我們如何實作“業務 100% 雲原生化，讓阿裡中間件全面更新到公共雲架構”？

作者 | 中間件支援集團上雲技術小組

2019 年，阿裡巴巴核心系統 100% 運作在阿裡雲上。2021年，阿裡巴巴業務 100% 雲原生化。阿裡巴巴已經成為全球首家，将所有業務都放在自家公共雲上的大型科技公司。

舉全集團之力，将業務全部遷移至公共雲，不僅是對雲的笃定，也證明了阿裡雲有能力應對高難度、超複雜環境下的技術挑戰，為客戶享受雲上技術紅利提供了更堅實的實踐保障。

01 架構一緻性，開源、自研、商業化三位一體

在今年的天貓雙 11 中，中間件支撐了 5403 億的交易量，并全面更新到了公共雲架構。

此次的架構更新，是以開源為核心、以公共雲為基礎、以 OpenAPI 進行解偶擴充，在架構上，對開源、自研、商業化進行統一。通過采用和反哺開源、推動社群建設，通過阿裡巴巴豐富的業務場景、打磨技術的性能和可用性，通過雲上商業化服務更多企業、打造更好的使用者體驗，全方位錘煉雲上産品的競争力。

這個過程中，阿裡巴巴業務的研發效率提升了 20%，CPU 資源使用率提升了 30%，應用 100%雲原生化，線上業務容器可達百萬規模，計算效率大幅提升，雙 11 計算成本下降 30%。

接下去，我們将全方位揭秘業務 100%雲化過程中，後端 BaaS 化，運作時 Mesh 化，業務側 Serverless 化的全過程。

02 中間件後端 BaaS 化，有狀态應用也可分鐘級傳遞

以往的雙 11 建站傳遞都是線性的。先傳遞 IaaS 資源，然後再傳遞中間件，最後再傳遞業務。

今年，中間件更新到公共雲架構後，IaaS 資源和中間件同步傳遞，節省了兩者串行傳遞的時間。中間件公共雲架構運維底座全部切到 K8s 上，讓有狀态的中間件也能做到極緻彈性，使得中間件的傳遞效率從天級别，降低到了分鐘級，極大地提升了傳遞效率，降低了資源保有時間和資源成本。

後端的支撐系統也全面更新，如通過對接阿裡雲賬号權限體系，來解決安全問題；通過對接計量計費體系，來解決 IT 資産數字化問題，為集團各個技術團隊的經營者可以通過賬單形式，可視化的進行成本優化。

在使用者界面上，也更新支援了 IPv6，為阿裡巴巴生産網全面向 IPv6 架構演進做好了準備。

03 海外業務 Mesh 化，異地多活可下沉 Sidecar

阿裡巴巴海外有 AE&Lazada 等多種業務形态，異地多活體系侵入性大，技術架構不統一，進而影響了全局高可用和研發協同效率。

随着服務網格架構的演進和成熟，我們逐漸将服務路由标準化，路由功能階層化，通過插件模式讓業務進行擴充，讓異地多活體系下沉到 Sidecar，和業務邏輯解偶，探索異地多活通用、無侵入、低成本的解決方案。今年，這套體系在海外業務得到了充分驗證，為未來商業化積累了實踐經驗。

随着 Mesh 化服務架構的深度應用，除了異地多活功能下沉 Sidecar，阿裡巴巴還基于 Mesh 化架構，統一了流量排程技術與産品架構，降低了流量排程實施和治理成本，提升服務容災能力和線上服務治理效率，實作了更加靈活和穩定的排程規則下發及單元間切流。

04 業務側 Serverless 化，實作研發提效 38%，彈性提升 200%

Serverless 是阿裡巴巴降本提效的首選技術方案。

今年雙 11，Serverless 不僅成功承載了 3 倍的峰值流量 ，支撐應用場景數量也提升了 2 倍，整體研發運維體系提升 38%，主要表現在以下兩個關鍵點上。

1、夯實三位一體技術體系，使用阿裡雲函數計算 FC 支撐大促全面 Serverless 化

函數計算 FC 與阿裡内部的運維體系，實作全面标準化對接，打通研發的最後一公裡。首次實作了業務全鍊路“ FaaS + BaaS ”的 Serverless 全流程研發體系。

