作者：中間件支持集團(tuán)上云技術(shù)小組

校對&審核：望宸

 

2019年，阿里巴巴100%的核心系統(tǒng)運(yùn)行在阿里云上；

2021年，阿里巴巴100%的業(yè)務(wù)都運(yùn)行在阿里云上。

 

阿里巴巴，已經(jīng)成為全球首家，將所有業(yè)務(wù)都放在自家公共云上的大型科技公司。

舉全集團(tuán)之力，將業(yè)務(wù)全部遷移至公共云，不僅是對云和科技的篤定，也證明了阿里云有能力應(yīng)對高難度、超復(fù)雜環(huán)境下的技術(shù)挑戰(zhàn)，為客戶享受云上技術(shù)紅利提供了更堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐保障。

 

 

架構(gòu)一致性，開源、自研、商業(yè)化三位可一體

 

在今年的天貓雙十一中，中間件支撐了5403億的交易量，并全面升級到了公共云架構(gòu)。

此次的架構(gòu)升級，是以開源為內(nèi)核、以公共云為基礎(chǔ)、以 OpenAPI 進(jìn)行解偶擴(kuò)展，在架構(gòu)上，對開源、自研、商業(yè)化進(jìn)行統(tǒng)一。通過采用和反哺開源、推動社區(qū)建設(shè)，通過阿里巴巴豐富的業(yè)務(wù)場景、打磨技術(shù)的性能和可用性，通過云上商業(yè)化服務(wù)更多企業(yè)、打造更好的用戶體驗(yàn)，全方位錘煉云上產(chǎn)品的競爭力。這個(gè)過程中，阿里巴巴業(yè)務(wù)的研發(fā)效率提升了20%，CPU資源利用率提升了30%，應(yīng)用100%云原生化，在線業(yè)務(wù)容器可達(dá)百萬規(guī)模，計(jì)算效率大幅提升，雙11計(jì)算成本下降30%。

接下去，我們將全方位揭秘業(yè)務(wù)100%云化過程中，后端 BaaS 化，運(yùn)行時(shí) Mesh 化，業(yè)務(wù)側(cè) Serverless 化的全過程。

 

 

 

中間件后端 BaaS 化，有狀態(tài)應(yīng)用也可分鐘級交付

以往的雙十一建站交付都是線性的。先交付 IaaS 資源，然后再交付中間件，最后在交付業(yè)務(wù)。

今年，中間件升級到公共云架構(gòu)后，IaaS 資源和中間件同步交付，節(jié)省了兩者串行交付的時(shí)間。中間件公共云架構(gòu)運(yùn)維底座全部切到 K8s 上，讓有狀態(tài)的中間件也能做到極致彈性，使得中間件的交付效率從天級別，降低到了分鐘級，極大地提升了交付效率，降低了資源保有時(shí)間和資源成本。

后端的支撐系統(tǒng)也全面升級，如通過對接阿里云賬號權(quán)限體系，來解決安全問題；通過對接計(jì)量計(jì)費(fèi)體系，來解決 IT 資產(chǎn)數(shù)字化問題，為集團(tuán)各個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的經(jīng)營者可以通過賬單形式，可視化的進(jìn)行成本優(yōu)化。

在用戶界面上，也升級支持了 IPv6，為阿里巴巴生產(chǎn)網(wǎng)全面向 IPv6 架構(gòu)演進(jìn)，做好了準(zhǔn)備。

 

 

 

海外業(yè)務(wù) Mesh 化，異地多活可下沉 Sidecar

阿里巴巴海外有 AE&Lazada 等多種業(yè)務(wù)形態(tài)，異地多活體系侵入性大，技術(shù)架構(gòu)不統(tǒng)一，從而影響了全局高可用和研發(fā)協(xié)同效率。

隨著服務(wù)網(wǎng)格架構(gòu)的演進(jìn)和成熟，我們逐步將服務(wù)路由標(biāo)準(zhǔn)化，路由功能層次化，通過插件模式讓業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)展，讓異地多活體系下沉到 Sidecar，和業(yè)務(wù)邏輯解偶，探索異地多活通用、無侵入、低成本的解決方案。今年，這套體系在海外業(yè)務(wù)得到了充分驗(yàn)證，為未來商業(yè)化積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

 

隨著 Mesh 化服務(wù)架構(gòu)的深度應(yīng)用，除了異地多活功能下沉 Sidecar，阿里巴巴還基于 Mesh 化架構(gòu)，統(tǒng)一了流量調(diào)度技術(shù)與產(chǎn)品架構(gòu)，降低了流量調(diào)度實(shí)施和治理成本，提升服務(wù)容災(zāi)能力和線上服務(wù)治理效率，實(shí)現(xiàn)了更加靈活和穩(wěn)定的調(diào)度規(guī)則下發(fā)，及單元間切流。

 

 

 

業(yè)務(wù)側(cè) Serverless 化，實(shí)現(xiàn)研發(fā)提效 38%，彈性提升 200%

 

Serverless 是集團(tuán)降本提效的首選技術(shù)方案。

今年雙11，Serverless 不僅成功承載了3 倍的峰值流量 ，應(yīng)用場景上也拓寬了 2 倍，整體研發(fā)運(yùn)維體系提升 38%，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上。

 

1. 夯實(shí)三位一體技術(shù)體系，使用阿里云函數(shù)計(jì)算 FC 支撐大促全面 Serverless 化

函數(shù)計(jì)算 FC 與阿里內(nèi)部的運(yùn)維體系，實(shí)現(xiàn)全面標(biāo)準(zhǔn)化對接，打通研發(fā)的最后一公里。首次實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)全鏈路“ FaaS + BaaS ”的 Serverless 全流程研發(fā)體系。

