模块九作业 - 设计电商秒杀系统

【业务背景】

你作为一个电商创业公司的架构师，负责设计 6.18 大促秒杀系统的设计，你们的业务模式如下：

1. 你们挑选选品各大电商平台上畅销和好评的商品进行销售，每个品类不超过 20 个商品，目前做了 10 个品类；

2. 本次 6.18 秒杀选择了 1000 个充电宝，10 台 iPhone 12 作为秒杀商品；

3. 正常的日活大约 100 万用户；

4. 老板要求万无一失。

【技术背景】

1. 技术团队以 Java 为主，已经落地了微服务架构；

2. 主要渠道是自有的 App（包括 iOS 和 Android）和微信小程序，为了促进用户转化为 App 用户，只有下载 App 才能参加秒杀活动；

3. 目前只有单机房。

【毕设要求】

1. 设计完整的架构，例如存储、负载均衡、缓存、高可用、可扩展等；

2. 大约 10 页以内的 PPT，每页 PPT 说明一项设计，包括架构设计和设计理由，无需详细解释备选方案。

【提示】

1. 分析考虑要全面，但并不意味着架构设计要面面俱到，如果分析后认为某些设计点可以不做，就在作业最后统一说明原因即可；

2. 如果没有思路，请对照模块 9 的 IM 案例；

3. 如果有的信息觉得不够全或者不够细，可以做出一定的假设，但不能天马行空，需要对照已有的业务背景和技术背景进行合理推断

1 存储架构设计

1.1 存储性能估算

• 用户数量：日活 100 万用户， 估算总用户数为日活的 3 倍，总注册用户数大约为 300 万用户

• 订单数量：30%日活用户进行下单，每日订单数据大概为 30 万

• 商品数量：10 个品类， 每个品类不超过 20 个商品，总共商品数约为 200

• 秒杀库存数：1000 个充电宝，10 台 iPhone 12，这两个商品数热点库存

• 秒杀成功订单记录数：1000 + 10 = 1010

• 秒杀参与人数：假设大约有 70%用户参与秒杀活动，预计 200 万

• 秒杀峰值：

• 秒杀前 1 分钟内，商品浏览量请求达到峰值

• 秒杀开始 1 分钟内，秒杀抢购请求达到峰值，但实际只有 1010 的请求能够成功处理，大部分请求不能抢购成功（库存扣减压力较大）

1.2 存储架构

• 用户数据 + 订单数据 + 商品数据 mysql 存储

• 秒杀存储扣减压力较大，考虑使用 Reids Cluster 存储秒杀商品库存

2 计算架构设计

2.1 计算性能估算

• 注册：每日新增注册不足 1 万，可忽略

• 登录：在秒杀开始前，大部分用户都已登录，假设在秒杀开始前 4 个小时，都已完成登录，登录 TPS 均值 2000000 / 4 / 3600 = 140

• 浏览商品：假设 200 万人中，在秒杀开始前 1 分钟内，浏览达到峰值，每个人都在 1 分钟内进行商品浏览一次，峰值 QPS 为 2000000 / 60 = 35000

• 商品秒杀：假设 200 万人中，在秒杀开始后 30s 内，秒杀达到峰值，峰值 TPS 为 2000000 / 30 = 70000

2.2 计算架构之负载均衡

秒杀峰值 TPS+QPS 为 10 万， 采用 LVS 进行负载均衡处理

2.3 计算架构之缓存架构

缓存，主要缓存商品相关信息，减少查询数据库的压力，可使用 redis 缓存， web 容器缓存何 app 缓存进行处理

3 可扩展架构设计

为了保证秒杀活动和其他业务不相互影响，将秒杀服务单独隔离部署，秒杀服务单独处理秒杀商品逻辑，并且是在 redis 中进行库存的扣减，扣减成功后，才进行到订单服务中进行订单处理

4 高可用设计

由于日活达到 100 万，并且业务也在稳步推进，目前单机房的部署方案，已不能满足高可用的需求，因此需要进行多机房部署演进，暂时先考虑同城灾备方案，后根据业务发展需求，进行同城双活的演进

5 整体架构设计图