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【編者按】在年前的「技術(shù)揭秘12306改造」專題中，一位對(duì)12306改造非常關(guān)注的技術(shù)架構(gòu)師，他從技術(shù)的角度，用科學(xué)論證的方式說(shuō)明12306是如何實(shí)現(xiàn)高流量高并發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。今天，他繼續(xù)為大家?guī)?lái)第二章：解析12306兩地三中心混合云架構(gòu)。

以下為正文》》

前言

2015年春節(jié)最大的特色就是“搖一搖”，微信紅包在春晚?yè)u一搖互動(dòng)總量超過(guò)110億次，峰值達(dá)8.1億次/分鐘，有185個(gè)國(guó)家傳遞微信祝福。支付寶錢(qián)包在除夕晚上8點(diǎn)達(dá)峰值，首頁(yè)被點(diǎn)擊的次數(shù)為8.832億次/分鐘。表面上來(lái)看“搖一搖”是在送紅包，但從深層次的互聯(lián)網(wǎng)思維來(lái)看，搖一搖的目的是要?jiǎng)?chuàng)造和凸顯“移動(dòng)支付”在互聯(lián)網(wǎng)金融的價(jià)值鏈，甚至一帶一路，將“移動(dòng)支付”模式的業(yè)務(wù)，帶出國(guó)門(mén)推向全球，此舉對(duì)金融行業(yè)未來(lái)的生態(tài)影響意義重大。

搖一搖隱含的商業(yè)模式不是此篇文章討論重點(diǎn)，在此要強(qiáng)調(diào)的是在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代，任何一個(gè)商業(yè)模式的創(chuàng)新都需要有最先進(jìn)的技術(shù)配合和支撐。從技術(shù)角度來(lái)看，這些看似業(yè)務(wù)邏輯簡(jiǎn)單的“搖一搖”在面對(duì)高流量和高并發(fā)情況下，承載天量的訪問(wèn)量對(duì)系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)是巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)面臨“有計(jì)劃、難預(yù)測(cè)、暫時(shí)性”的巨大訪問(wèn)量，該如何解決此問(wèn)題？是花巨資建設(shè)系統(tǒng)呢？ 還是將需要“短暫”巨大資源的業(yè)務(wù)托管在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，讓它們提供快速靈活可調(diào)度的資源呢？

本文作者從互聯(lián)網(wǎng)收集大量有關(guān)12306的信息，首先描述12306系統(tǒng)與大型電商交易系統(tǒng)的主要差異和說(shuō)明此差異為何需要巨大的計(jì)算資源來(lái)支撐； 再進(jìn)一步探討12306混合云設(shè)計(jì)的考量 - 安全性和系統(tǒng)資源擴(kuò)展性，并說(shuō)明為何只將“余票查詢業(yè)務(wù)”放在阿里云提供服務(wù)。最后以論證的方式“推測(cè)”12306兩地三中心的混合云架構(gòu)設(shè)計(jì)（有關(guān)12306混合云的架構(gòu)和解析是作者個(gè)人的推測(cè)，有誤解地方請(qǐng)求交流和指正）

在此篇文章，不探討火車(chē)運(yùn)能不足，搶不到車(chē)票返鄉(xiāng)引起民怨問(wèn)題，因?yàn)殍F路的基礎(chǔ)建設(shè)需要時(shí)間解決；以Pivotal Gemfire為例， 是因?yàn)?015年12306在兩地三中心部署數(shù)百個(gè)Gemfire節(jié)點(diǎn)，這些應(yīng)用節(jié)點(diǎn)（“異于虛機(jī)節(jié)點(diǎn)”）可按需以熱部署方式來(lái)擴(kuò)展，體現(xiàn)“云”的伸縮特性和流動(dòng)性。

一、12306與電商交易系統(tǒng)

