Pendahuluan (analisis masalah)

Sebagai arsitek atau pengembang platform e-commerce, pernahkah Anda mengalami insomnia menjelang acara “penjualan kilat” atau “promosi besar”? Saat jutaan pengguna mengklik “Beli Sekarang” secara bersamaan, apakah sistem Anda menghadapi tantangan serius seperti berikut ini:

  • Tekanan pada database meningkat tiba-tiba: ​Informasi produk populer dan permintaan pengecekan stok secara instan membanjiri koneksi database, yang mengakibatkan layanan menjadi sangat lambat.
  • Masalah kelebihan persediaan: ​Di lingkungan multi-threaded, kinerja kunci transaksi database tradisional sangat rendah, sehingga sangat mudah menyebabkan kesalahan pengurangan stok, munculnya fenomena “overselling”, dan menyebabkan kerugian finansial dan keluhan pelanggan.
  • Tanggapan sangat lambat:Halaman pengguna mengalami keterlambatan dan loading ulang, permintaan pemesanan tidak mendapat respons untuk waktu yang lama, yang akhirnya menyebabkan pengalaman pengguna menurun drastis dan acara tersebut gagal total.
  • Serangan permintaan jahat:Skrip bot dan alat pemalsuan pesanan mengambil alih sumber daya pengguna normal dan merusak kesetaraan dalam aktivitas tersebut.

Jika Anda sedang kesulitan dengan masalah stabilitas sistem, konsistensi data, dan pengalaman pengguna yang disebabkan oleh serbuan pembelian dalam jumlah besar, maka artikel ini akan memberi Anda solusi praktik terbaik Alibaba Cloud yang telah teruji dan lengkap.

Diagram arsitektur solusi dan ikhtisar.

Gambar di bawah ini dengan jelas menunjukkan bagaimana membangun arsitektur sistem penawaran cepat yang stabil menggunakan produk Alibaba Cloud:

Alibaba Cloud Redis membantu sistem penjualan kilat: praktik terbaik untuk caching data populer dan pengurangan stok - LikaCloud

Ide desain inti dari program ini adalah...\n​“Intersepsi terstruktur, asinkronisasi, dan konsistensi akhir”​

Alur kerja (Workflow):

  1. Akses lalu lintas dan lapisan perlindungan: ​\n​ Permintaan pengguna pertama-tama harus melewatiAkselerasi Keamanan Tepi (ESA)\nAtau ​CDNKembali dengan cepat ke sumber daya halaman statis, lalu melaluiFirewall aplikasi web (WAF)\n​ Membersihkan lalu lintas jahat.
  2. Layanan Logika Bisnis:\n​ Lalu lintas murni melewati ​Balancing Beban (SLB)\n​ Didistribusikan ke server aplikasi tanpa status (ECS\nAtau ​Komputasi Fungsi FC), untuk melakukan validasi dasar seperti identitas pengguna dan kelayakan untuk melakukan pembelian cepat.
  3. Cache inti dan lapisan pengurangan: ​Setelah validasi kualifikasi selesai, server memanggil skrip Lua.Database cloud versi Tair/Redis.Menyelesaikan permintaan inventaris dan pengurangan otomatis secara atom, serta mencatat status pembelian pengguna, dan segera mengembalikan hasilnya.
  4. Layanan pemrosesan pesanan asinkron:Permintaan untuk berhasil melakukan pengurangan pajak diototkan sebagai pesan yang dikirimkan ke ​Antrean pesan versi RocketMQ.Hal ini untuk mengurangi puncak lalu lintas. Layanan hilir mengkonsumsi pesan secara asinkron, menyelesaikan operasi yang memakan waktu seperti pembuatan pesanan dan persistensi database.
  5. Layanan persistensi data:\n​ ​Database cloud RDS versi MySQL.Sebagai penyimpanan data terakhir, memanfaatkannya...Petunjuk Inventaris.Fitur ini memproses pembaruan baris yang populer secara efisien, memastikan konsistensi akhir dengan Redis.
  6. Monitoring seluruh rantai: ​\n​ ​Aplikasi Layanan Pemantauan Real-Time (ARMS)Selalu memberikan wawasan kinerja seluruh rantai, membantu mengidentifikasi kemacetan dengan cepat.

