服务降级背后的技术架构设计

本文是2016年11月肖飞在京东技术开放日分享的《服务降级背后的技术架构设计》PPT内容。

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降级之术

数据

• 总共5000+预案
• 结算页，依赖62个服务接口，31个有故障切换预案，45个降级预案
• 移动大促高峰时点前主动降级

数据来源京东预案管理系统，有重合。涉及类型：故障切换、资源调配、限流、降级。

示例

• 牺牲部分用户体验
• 商详页不显示特色服务icon、促销信息等
• 结算页不显示自提/311/411预约日历
• 订单详情页不显示GIS订单轨迹、催单等
• 评价列表禁止10页之后的翻页
• 实时统计和报表禁用
• 强制必选查询条件中的路由或索引字段
• 领豆豆防刷降级为拼图验证
• H5变PC页面
• 使用通用内容代替个性化推荐内容

降低安全级别

• 发放京豆、提交订单、发表评论、登录不调用风控接口
• 结算页前端下单不启用验证码
• 集中式session不可用，cookie解密即可
• ip limit服务，注册、登录不限制次数
• 商品修改内容不做敏感词过滤

牺牲部分业务逻辑

• 拍卖出价时不校验京豆数量
• 发表评价，不再校验是否退货

延缓任务处理

• WMS任务处理引擎，暂停调拨、节能补贴等任务
• OFW优先处理高优先级、拆分逻辑较简单的订单

损失数据持久性

• 用户地址更新，写redis，不回写数据库
• 库存预占，写redis，异步回写数据库
• 用户新增普票，写redis，不持久
• 订单二次拆分任务机制，由JMQ降为redis队列

降低准确性/实时性

• 实时价格过期不回源
• 动态页变静态拖底页
• 用户昵称接口降级，显示用户pin
• 库存状态接口降级，显示有货
• 抽奖异常，所有用户均显示未中奖

降低性能

• 数据库代替缓存防重、查询
• 数据库任务队列轮询代替MQ
• CDN降为源站
• 本地缓存降为RPC

降低容灾能力

• 自动调度变为手工调度
• VIP降级为real ip

降级之架构设计

降级设计的基础：服务化架构

• 解决系统的扩展性
• 故障隔离
• 服务拆分和治理

根据单一职责和故障隔离原则，确认业务和功能边界

• 确认服务依赖关系
• 确认上下游SLA

案例：结算页核心服务;上游：PC端结算页Web、手机APP、微信入口等;下游：62个依赖服务接口。

上游依赖

上游依赖分析的目的：梳理上游系统等级;设计限流降级方案和开关。

针对上游的主要降级手段：限流降级;按照用户质量，将高风险用户、爬虫优先降级;按照上游系统等级，将低级别系统的资源调度到高级别系统。

下游依赖

下游依赖分析的目的：–梳理依赖的影响程度和范围;设计候选降级方案和开关。

结算页强依赖：服务：购物车、商品、库房属性、库存预占、四级地址、订单号、接单;存储：orderstore缓存;不可降级，要求下游拼死保护SLA。

结算页弱依赖

实施

降级实施：人工 or 自适应;主动 or 被动。

时机：根据上游确认的SLA，超出调用量阈值的，触发限流降级开关;根据下游确认的SLA，结合最近的可用率、资源使用率、耗时等统计、监控信息，切换到备选方案，或恢复到常规方案。

降级之道

降级：是利用有限资源，保障系统核心功能高可用、有损的架构方法。有限资源;核心高可用;有损;架构方法。

关键词解读：

有限资源(边际效用递减法则：单位资源投入对可用性的效用是不断递减的)。核心(功能/服务等级：核心高可用，级别越低，可用性要求越低)。有损(降级与故障切换的关系：降级是有损的故障切换)。架构方法(降级需要预先分析、设计，有实施方法论)。

降级预案设计原则

• 候选方案要简洁，不要把系统复杂化
• 考虑降级的收益和影响成本，设计收益率最高的方案
• 降级预案需要定期review：业务复杂度变更;系统重要级别提升
• 简洁原则;经济原则;动态原则

作者：肖飞，于2011年8月份加入京东，曾亲身参与到京东的应用性能监控、统一日志、流式计算、内存缓存、四层防攻击等一些基础技术平台的研发和搭建工作，经历了京东的技术系统从简单粗放向复杂精细化的演变过程。目前主要工作为多中心交易项目中的数据复制中间件JingoBUS的研发。平时也会开发一些公共的平台和工具，关注分布式系统的实现、程序设计、性能优化、开发语言等。

 【本文来自专栏作者张开涛的微信公众号(开涛的博客)，公众号id: kaitao-1234567】

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