很多人喜歡將12306與淘寶網(wǎng)做比較， 認(rèn)為12306互聯(lián)網(wǎng)售票網(wǎng)站從屬性來(lái)說(shuō)是電子商務(wù)B2C的一支；用戶必須登錄，瀏覽，選擇商品，下訂單， 訂單確認(rèn)，支付和物流。如果只看整個(gè)交易流程，它們確實(shí)是一樣的。 但從深層次的細(xì)節(jié)探討，12306背后所隱藏的業(yè)務(wù)邏輯是非常復(fù)雜，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般人的想象。

12306網(wǎng)站與電商交易系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的差異

如何解決大型網(wǎng)站所面對(duì)的高負(fù)載流量和高并發(fā)訪問(wèn)，一直以來(lái)都是全世界公認(rèn)的技術(shù)難題。對(duì)于任何一個(gè)交易系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不外乎做兩件事，一是提供查詢，二是數(shù)據(jù)計(jì)算；任何查詢業(yè)務(wù)都有響應(yīng)時(shí)間的要求，從用戶體驗(yàn)最好不要超過(guò)5秒鐘；而數(shù)據(jù)計(jì)算（實(shí)時(shí)計(jì)算或非實(shí)時(shí)批量計(jì)算）與實(shí)際業(yè)務(wù)邏輯有密切的關(guān)系。

對(duì)于電子商務(wù)網(wǎng)站的交易系統(tǒng)，例如淘寶網(wǎng)，當(dāng)?shù)昙页鍪垡患唐?，?kù)存減一，客戶退貨，庫(kù)存加一，當(dāng)庫(kù)存為零，商品下架，有問(wèn)題線下討論。此類交易系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單快速的計(jì)算。因?yàn)椴煌放粕唐返匿N(xiāo)售彼此之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，不會(huì)因?yàn)槟臣放粕唐返某鍪坳P(guān)聯(lián)到其他品牌商品的庫(kù)存量，它們的商品庫(kù)存是屬于“靜態(tài)庫(kù)存”；所以電商交易系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)重點(diǎn)是提供快速響應(yīng)時(shí)間，高可用性（容災(zāi)和備份）和系統(tǒng)擴(kuò)展性，避免在高峰交易期間，因?yàn)轫憫?yīng)時(shí)間慢或是系統(tǒng)當(dāng)機(jī)而失去龐大的商機(jī)。

12306互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)是業(yè)務(wù)邏輯很復(fù)雜的系統(tǒng)，如果將每張可出售的火車(chē)票當(dāng)成一件商品來(lái)看，每張票的銷(xiāo)售都會(huì)關(guān)聯(lián)到整條路線每個(gè)站點(diǎn)可銷(xiāo)售的余票量,有些站點(diǎn)的余票量會(huì)產(chǎn)生變化， 有些站點(diǎn)余票量不會(huì)有變化。由另外一個(gè)角度來(lái)看，當(dāng)銷(xiāo)售一張票， 改簽，或退票時(shí)，整條路線每個(gè)站點(diǎn)的余票量都需要重新計(jì)算，也就是說(shuō)每個(gè)站點(diǎn)的余票庫(kù)存是個(gè)“動(dòng)態(tài)變化庫(kù)存”的概念。站點(diǎn)與站點(diǎn)之間的余票庫(kù)存有巨大的關(guān)聯(lián)性，此“動(dòng)態(tài)庫(kù)存”概念的業(yè)務(wù)邏輯是12306與電商網(wǎng)站最大的差異。12306的設(shè)計(jì)重點(diǎn)不但要具有大型電商網(wǎng)站所具備的特性外 （要提供快速響應(yīng)時(shí)間，高可用性（容災(zāi)和備份）和系統(tǒng)的擴(kuò)展性），還需要有強(qiáng)大的CPU計(jì)算資源來(lái)支撐。