Proposisi nilai:Solusi ini sepenuhnya mengatasi masalah yang disebutkan di atas dengan memproses permintaan baca dan operasi pengurangan stok 99% di tingkat cache, sehingga hanya sejumlah kecil permintaan yang berhasil masuk ke database. Hal ini memungkinkan untuk menangani puluhan ribu, bahkan ratusan ribu permintaan flash sale per detik.

Detail produk dan komponen inti

Komponen.\nMemainkan peran\nRekomendasi konfigurasi/pilihan utama.Mengapa memilihnya?
Database cloud versi Tair/Redis.Hub utama sistem.. Bertanggung jawab:
1. ​Cache data panas.\n: Menyimpan detail produk dalam cache.
2. ​Pengurangan inventaris terlebih dahulu.:MelaluiDECRLuaSkrip tersebut mengurangi stok.
3. ​Mohon batasi lalu lintas:MelaluiINCRMenerapkan pembatasan lalu lintas berdasarkan dimensi pengguna/IP.
4. ​\nTanda status: GunakanSETNXMenandai bahwa pengguna telah melakukan pemesanan, untuk mencegah pembelian berulang.
- ​Pemilihan model.: PilihTipe memori\nTipe memori tahan lama.Contohnya, kinerja diutamakan.
- ​Konfigurasi: Aktifkan\nPermanen.(AOF), mencegah hilangnya data saat restart.
- ​Arsitektur\n:Mengadopsi\nVersi klasterArsitektur, memperluas kinerja dengan mudah.
Menyediakan throughput yang sangat tinggi dan operasi atom, dengan kinerja jauh melebihi database. Versi Alibaba Cloud menyediakanFlashback data.Skalabilitas tanpa batasTermasuk fitur-fitur canggih, pengoperasian dan pemeliharaannya sederhana.
Antrean pesan versi RocketMQ.“Saluran pembuangan” dan “zona penyangga” dari sistem tersebut.. Bertanggung jawab:
Mengurangi puncak lalu lintas.Mengubah permintaan pemesanan sinkron secara instan menjadi pesan asinkron, dan mengirimkannya secara bertahap ke layanan pemrosesan pesanan hilir, untuk menghindari layanan tersebut kewalahan.
- ​Pemilihan model.: Pilih\nVersi klasteruntuk memastikan ketersediaan tinggi.
- ​Konfigurasi\n: MembuatPesan berurutan.Topik: Memastikan urutan pemesanan untuk produk yang sama.
Memiliki throughput yang sangat tinggi dan kemampuan akumulasi pesan yang andal, serta mendukungPesan transaksional.Memastikan konsistensi logika bisnis pada akhirnya merupakan pilihan ideal untuk desentralisasi asinkron.
Database cloud RDS versi MySQL.“Kotak aman data” dari sistem ini. Bertanggung jawab:
Menyimpan data secara permanen di akhir.Menerima informasi pesanan dari Pekerja Asinkron, dan menyelesaikan operasi terakhir seperti pengurangan stok dan pembuatan pesanan.
- ​karakterisasi​: Sangat disarankan untuk menggunakan ​Petunjuk Inventaris.Fitur ini meningkatkan kinerja hingga beberapa kali lipat saat memperbarui inventaris satu baris dengan throughput tinggi.
- ​Arsitektur\n:MengadopsiVersi dengan ketersediaan tinggi.(Penyebaran di beberapa zona ketersediaan) menjamin keandalan.
Sebagai database relasional yang matang dan stabil, ini menjamin sifat ACID dari data. Fitur Inventory Hint dirancang khusus untukScene "Seketika Terjual Habis"Mengoptimalkan dan mengatasi kendala kinerja terakhir.
Akselerasi Keamanan Tepi (ESA) / CDN.\n“Penghalang pertama” dari sistem ini. Bertanggung jawab:
Akselerasi dan perlindungan.Menyimpan sumber daya statis (HTML, CSS, JS, gambar) dari halaman aktivitas dalam cache, sehingga sebagian besar permintaan pengguna dapat dicegat di node tepi, yang sangat mengurangi tekanan pada server sumber.
- ​Konfigurasi: Tetapkan waktu kedaluwarsa cache yang wajar, dan lakukan optimasi pada halaman flash sale.Panaskan terlebih dahulu.Memperbarui.Jaringan node global menyediakan respons dalam hitungan milidetik dan mengintegrasikan kemampuan perlindungan DDoS, meningkatkan pengalaman pengguna sekaligus menjaga keamanan.
Firewall aplikasi web (WAF)\n“Penyelia Keamanan” dari sistem ini. Bertanggung jawab:
Antispam dan penyaringan.: Mengidentifikasi dan memblokir secara akurat permintaan jahat seperti skrip bot tiket, serangan CC, injeksi SQL, dan lainnya, untuk menjamin keadilan acara dan keamanan bisnis.
- ​Konfigurasi: AktifkanVerifikasi manusia-mesin.Proteksi keamanan CCKontrol akses yang tepat dan disesuaikan.Aturan tersebut menerapkan batasan lalu lintas pada URL flash sale.Tanpa perlu mengubah kode bisnis, Anda dapat memberikan perlindungan aplikasi web yang komprehensif untuk bisnis Anda dan dengan mudah mengatasi tantangan dari aktivitas kriminal online.
Aplikasi Layanan Pemantauan Real-Time (ARMS)\n“Pengawasan Panorama” dari sistem ini.. Bertanggung jawab:
Semua tautan dapat diamati.Monitor setiap permintaan dari API front-end hingga Redis, MQ, dan DB back-end, untuk mengidentifikasi kemacetan kinerja dan titik anomali secara cepat.
- ​Konfigurasi: Mengatur antarmuka inti untuk penjualan kilat, perintah Redis, dan situasi penumpukan MQ.Pasar bisnisAturan untuk menelepon polisi.Menyediakan kemampuan pemantauan kinerja ujung-ke-ujung, memungkinkan visibilitas dalam sistem terdistribusi yang kompleks, dan membantu mengatasi masalah dengan cepat.

