一秒取件”。

三、未來“雙十一”展望

數字的表現并不關鍵，關鍵是數字背后的力量。未來“雙十一”的數字只會越來越龐大，為了給予消費者絲滑的購物體驗，各大網絡技術還要不斷提升。隨著技術不斷迭代更新，如新興的VR購物、5G時代購物，我們還會面臨許多機遇和挑戰，各大電商仍需不斷創新技術，讓消費者乃至全社會感受到科技力量帶來的全新購物體驗和經濟繁榮。

參考文獻：

[1]張至琛.探析“雙十一”購物節背后的計算機支持技術[J].中國科技投資，2019，（2）：194.

[2]魏瑩瑩.電商“雙十一”快遞爆倉問題研究[J].山西農經，2019，卷缺失（13）：63.

作者簡介：

吳美婷（1999—），女，漢族，四川自貢，本科，研究方向：計算機與軟件。（本文通訊作者）。