在函數(shù)計(jì)算進(jìn)入集團(tuán)之前，云上的 Serverless 技術(shù)體系一直無法融入到開發(fā)者生態(tài)，雖然功能豐富、強(qiáng)大，但是無法被業(yè)務(wù)使用，甚至出現(xiàn)了使用 Serverless 技術(shù)后，研發(fā)成本反而增高的情況。所以，我們在 2021 年，發(fā)力 Serverless-Devs 工具鏈，基于標(biāo)準(zhǔn)的接口與集團(tuán)內(nèi)部的技術(shù)社區(qū)，共同打造了專屬于 Serverless 的研發(fā)體系，把云上的技術(shù)巧妙的融入到了集團(tuán)。

我們通過雙 11 大促場景作為“磨刀石”，把關(guān)鍵的核心技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步打磨，然后反哺給云上的商業(yè)化產(chǎn)品和工具鏈，夯實(shí)三位一體的技術(shù)體系，今年交出了滿意的答卷，全面支撐 2021 天貓 雙 11 各類業(yè)務(wù)場景，覆蓋淘特、淘系、阿里媽媽、1688、高德和飛豬等多類業(yè)務(wù)場景，數(shù)量提升 2 倍，峰值流量總數(shù)同比增加 3 倍，實(shí)現(xiàn)了 百萬 QPS 的突破，整體研發(fā)提效達(dá)到 38%。

 

 

2. 加大 Serverless 硬核技術(shù)投入，集團(tuán)內(nèi)部通過天貓雙 11 場景打磨，外部通過公共云輸出、服務(wù)千萬家企業(yè)

在 Serverless 的場景下，冷啟動的速度是客戶選型的關(guān)鍵，也是云上產(chǎn)品的核心競爭力，。

今年，我們加大了硬核技術(shù)研發(fā)的投入，從“彈性策略”、“鏡像分發(fā)”、“容器啟動” 等全方位對冷啟動進(jìn)行了性能提升，冷啟動時(shí)間進(jìn)一步縮減 60%，剛性交付能力提升 200%。在年初，函數(shù)計(jì)算剛應(yīng)用于集團(tuán)內(nèi)部時(shí)，Runtime 層的冷啟動時(shí)間在秒級別，并且需要初始化中間件，整體的冷啟動時(shí)間要大于 2s，這嚴(yán)重制約了 Serverless 的使用場景。

所以，我們在鏡像分發(fā)上，創(chuàng)新性發(fā)明了 Serverless Caching 。根據(jù)不同的存儲服務(wù)特點(diǎn)，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能高效的緩存體系，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同優(yōu)化；即便在 GB 級別鏡像冷啟動的場景下，函數(shù)計(jì)算也能提秒級別的交付能力。在調(diào)度上，相比去年，增加了定時(shí)/CPU 等更多指標(biāo)的彈性策略，并且基于集團(tuán)內(nèi)資源統(tǒng)一調(diào)度的能力，支撐了天貓雙 11 業(yè)務(wù)的 10w 級別的實(shí)例彈性。在容器層，使用了自研的安全容器池化技術(shù)，在容器啟動上，時(shí)間進(jìn)一步縮小到 50ms 以內(nèi)。這些技術(shù)，都已經(jīng)在雙 11 場景下得到驗(yàn)證，也在公共云上全面輸出，已經(jīng)幫助我們的合作伙伴輕松應(yīng)對業(yè)務(wù)高峰。

 

 

 

從 Ops 到 Dev，云原生的技術(shù)改造正進(jìn)入下半場

 

第一時(shí)間讓客戶，使用跟阿里巴巴一模一樣的技術(shù)，是中間件開源、自研、商業(yè)化三位一體的初衷。這些源自三位一體的產(chǎn)品正幫助云上客戶更好的提升 Ops 的效率。

三位一體的商業(yè)化輸出包括：

• MSE：注冊&配置中心全（原生支持 Nacos/ZooKeeper/Eureka）、網(wǎng)關(guān)（原生支持 Ingress/Envoy）和無侵入的開源增強(qiáng)服務(wù)治理（原生支持 Spring Cloud/Dubbo）

• MQ：消息中間件，原生支持Apache RocketMQ、Apache Kafka

• ARMS：應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)，原生支持 Prometheus，提供基于開源的 Tracing 能力

• AHAS：應(yīng)用高可用服務(wù)，原生支持 Sentinel、ChaosBlade

• FC：函數(shù)計(jì)算，開發(fā)者工具開源 Serverless Devs、支持開源可觀測工具等

...

 

如果說，云計(jì)算和云原生技術(shù)上半場更多的是解決 Ops 的問題，我們相信，下半場更多會關(guān)注 Dev 的問題。

圍繞著開發(fā)者效率的提升，中間件已經(jīng)完成了 Serverless、應(yīng)用運(yùn)行時(shí)、低代碼、云邊一體，在線 IDE 等關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)布局，通過服務(wù)網(wǎng)格和應(yīng)用運(yùn)行時(shí)等技術(shù)，將非業(yè)務(wù)邏輯下沉，并且通過插件模式，形成新的研發(fā)分工，讓中間件研發(fā)屏蔽底層復(fù)雜技術(shù)，讓安全研發(fā)在應(yīng)用運(yùn)行時(shí)這層建立可信的安全防線，讓高可用研發(fā)在底層通用的構(gòu)建熔斷、限流、降級、異地多活等能力，讓業(yè)務(wù)更輕量，更聚焦業(yè)務(wù)本身開發(fā)，更高效的構(gòu)建業(yè)務(wù)競爭力。

 

 

 

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