在函數計算進入集團之前，雲上的 Serverless 技術體系一直無法融入到開發者生态，雖然功能豐富、強大，但是無法被業務使用，甚至出現了使用 Serverless 技術後，研發成本反而增高的情況。是以，在 2021 年，我們發力 Serverless-Devs 工具鍊，基于标準的接口與集團内部的技術社群，共同打造了專屬于 Serverless 的研發體系，把雲上的技術巧妙的融入到了集團。

通過雙 11 大促場景作為“磨刀石”，把關鍵的核心技術進行進一步打磨，然後反哺給雲上的商業化産品和工具鍊，夯實三位一體的技術體系，今年交出了滿意的答卷，全面支撐 2021 天貓 雙 11 各類業務場景，覆寫淘特、淘系、阿裡媽媽、1688、高德和飛豬等多類業務場景，數量提升 2 倍，峰值流量總數同比增加 3 倍，實作了 50w QPS 的突破，整體研發提效達到 38%。

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2、加大 Serverless 硬核技術投入，阿裡内部通過天貓雙 11 場景打磨，外部通過公共雲輸出、服務千萬家企業

在 Serverless 的場景下，冷啟動的速度是客戶選型的關鍵，也是雲上産品的核心競争力，。

今年，我們加大了

硬核技術研發的投入

，從“彈性政策”、“鏡像分發”、“容器啟動” 等全方位對冷啟動進行了性能提升，冷啟動時間進一步縮減 60%，剛性傳遞能力提升 200%。在年初，函數計算剛應用于集團内部時，Runtime 層的冷啟動時間在秒級别，并且需要初始化中間件，整體的冷啟動時間要大于 2s，這嚴重制約了 Serverless 的使用場景。

是以，我們在鏡像分發上，創新性發明了 Serverless Caching 。根據不同的存儲服務特點，建構資料驅動、智能高效的緩存體系，實作軟硬體協同優化；即便在 GB 級别鏡像冷啟動的場景下，函數計算也能提秒級别的傳遞能力。

在排程上，相比去年，增加了定時/CPU 等更多名額的彈性政策，并且基于集團内資源統一排程的能力，支撐了天貓雙 11 業務的 10w 級别的執行個體彈性。在容器層，使用了自研的安全容器池化技術，在容器啟動上，時間進一步縮小到 50ms 以内。

這些技術，都已經在雙 11 場景下得到驗證，也在公共雲上全面輸出，已經幫助我們的合作夥伴輕松應對業務高峰。

05 從 Ops 到 Dev，雲原生的技術改造正進入下半場

第一時間讓客戶使用跟阿裡巴巴一樣的技術，是中間件開源、自研、商業化三位一體的初衷。這些源自三位一體的産品正幫助雲上客戶更好的提升 Ops 的效率。

三位一體的商業化輸出包括：

• 微服務引擎 MSE：注冊&配置中心全（原生支援 Nacos/ZooKeeper/Eureka）、網關（原生支援 Ingress/Envoy）和無侵入的開源增強服務治理（原生支援 Spring Cloud/Dubbo）；
• 消息隊列 MQ：原生支援 Apache RocketMQ、Apache Kafka；
• 應用實時監控服務 ARMS：原生支援 Prometheus，提供基于開源的 Tracing 能力；
• 應用高可用服務 AHAS：原生支援 Sentinel、ChaosBlade；
• 函數計算 FC：支援開發者工具開源 Serverless Devs、開源可觀測工具等。

雲計算和雲原生技術上半場更多的是解決的是 Ops 的問題，我們相信下半場更多是關注 Dev 的問題。

圍繞着開發者效率的提升，中間件已經完成了 Serverless、應用運作時、低代碼、雲邊一體，線上 IDE 等關鍵領域的技術布局，通過服務網格和應用運作時等技術，将非業務邏輯下沉，并且通過插件模式，形成新的研發分工，讓中間件研發屏蔽底層複雜技術，讓安全研發在應用運作時這層建立可信的安全防線，讓高可用研發在底層通用的建構熔斷、限流、降級、異地多活等能力，讓業務更輕量，更聚焦業務本身開發，更高效的建構業務競争力。