简介： 在今年的天猫双 11 中，中间件支撑了 5403 亿的交易量，并全面升级到了公共云架构。 此次的架构升级，是以开源为内核、以公共云为基础、以 OpenAPI 进行解偶扩展，在架构上，对开源、自研、商业化进行统一。通过采用和反哺开源、推动社区建设，通过阿里巴巴丰富的业务场景、打磨技术的性能和可用性，通过云上商业化服务更多企业、打造更好的用户体验，全方位锤炼云上产品的竞争力。
作者 | 中间件支持集团上云技术小组
2019 年，阿里巴巴核心系统 100% 运行在阿里云上。2021年，阿里巴巴业务 100% 云原生化。阿里巴巴已经成为全球首家，将所有业务都放在自家公共云上的大型科技公司。
举全集团之力，将业务全部迁移至公共云，不仅是对云的笃定，也证明了阿里云有能力应对高难度、超复杂环境下的技术挑战，为客户享受云上技术红利提供了更坚实的实践保障。
01 架构一致性，开源、自研、商业化三位一体
在今年的天猫双 11 中，中间件支撑了 5403 亿的交易量，并全面升级到了公共云架构。
此次的架构升级，是以开源为内核、以公共云为基础、以 OpenAPI 进行解偶扩展，在架构上，对开源、自研、商业化进行统一。通过采用和反哺开源、推动社区建设，通过阿里巴巴丰富的业务场景、打磨技术的性能和可用性，通过云上商业化服务更多企业、打造更好的用户体验，全方位锤炼云上产品的竞争力。
这个过程中，阿里巴巴业务的研发效率提升了 20%，CPU 资源利用率提升了 30%，应用 100%云原生化，在线业务容器可达百万规模，计算效率大幅提升，双 11 计算成本下降 30%。
接下去，我们将全方位揭秘业务 100%云化过程中，后端 BaaS 化，运行时 Mesh 化，业务侧 Serverless 化的全过程。
02 中间件后端 BaaS 化，有状态应用也可分钟级交付
以往的双 11 建站交付都是线性的。先交付 IaaS 资源，然后再交付中间件，最后再交付业务。
今年，中间件升级到公共云架构后，IaaS 资源和中间件同步交付，节省了两者串行交付的时间。中间件公共云架构运维底座全部切到 K8s 上，让有状态的中间件也能做到极致弹性，使得中间件的交付效率从天级别，降低到了分钟级，极大地提升了交付效率，降低了资源保有时间和资源成本。
后端的支撑系统也全面升级，如通过对接阿里云账号权限体系，来解决安全问题；通过对接计量计费体系，来解决 IT 资产数字化问题，为集团各个技术团队的经营者可以通过账单形式，可视化的进行成本优化。
在用户界面上，也升级支持了 IPv6，为阿里巴巴生产网全面向 IPv6 架构演进做好了准备。
03 海外业务 Mesh 化，异地多活可下沉 Sidecar
阿里巴巴海外有 AE&Lazada 等多种业务形态，异地多活体系侵入性大，技术架构不统一，从而影响了全局高可用和研发协同效率。
随着服务网格架构的演进和成熟，我们逐步将服务路由标准化，路由功能层次化，通过插件模式让业务进行扩展，让异地多活体系下沉到 Sidecar，和业务逻辑解偶，探索异地多活通用、无侵入、低成本的解决方案。今年，这套体系在海外业务得到了充分验证，为未来商业化积累了实践经验。
随着 Mesh 化服务架构的深度应用，除了异地多活功能下沉 Sidecar，阿里巴巴还基于 Mesh 化架构，统一了流量调度技术与产品架构，降低了流量调度实施和治理成本，提升服务容灾能力和线上服务治理效率，实现了更加灵活和稳定的调度规则下发及单元间切流。
04 业务侧 Serverless 化，实现研发提效 38%，弹性提升 200%
Serverless 是阿里巴巴降本提效的首选技术方案。
今年双 11，Serverless 不仅成功承载了 3 倍的峰值流量 ，支撑应用场景数量也提升了 2 倍，整体研发运维体系提升 38%，主要表现在以下两个关键点上。
1、夯实三位一体技术体系，使用阿里云函数计算 FC 支撑大促全面 Serverless 化
函数计算 FC 与阿里内部的运维体系，实现全面标准化对接，打通研发的最后一公里。首次实现了业务全链路“ FaaS + BaaS ”的 Serverless 全流程研发体系。