12306 系統(tǒng)主要瓶頸 - 余票計(jì)算與配票規(guī)則

由上面所述，每張火車(chē)票的銷(xiāo)售狀態(tài)變化（買(mǎi)票，退票，改簽），都會(huì)影響到整條路線火車(chē)站點(diǎn)可銷(xiāo)售的余票量；例如，某條火車(chē)路線有100個(gè)車(chē)次，每個(gè)車(chē)次可承載1000人，有100個(gè)一等座， 900個(gè)2等座，另外還有50個(gè)火車(chē)?？空荆@有多少個(gè)排列組合？ 從理論上來(lái)說(shuō)，余票計(jì)算是在解答數(shù)學(xué)模型的難題。

在整個(gè)客票系統(tǒng)里，有數(shù)十條行車(chē)路線，有3000多個(gè)車(chē)次（G,D,K,Z,C,..），5000多個(gè)火車(chē)站點(diǎn)，有不同的席次（硬座，硬臥， 軟座， 軟臥，無(wú)座），座位等級(jí)(商務(wù)， 一等， 二等)，和車(chē)票等級(jí)（一般，軍人， 學(xué)生，殘障，小孩）等因素，將這些參數(shù)放在數(shù)學(xué)模型上，至少有數(shù)千億條的排列組合。而目前的客車(chē)運(yùn)量有限，每天不超過(guò)1000萬(wàn)名旅客。 如何將1000萬(wàn)張車(chē)票分配到數(shù)千億條的排列組合里面呢？并且還要考慮公正，公平的合理分配。

如果將整條路線的所有車(chē)票都放在起始站出售的話，乘車(chē)距離最遠(yuǎn)的先購(gòu)票，創(chuàng)造的利潤(rùn)最大，但是下游站點(diǎn)就買(mǎi)不到票，失去公正和公平的分配原則。所以，每個(gè)站點(diǎn)的余票計(jì)算并不是簡(jiǎn)單的兩站之間算好的票數(shù)，做加加減減的計(jì)算。

鐵路運(yùn)輸為民眾提供便捷的出行， 如何將有限資源公正公平的合理分配，讓大眾滿意是需要靠智慧解決的。 參考國(guó)內(nèi)外的售票原則，運(yùn)輸部門(mén)一定要制定一套復(fù)雜的分配規(guī)則，這些規(guī)則是與車(chē)次，路線，加班車(chē)，席次，座位等級(jí)，車(chē)票等級(jí)，乘車(chē)區(qū)間，x天預(yù)售期和搭乘時(shí)間等都有密切關(guān)系。 每一個(gè)特定的余票查詢，都會(huì)觸發(fā)余票計(jì)算，每班車(chē)次的余票計(jì)算都有上萬(wàn)條規(guī)則需要匹配，所有經(jīng)過(guò)“乘車(chē)區(qū)間”的車(chē)次都需要做余票計(jì)算；全國(guó)有3000多個(gè)車(chē)次，5000多個(gè)站點(diǎn)，這些分配規(guī)則總數(shù)可能達(dá)千萬(wàn)條級(jí)別。例如，以滬寧線為例，在春運(yùn)尖峰期間，經(jīng)過(guò)“上海到南京”區(qū)間的車(chē)次達(dá)300多班次，每次查詢需要計(jì)算300多班車(chē)次的余票量。

這意味著余票查詢/計(jì)算需要使用大量的CPU計(jì)算資源，同時(shí)必須快速反應(yīng)余票查詢的結(jié)果給用戶。在春運(yùn)售票高峰期間，每分鐘都有數(shù)萬(wàn)張車(chē)票的銷(xiāo)售，假如余票查詢的響應(yīng)時(shí)間緩慢，這些信息就失去價(jià)值，會(huì)發(fā)生看得到票，但實(shí)際上買(mǎi)不到票的情況發(fā)生。

