每秒百萬(wàn)級(jí)：千尋位置自研分布式架構(gòu)具備高并發(fā)能力

近年來(lái)，高精度服務(wù)用戶增長(zhǎng)迅猛，目前，千尋位置累計(jì)服務(wù)全球超11億人，覆蓋智能手機(jī)、汽車(chē)、無(wú)人機(jī)、共享單車(chē)等智能設(shè)備，是全球用戶規(guī)模最大的時(shí)空智能服務(wù)提供商。海量的用戶服務(wù)離不開(kāi)堅(jiān)實(shí)的技術(shù)底座。如何通過(guò)“有限”的地基增強(qiáng)站，實(shí)現(xiàn)“無(wú)限”的服務(wù)接入，這背后是千尋位置高并發(fā)能力的建設(shè)。

分布式計(jì)算，從容應(yīng)對(duì)“大客流”

什么是高并發(fā)？就像電商大促、春節(jié)搶票時(shí)，當(dāng)遇到大量用戶快速接入時(shí)，如果不具備良好的高并發(fā)處理能力，會(huì)引發(fā)服務(wù)中斷，給用戶造成不好的體驗(yàn)。而對(duì)于作業(yè)中的無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等設(shè)備而言，服務(wù)中斷甚至?xí)a(chǎn)生安全隱患。

“用戶每次訪問(wèn)涉及到的數(shù)據(jù)計(jì)算和相關(guān)環(huán)節(jié)，遠(yuǎn)比電商平臺(tái)的訂單系統(tǒng)要復(fù)雜很多。從天上的衛(wèi)星到基準(zhǔn)站，再到數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)播發(fā)，最終將高精度定位服務(wù)提供給全球用戶，整個(gè)鏈路中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將導(dǎo)致服務(wù)的不可用?！鼻の恢酶呒?jí)JAVA開(kāi)發(fā)專家謝志軍介紹說(shuō)。

針對(duì)這樣的情況，千尋位置以分布式服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)水平可擴(kuò)展。簡(jiǎn)單理解，就像突然迎來(lái)一大波顧客的咖啡廳，為了避免顧客排隊(duì)，可以通過(guò)增加服務(wù)窗口來(lái)減輕單線排隊(duì)的壓力一樣。

千尋位置分布式架構(gòu)模型分為四個(gè)層次，分別解決了分布式計(jì)算、快速拓展、集中處理、負(fù)載均衡四個(gè)問(wèn)題，讓系統(tǒng)擁有“將一個(gè)復(fù)雜的大問(wèn)題變成許多簡(jiǎn)單小問(wèn)題”的能力。目前，千尋位置播發(fā)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)集群數(shù)量超千臺(tái)，數(shù)據(jù)處理量達(dá)到PB級(jí)，遠(yuǎn)超行業(yè)水平。

千尋位置分布式服務(wù)架構(gòu)模型

其中，SpaceX是千尋位置自主研發(fā)的高性能分布式應(yīng)用框架，是千尋位置業(yè)務(wù)、產(chǎn)品后端服務(wù)的基礎(chǔ)組件，解決了傳統(tǒng)的測(cè)繪行業(yè)站點(diǎn)接入有限、服務(wù)穩(wěn)定性不足、播發(fā)實(shí)時(shí)性不足等問(wèn)題。

SpaceX就好比“店長(zhǎng)”，協(xié)調(diào)著各項(xiàng)任務(wù)。系統(tǒng)集成SpaceX技術(shù)框架后，可以將一個(gè)龐大的計(jì)算任務(wù)劃分為若干個(gè)小任務(wù)，并分配給每臺(tái)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)集群通過(guò)并行處理提高了效率，在統(tǒng)一管理控制下，完成大規(guī)模信息處理任務(wù)。國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“一張網(wǎng)”的解算，就是通過(guò)SpaceX框架，分成幾千個(gè)小網(wǎng)任務(wù)，分布在上百臺(tái)機(jī)器同時(shí)進(jìn)行解算，最終產(chǎn)生全國(guó)幾十萬(wàn)的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。

SpaceX技術(shù)框架通過(guò)任務(wù)調(diào)度及任務(wù)管理、計(jì)算機(jī)健康狀態(tài)檢查及秒級(jí)切換、負(fù)載均衡、路由選擇、灰度升級(jí)等功能，在應(yīng)用系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)了高吞吐量、低延時(shí)、高可用的分布式處理系統(tǒng)集群架構(gòu)。

目前，SpaceX仍在不斷演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)適配更多數(shù)據(jù)協(xié)議接入，更多解算單元數(shù)據(jù)播發(fā)，保障播發(fā)鏈路的高效穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

運(yùn)維與演練，保證服務(wù)不間斷

如果說(shuō)分布式架構(gòu)解決了如何支撐起數(shù)以億計(jì)的用戶服務(wù)的問(wèn)題，那么接下來(lái)要解決的問(wèn)題，就是如何保證服務(wù)的高可用，即7*24小時(shí)不間斷的服務(wù)。

數(shù)年來(lái)，千尋位置持續(xù)穩(wěn)定地服務(wù)了數(shù)萬(wàn)臺(tái)無(wú)人機(jī)、十萬(wàn)臺(tái)測(cè)量和各類工程設(shè)備、百萬(wàn)臺(tái)智能汽車(chē)、數(shù)億臺(tái)手機(jī)和IoT設(shè)備，這背后是7*24小時(shí)不間斷的在線運(yùn)維監(jiān)控，以及有效的故障演練。千尋位置播發(fā)平臺(tái)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了容災(zāi)故障演練，通過(guò)不斷積累在各種極端場(chǎng)景下的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，保障了整個(gè)鏈路的高可用。

即便是出現(xiàn)地域性的重大災(zāi)害，千尋位置播發(fā)平臺(tái)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)冗余性設(shè)計(jì)和切換機(jī)制，當(dāng)設(shè)備或者線路出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成切換，保障服務(wù)運(yùn)行不間斷。

當(dāng)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新的增長(zhǎng)階段時(shí)，技術(shù)是其背后重要的推動(dòng)力量。千尋位置還在進(jìn)一步開(kāi)展自主可控技術(shù)攻關(guān)，為北斗高精度服務(wù)走向更大規(guī)模的大眾應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)底座。