祭天的支付故障:大促高峰運營后臺操作拖死在線交易
在支付系統的復雜世界里,一次不經意的后臺操作可能引發災難性的后果。本文回顧了一起發生在大促高峰期間的支付故障案例,揭示了一個小小的查詢操作如何導致整個在線交易系統癱瘓。作者隱墨星辰,憑借十余年的支付架構設計經驗,深入分析了故障的原因,并提出了有效的解決方案。這篇文章不僅是對歷史的回顧,也是對未來系統設計的警示。
大家好,我是隱墨星辰,專注境內/跨境支付架構設計十余年。
今天我們繼續聊聊那些“可以拖出去祭天”的線上故障案例。這次不是領導人好,保住我小命一條,而是我不夠資格,大老板把我領導的領導給祭天了。
這也是很多年的故事,當時的微服務框架還沒有現在這么成熟,限流與服務隔離也沒有現在這么先進。
起因只是一次小小的后臺查詢操作,卻在大促高峰期引發了連鎖反應,讓整個系統陷入癱瘓。
一次大促開始不久,一位運營小姐姐在后臺發起了一個后臺查詢操作,很不幸,觸發了慢查詢。本來所有在線交易系統都使用緩存以頂住一些讀壓力,但仍然有小部分請求在緩存中找不到數據,穿透到了數據庫,卻遇上這條正在阻塞資源的慢查詢。結果越來越多請求堆積,數據庫CPU瞬間飆升至100%。
DBA嘗試kill連接卻無濟于事,不得已只能重啟數據庫??芍貑⒑螅驗樵诰€交易的請求仍在,緩存依舊被打穿,數據庫一恢復服務就再度陷入滿載狀態,陷入惡性循環。
只能人工先限流,再次重啟,慢慢恢復流量。等服務完全恢復,大促高峰已經過去大半。
事后復盤發現:當時在線交易對那部分數據其實并非強依賴,即使拿不到那些數據,也能繼續走主流程。但由于缺少弱依賴分析和對應的降級策略,這塊數據竟成了全局堵點。
雖然是一次有點久遠的故障,背后的思路對現在的系統設計仍然有一些借鑒意義。
先看看問題。
首先是后臺操作與線上數據庫耦合。大促期間的后臺查詢沒有隔離環境,直接在生產DB上執行引發慢SQL,將數據庫資源長時間占用,影響在線交易。
其次缺乏弱依賴降級策略。這部分數據其實是“弱依賴”,在線交易不拿到也能繼續推進。但系統實現成了強依賴,導致前端請求死等結果,讓線程和資源耗盡。
同時還缺少自動化限流手段,當慢SQL導致數據庫處理能力下降,大量請求同時穿透到后端加劇問題。如果有自動化限流策略,可在異常時快速對請求進行削峰填谷,避免資源被透支。
當然最重要是緩存防擊穿策略欠缺。在高并發場景下,若緩存未命中數據且沒有防擊穿策略,一旦后端阻塞,所有請求將同時穿透數據庫,極易造成資源枯竭。應有預熱緩存、單線程代理查詢、請求隊列等措施來防止緩存失效時大量請求直擊后端。
看到問題,對應的措施就比較簡單了。
首先是后臺與線上隔離。在大促期間禁止非所有必要的后臺操作,即使需要也要單獨環境或讀副本、讀緩存,不要直接跑在核心庫上。可以在大促時切換后臺操作權限,菜單折疊、權限下線,減少意外。
其次是弱依賴識別與降級。對主鏈路中的數據需求進行強弱依賴分析。對于弱依賴數據,一旦獲取超時或異常,即刻跳過,不阻塞整個主流程。有損服務好過無服務可用。
然后是限流和熔斷。引入自動化限流工具,對下游資源的請求數量進行控制。當下游變慢或掛掉時,限流可阻止請求洪流加劇問題。
最后是老生常談的緩存防擊穿策略。在高并發下,緩存穿透會將數千上萬請求砸向數據庫。應提前預熱數據,讓緩存中長期保留重要信息;對請求加鎖或隊列,讓同一時間只有一個線程去真正請求后端數據,其余等待結果,從而避免瞬間集中沖擊。
在這個事故之前,我是沒有想到一個簡單的后臺操作也會搞死在線交易。從另外一個側面看,當請求量足夠大時,很多隱藏的問題就會暴露,也就是所謂的量變引起質變。
一將功成萬骨枯,一個個線上故障成就了一個個經驗豐富的工程師。
這是《支付通識》專欄系列文章中的第(11)篇。
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題圖來自Unsplash,基于 CC0 協議。
在線交易對某些數據的依賴性被錯誤地視為強依賴,而實際上這些數據是弱依賴,可以采取降級策略。
現在需要修復的bug還是要盡快修復,慢慢完善系統,防止此事再次發生。