二、12306 混合云考慮因素和規(guī)劃

一般的商業(yè)活動(dòng)都有季節(jié)性的旺季和淡季之分，在旺季時(shí)煩惱是否有足夠的庫(kù)存，以免失在商機(jī)，在淡季時(shí)就要想辦法促銷(xiāo)，降低庫(kù)存。 使成本最小化，利潤(rùn)最大化，是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的商業(yè)法則。 12306互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)，也面臨節(jié)假日和非節(jié)假日高高低低的需求，12306在春運(yùn)售票高峰期間的訪問(wèn)流量（PV值）和平時(shí)訪問(wèn)流量高達(dá)上千倍的差異；如果按原來(lái)的系統(tǒng)架構(gòu)，要解決春運(yùn)時(shí)高流量高并發(fā)的問(wèn)題，可能需要擴(kuò)充“數(shù)十倍”或數(shù)百部的Unix服務(wù)器才能滿足需求。 如果12306自建系統(tǒng)，但在春運(yùn)以后，又該如何處理服務(wù)器過(guò)剩的問(wèn)題，才不會(huì)造成資源浪費(fèi)呢？

根據(jù)百度百科對(duì)混合云的定義，“混合云是融合公有云和私有云，是近年來(lái)云計(jì)算的主要模式和發(fā)展方向。企業(yè)用戶出于安全考慮，更愿意將數(shù)據(jù)存放在私有云中，但是同時(shí)又希望可以獲得公有云的計(jì)算資源，在這種情況下混合云被越來(lái)越多的采用，它將公有云和私有云進(jìn)行混合和匹配，以獲得最佳的效果，這種個(gè)性化的解決方案，達(dá)到既省錢(qián)又安全的目的”。

混合云托管考慮因素

由上面的定義，混合云服務(wù)模式應(yīng)該是12306最佳的選項(xiàng)，可以將“有計(jì)劃，難預(yù)測(cè)，暫時(shí)性”需要巨大資源的業(yè)務(wù)放在公有云提供服務(wù)。如果12306采用混合云的服務(wù)模式，有哪些重要因素需要考慮？

• 托管方式：整個(gè)業(yè)務(wù)托管還是部分業(yè)務(wù)托管？

• 安全性的考量：敏感性資料該如何存放和保護(hù)呢？如何規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)？

• 業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的獨(dú)立性：如果是部分業(yè)務(wù)托管，被指定托管業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)是否能獨(dú)立剝離原先系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程？

• 協(xié)同合作：在公有云的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)又如何回流與私有云的原來(lái)系統(tǒng)在業(yè)務(wù)上配合，協(xié)同合作呢？

• 數(shù)據(jù)源的傳輸和復(fù)制/同步：如何復(fù)制/同步私有云和公有云的數(shù)據(jù)？

• 資源的彈性擴(kuò)展：遷移到公有云的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)是否能實(shí)現(xiàn)按需彈性擴(kuò)展，利用云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器資源來(lái)提供服務(wù)？

混合云的規(guī)劃——按需彈性擴(kuò)展改造

在 前面一篇文章提到，要解決12306面對(duì)“高流量，高并發(fā)“的難題是需要從軟件平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)層面出發(fā)，要實(shí)現(xiàn)“可擴(kuò)展的應(yīng)用云平臺(tái)架構(gòu)”，靈活和快速熱部署的機(jī)制，才是真正解決高并發(fā)訪問(wèn)的根本。 12306承建單位-鐵科院在此方面做很多改進(jìn)，使用Pivotal Gemfire內(nèi)存數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，重新設(shè)計(jì)和改造核心子系統(tǒng)，從用戶登錄，余票計(jì)算，票價(jià)計(jì)算，實(shí)名身份認(rèn)證，到訂單查詢；這些改造后的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)都能支持“按需彈性擴(kuò)展”， 不再受限于原來(lái)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法做分布式擴(kuò)展的問(wèn)題。這些一連串的改造，打通各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)“質(zhì)”的大躍進(jìn)， 也為未來(lái)使用混合云服務(wù)模式的架構(gòu)打下良好的基礎(chǔ)。