Ringkasan kelebihan dari solusi tersebut.

  • ⚡ Performa terbaik, respons dalam milidetik:Operasi memori Redis dan arsitektur asinkron, mudah menangani QPS jutaan, serta memberikan pengalaman pemesanan yang lancar bagi pengguna.
  • ?️ Data terpercaya, hindari overselling: ​Operasi atom Redis + skrip Lua memastikan akurasi pengurangan pra-penarikan, dikombinasikan dengan transaksi RDS dan Inventory Hint, memastikan konsistensi inventaris akhir, dan tidak pernah terjadi penjualan berlebih.
  • ?️ Lalu lintas puncak terurai, sistem stabil: ​RocketMQ melakukan desentralisasi asinkron, secara efektif menangkal lonjakan lalu lintas sesaat, dan melindungi database dan layanan hilir agar tetap berjalan lancar.
  • ? Kepatuhan terhadap keselamatan, keadilan, dan kepercayaan: ​Dengan menggunakan metode seperti WAF dan pertahanan DDoS tingkat tinggi, kami membangun sistem perlindungan tiga dimensi dari tingkat tepi hingga cloud, yang secara efektif mengidentifikasi dan memblokir permintaan jahat, serta menjamin keadilan dalam aktivitas tersebut.
  • \n? Ekspansi yang fleksibel, optimisasi biaya:​Semua produk inti mendukung skalabilitas elastis sesuai permintaan, dan dapat dikurangi setelah acara berakhir, sehingga dapat mengontrol biaya secara efektif.

Scenario aplikasi dan klien yang cocok

  • Scenario aplikasi: ​
    • Promosi e-commerce: ​Seperti pembelian barang-barang populer dalam festival belanja seperti “Double 11” dan “618”.
    • Penjualan terbatas: ​Seperti peluncuran pertama ponsel baru, sepatu kets edisi terbatas, dan tiket konser.
    • Menangkap kupon secara berkala: ​Aktivitas pengambilan kupon platform dan amplop merah secara terjadwal.
  • Pelanggan yang berlaku: ​
    • Semua platform e-commerce, pendidikan online, sistem tiket, dan perusahaan lainnya yang menghadapi permintaan tinggi dalam transaksi pembelian secara massal.
    • Lalu lintas puncak bisnis sangat berbeda dengan lalu lintas sehari-hari, dan pelanggan membutuhkan sumber daya yang fleksibel untuk menghadapinya.
    • Klien yang menuntut konsistensi data yang sangat tinggi dan tidak dapat mentolerir fenomena overselling.

Tautan terkait.