在函数计算进入集团之前，云上的 Serverless 技术体系一直无法融入到开发者生态，虽然功能丰富、强大，但是无法被业务使用，甚至出现了使用 Serverless 技术后，研发成本反而增高的情况。所以，在 2021 年，我们发力 Serverless-Devs 工具链，基于标准的接口与集团内部的技术社区，共同打造了专属于 Serverless 的研发体系，把云上的技术巧妙的融入到了集团。
通过双 11 大促场景作为“磨刀石”，把关键的核心技术进行进一步打磨，然后反哺给云上的商业化产品和工具链，夯实三位一体的技术体系，今年交出了满意的答卷，全面支撑 2021 天猫 双 11 各类业务场景，覆盖淘特、淘系、阿里妈妈、1688、高德和飞猪等多类业务场景，数量提升 2 倍，峰值流量总数同比增加 3 倍，实现了 50w QPS 的突破，整体研发提效达到 38%。
2、加大 Serverless 硬核技术投入，阿里内部通过天猫双 11 场景打磨，外部通过公共云输出、服务千万家企业
在 Serverless 的场景下，冷启动的速度是客户选型的关键，也是云上产品的核心竞争力，。
今年，我们加大了硬核技术研发的投入，从“弹性策略”、“镜像分发”、“容器启动” 等全方位对冷启动进行了性能提升，冷启动时间进一步缩减 60%，刚性交付能力提升 200%。在年初，函数计算刚应用于集团内部时，Runtime 层的冷启动时间在秒级别，并且需要初始化中间件，整体的冷启动时间要大于 2s，这严重制约了 Serverless 的使用场景。
所以，我们在镜像分发上，创新性发明了 Serverless Caching 。根据不同的存储服务特点，构建数据驱动、智能高效的缓存体系，实现软硬件协同优化；即便在 GB 级别镜像冷启动的场景下，函数计算也能提秒级别的交付能力。
在调度上，相比去年，增加了定时/CPU 等更多指标的弹性策略，并且基于集团内资源统一调度的能力，支撑了天猫双 11 业务的 10w 级别的实例弹性。在容器层，使用了自研的安全容器池化技术，在容器启动上，时间进一步缩小到 50ms 以内。
这些技术，都已经在双 11 场景下得到验证，也在公共云上全面输出，已经帮助我们的合作伙伴轻松应对业务高峰。
05 从 Ops 到 Dev，云原生的技术改造正进入下半场
第一时间让客户使用跟阿里巴巴一样的技术，是中间件开源、自研、商业化三位一体的初衷。这些源自三位一体的产品正帮助云上客户更好的提升 Ops 的效率。
三位一体的商业化输出包括：
- 微服务引擎 MSE：注册&配置中心全（原生支持 Nacos/ZooKeeper/Eureka）、网关（原生支持 Ingress/Envoy）和无侵入的开源增强服务治理（原生支持 Spring Cloud/Dubbo）；
- 消息队列 MQ：原生支持 Apache RocketMQ、Apache Kafka；
- 应用实时监控服务 ARMS：原生支持 Prometheus，提供基于开源的 Tracing 能力；
- 应用高可用服务 AHAS：原生支持 Sentinel、ChaosBlade；
- 函数计算 FC：支持开发者工具开源 Serverless Devs、开源可观测工具等。
云计算和云原生技术上半场更多的是解决的是 Ops 的问题，我们相信下半场更多是关注 Dev 的问题。
围绕着开发者效率的提升，中间件已经完成了 Serverless、应用运行时、低代码、云边一体，在线 IDE 等关键领域的技术布局，通过服务网格和应用运行时等技术，将非业务逻辑下沉，并且通过插件模式，形成新的研发分工，让中间件研发屏蔽底层复杂技术，让安全研发在应用运行时这层建立可信的安全防线，让高可用研发在底层通用的构建熔断、限流、降级、异地多活等能力，让业务更轻量，更聚焦业务本身开发，更高效的构建业务竞争力。
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