信息安全和業(yè)務(wù)子系統(tǒng)托管的選擇原則

下列進(jìn)一步探討如何選擇“業(yè)務(wù)子系統(tǒng)”放在公有云提供服務(wù)，主要有兩點(diǎn)考慮因素，一為個(gè)人信息保護(hù)， 二為需要“短暫”且強(qiáng)大計(jì)算機(jī)資源支持的子系統(tǒng)業(yè)務(wù)。

1. 購(gòu)票流程和個(gè)人信息：

• 登錄：含個(gè)人信息

• 余票查詢/計(jì)算：不含個(gè)人信息

• 訂單確認(rèn)和訂單查詢：含購(gòu)票人信息和身份確認(rèn)

• 付款：含個(gè)人的支付信息

2. 主要服務(wù)器集群和個(gè)人信息：

• Web服務(wù)器 - 不含個(gè)人信息

• 應(yīng)用服務(wù)器緩存服務(wù)器 - 不含個(gè)人信息

• 登錄服務(wù)器 - 含個(gè)人信息

• 余票查詢/計(jì)算服務(wù)器- 不含個(gè)人信息

• 訂單確認(rèn)和訂單查詢服務(wù)器 - 含個(gè)人信息

• 實(shí)名制身份確認(rèn)服務(wù)器 - 含個(gè)人信息

• …

3. 最耗用網(wǎng)絡(luò)資源

• Web服務(wù)器

• 應(yīng)用服務(wù)器緩存服務(wù)器

• 余票查詢/計(jì)算服務(wù)器

4. 最耗用服務(wù)器資源

• Web服務(wù)器集群

• 應(yīng)用服務(wù)器緩存集群

• 余票查詢/計(jì)算集群

5.售票高峰期訪問(wèn)量振幅最大業(yè)務(wù)

• Web服務(wù)器

• 應(yīng)用緩存服務(wù)器

• 余票查詢/計(jì)算服務(wù)器

綜合以上的分析，余票查詢/計(jì)算業(yè)務(wù)符合安全性考慮和售票高峰期訪問(wèn)量振幅最大，最耗系統(tǒng)資源；其他適合放在公有云提供服務(wù)有三大服務(wù)器集群，Web服務(wù)器集群， 應(yīng)用服務(wù)器緩存集群， 和余票查詢/計(jì)算集群。

三、12306混合云架構(gòu)推測(cè)和解析

互聯(lián)網(wǎng)有一篇關(guān)于2015年春運(yùn)12306用戶體驗(yàn)報(bào)導(dǎo)，在此篇采訪提到12306網(wǎng)站采取5項(xiàng)措施，制定多套應(yīng)急預(yù)案，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，來(lái)提高用戶體驗(yàn)。

12306用戶體驗(yàn)有改善，“為了保障春運(yùn)期間正常訂票，12306網(wǎng)站建設(shè)了兩個(gè)生產(chǎn)中心。在中國(guó)鐵路總公司又增加了一套設(shè)備。這樣就增加了一倍的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部處理能力……多建中心的同時(shí)，也增加了網(wǎng)絡(luò)的帶寬，帶寬從5G擴(kuò)容至12G。增加帶寬就等于我們多開(kāi)了幾個(gè)門(mén)，能讓更多的用戶同時(shí)進(jìn)來(lái)……還不只這些，我們?cè)诖哼\(yùn)高峰期租了個(gè)”云”……在網(wǎng)絡(luò)高峰期間，12306網(wǎng)站的查詢量最大，占到整個(gè)網(wǎng)站的85%，就把75%的查詢業(yè)務(wù)都放在租來(lái)的“云”上…“春運(yùn)高峰期的點(diǎn)擊量、瀏覽量是平時(shí)的幾倍，甚至十幾倍。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，一個(gè)網(wǎng)站不太可能以最高峰值的承受力為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)建設(shè)。我們只能在滿足日常需求與高峰期售票需求之間尋求一個(gè)最佳點(diǎn)，合理進(jìn)行硬件配置?！爆F(xiàn)在云技術(shù)成熟，高峰期租個(gè)云用幾天，價(jià)格合理，安全也有保障。

有這些新設(shè)備、新技術(shù)，今年的用戶體驗(yàn)大為改善。據(jù)測(cè)算，今年12306網(wǎng)站的點(diǎn)擊速度和頁(yè)面打開(kāi)速度比去年縮短了一半。

由上面對(duì)話透露的信息，再以專業(yè)IT經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析并推測(cè)12306 混合云的架構(gòu)設(shè)計(jì)。

1. 兩個(gè)生產(chǎn)中心和租了個(gè)“云”：

兩個(gè)生產(chǎn)中心應(yīng)該是指鐵路總公司數(shù)據(jù)中心和鐵科院數(shù)據(jù)中心，“云”是指阿里云

2. 75%的查詢業(yè)務(wù)都放在租來(lái)的“云”上：

意謂著12306只將75%流量的查詢業(yè)務(wù)交給阿里云托管，阿里云只提供租賃查詢服務(wù)，不涉及任何系統(tǒng)功能的改造。

3. 兩地三中心 高可用性和容災(zāi)設(shè)計(jì)：

以專業(yè)的IT來(lái)看，12306提供全國(guó)的網(wǎng)上售票服務(wù)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上一定有高可用性和容災(zāi)的設(shè)計(jì)。

Gemfire平臺(tái)已具備高可用性的設(shè)計(jì)， 所以，兩個(gè)生產(chǎn)中心一定運(yùn)行整套業(yè)務(wù)流程服務(wù)，彼此作為異地容災(zāi)備份的準(zhǔn)備，而阿里云只提供部分業(yè)務(wù)查詢的服務(wù)。

4. 業(yè)務(wù)連續(xù)性，應(yīng)用不中斷，操作可持續(xù)的設(shè)計(jì)：

在2012年12月24號(hào)下午，由于空調(diào)設(shè)備故障，12306中斷服務(wù)數(shù)小時(shí)。這可以看出12306是單數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)， 沒(méi)有考慮容災(zāi)的設(shè)計(jì)。

為了吸取以前的經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)12306已經(jīng)考慮業(yè)務(wù)連續(xù)性，應(yīng)用不中斷，操作可持續(xù)的設(shè)計(jì)，這意味著雙生產(chǎn)中心是需要并行作業(yè)提供服務(wù)；萬(wàn)一有一個(gè)生產(chǎn)中心系統(tǒng)出故障，可以在瞬間將流量導(dǎo)至運(yùn)行良好的數(shù)據(jù)中心，保持服務(wù)的連續(xù)性。

5. 數(shù)據(jù)源的傳輸和數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制：

過(guò)去數(shù)據(jù)源的傳輸和數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制機(jī)制已經(jīng)證明此技術(shù)是穩(wěn)定和成熟的，所以會(huì)沿用以前的設(shè)計(jì)。

6. 阿里云的余票查詢業(yè)務(wù)托管：

在前一節(jié)已經(jīng)詳述，考慮個(gè)人資料的敏感度和安全性，12306不會(huì)將這些資料放在阿里云，但會(huì)將需要耗費(fèi)巨大資源的余票查詢業(yè)務(wù)放在阿里云提供服務(wù)。另外符合此條件的有3大服務(wù)器集群，Web服務(wù)器集群， 應(yīng)用服務(wù)器緩存集群， 和余票查詢/計(jì)算集群。

綜合上述的分析，推測(cè)和描繪12306混合云的架構(gòu)如下圖：

12306 兩地三中心 混合云架構(gòu)

四、12306兩地三中心混合云探討

12306兩地三中心的混合云架構(gòu)是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大，業(yè)務(wù)系統(tǒng)最復(fù)雜的混合云服務(wù)。在12306承辦單位 - 鐵科院的領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)精心的設(shè)計(jì)，部署和試運(yùn)行，在2015年春運(yùn)上線，它的表現(xiàn)是很令人矚目的。此混合云設(shè)計(jì)的特點(diǎn)歸納如下：

1. 業(yè)務(wù)托管：

從整個(gè)購(gòu)票流程來(lái)說(shuō)，12306只是將部分流程的環(huán)節(jié)-“余票查詢”業(yè)務(wù)交由阿里云提供服務(wù)，并不是“整個(gè)系統(tǒng)”按需擴(kuò)容的托管，這與一般企業(yè)的業(yè)務(wù)托管有最大的差異。如何將“業(yè)務(wù)子系統(tǒng)“剝離整個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立作業(yè)， 再將數(shù)據(jù)結(jié)果傳回系統(tǒng)，協(xié)同作業(yè)，這需要從應(yīng)用系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)著手。

2. 敏感資料的存放和安全性：

12306是公共服務(wù)平臺(tái)，敏感性資料的保護(hù)和安全性是首要考慮因素。在混合云設(shè)計(jì)上，12306將這些資料存放在私有云的數(shù)據(jù)中心， 確保數(shù)據(jù)安全無(wú)慮。

3. 業(yè)務(wù)連續(xù)性，應(yīng)用不中斷的容災(zāi)設(shè)計(jì)：

雙數(shù)據(jù)中心并行作業(yè)，不但可以分擔(dān)高負(fù)載運(yùn)行，而且可以相互備份， 保證操作不間斷。

4. 資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展：

將“難預(yù)測(cè)，暫時(shí)性”的巨大訪問(wèn)量-余票查詢業(yè)務(wù)放在阿里云，阿里云可以按需動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)帶寬和“虛機(jī)“資源，保證12306的服務(wù)品質(zhì)，并解決網(wǎng)絡(luò)傳輸瓶頸問(wèn)題。

5. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（SQL） 和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（NoSQL）混合應(yīng)用：

12306將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)放在NoSQL的Gemfire平臺(tái)，提供快速查詢和計(jì)算；將關(guān)鍵數(shù)據(jù)持久化到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。

總體而言，目前12306混合云架構(gòu)是很合理的設(shè)計(jì)，求穩(wěn)，求安全，又省錢(qián)。如果追求技術(shù)的完美性來(lái)說(shuō)，有如下四點(diǎn)建議：

1. 提供同個(gè)車(chē)次不同車(chē)廂的聯(lián)程票 （例如，在同個(gè)車(chē)次， 北京到上海沒(méi)票， 但北京到天津， 天津到南京， 南京到上海有票），和 不同車(chē)次的聯(lián)程票 （中途站點(diǎn)換車(chē)），使旅客出行訂票更方便；

2. 思考“數(shù)據(jù)大集中”的模式，摒除路局和12306數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交換，提高處理效率，且易于整個(gè)售票系統(tǒng)的維護(hù)；

3. 整合12306售票網(wǎng)站和線下作業(yè)系統(tǒng)（窗口購(gòu)票，電話訂票，代售點(diǎn)），提供更快速的服務(wù)；

4. 大膽采用“軟件定義數(shù)據(jù)中心”的技術(shù)，可以做更靈活更快速數(shù)據(jù)中心的遷移/復(fù)制，為將來(lái)多數(shù)據(jù)中心混合云的部署和服務(wù)（分散網(wǎng)絡(luò)流量）或異地容災(zāi)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)。

作者：劉云程 （YC），技術(shù)總監(jiān)，任職于資拓宏宇（上海）公司，主要負(fù)責(zé)提供客戶應(yīng)用系統(tǒng)升級(jí), 遷移到高性能和高擴(kuò)展性的“云應(yīng)用平臺(tái)”。 劉云程畢業(yè)于臺(tái)灣清華大學(xué)，在美國(guó)拿計(jì)算機(jī)博士學(xué)位，于1994年由IBM外派到北京。他在IT行業(yè)有近30年工作經(jīng)驗(yàn)，曾任職于IBM中國(guó)研究中心負(fù)責(zé)電子商務(wù)和移 動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)方面的研究。