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colunista do text/observer.com fu jiewen engenheiro de operação e manutenção da emu de alta velocidade

durante o feriado do dia nacional, você comprou um ingresso no 12306?

embora reclamações como “é tão difícil comprar passagens de trem de alta velocidade” e “por que você tem que esperar por uma passagem quando ela é emitida?” sejam comuns durante os feriados, a plataforma 12306 do centro de atendimento ao cliente da china railway desapareceu sem saber desde então. ficou online em 12 de junho de 2011. após 13 anos, tornou-se a plataforma de compra de passagens preferida para a maioria dos passageiros que viajam em trens de alta velocidade.

olhando para trás, para a história do desenvolvimento do 12306, pode-se dizer que é um “épico” que envolve uma batalha de inteligência e coragem com software de captura de ingressos.

no dia nacional de 2024, as ferrovias inauguram pico de tráfego de passageiros icphoto

tudo tem que começar a partir do momento em que 12306 foi estabelecido. com a venda do primeiro bilhete eletrônico intermunicipal pequim-tianjin em 12 de junho de 2011, a china iniciou oficialmente a venda de bilhetes na rede ferroviária. em apenas alguns meses, o escopo das vendas de bilhetes on-line se expandiu rapidamente para pequim. xangai, wuhan e wuhan guangzhou, zhengxi e outras linhas ferroviárias de alta velocidade. a partir de 30 de setembro, as passagens ferroviárias de alta velocidade (prefixadas com g e d) em todo o país podem ser adquiridas pelo número 12306. até o final de 2011, as passagens de trem nacionais (prefixadas com z, t, k) poderão ser adquiridas no 12306. em apenas meio ano, a compra de passagens na rede ferroviária da china deu um salto do "do zero" para a "popularização abrangente"!

mas a novidade de comprar bilhetes na rede ferroviária não desapareceu, e o transporte do festival da primavera de 2012 chegou silenciosamente. o transporte do festival da primavera, um evento de migração em massa raro no mundo, traz todos os anos uma pressão sem precedentes à indústria de transportes da china. pode-se dizer que o “grande teste” na indústria de transportes. e a primeira falha do sistema 12306 superou as expectativas de todos.

a partir de 5 de janeiro de 2012, o site 12306 recebeu mais de 1 bilhão de acessos por 5 dias consecutivos. o número de visitas aumentou mais de 10 vezes em comparação com o mês anterior. em 9 de janeiro, o número de acessos ultrapassou 1,4 bilhão. , tornando-o um dos sites mais movimentados do mundo 1 - você deve saber que no final de 2011 havia apenas 500 milhões de usuários de internet na china.

essa pressão de acesso não foi levada em consideração no início da construção da plataforma. no início da construção do sistema 12306, baseado na arquitetura central do sistema de passagens de passageiros e nas características das aplicações da internet, os desenvolvedores projetaram vários sistemas relativamente independentes para o sistema, como serviços de cache, gerenciamento de usuários, consulta de bilhetes, processamento de pedidos e bilhetes eletrônicos e domínios de segurança de rede de três níveis, ou seja, a rede externa, a rede interna e a rede de emissão de bilhetes. no teste de estresse antes de ficar online, um processo inclui login do usuário, consulta de ingressos, colocação e pagamento de pedidos e outras operações comerciais. a capacidade máxima de transação do sistema é de 34 ingressos/segundo. calculada com base no período de pico de 10 horas, a venda de ingressos. o volume pode chegar a 1,2 milhão de tickets/dia.

no entanto, o teste de estresse deixou escapar um “convidado indesejado” – um software de captura de ingressos. o software de captura de passagens é um plug-in baseado em navegador que usa a resposta rápida da máquina para ajudar os usuários a concluir as ações de consulta e atualização constante da página. ele usa consulta de alta frequência de passagens restantes para trens, preenche automaticamente informações pessoais, e opera várias contas ao mesmo tempo. conclua o processo de compra de ingressos mais rapidamente do que os usuários que compram ingressos manualmente.

os passageiros que sofrem com a “falta de ingressos” na plataforma só podem gastar dinheiro para buscar ajuda de um software de captura de ingressos, a fim de garantir que tudo esteja seguro.

devido à falta de estimativa suficiente do enorme tráfego causado pelo software de captura de ingressos, o 12306 ficou vulnerável a um grande número de softwares de captura de ingressos - o site do 12306 ficou paralisado, um grande número de usuários não conseguiu fazer login e o o tempo de atualização da página chegou a 30 minutos. paguei pelo ingresso, mas não consegui comprá-lo. muitos compradores de ingressos denunciaram impotentemente o site 12306 como “apenas no nome”.

no entanto, não havia como voltar atrás, então a equipe de bilhética 12306 não teve escolha a não ser lutar: em resposta ao problema de largura de banda insuficiente, a equipe de bilhética 12306 tomou uma decisão imediata e aumentou rapidamente a largura de banda de 600 mbit para 1000 mbit e depois para 1500 mbit após monitorização e análise dos dados, constatou-se que muito poucos utilizadores adquiriram um grande número de bilhetes online, sendo o número total de bilhetes adquiridos num único dia superior a 100. para garantir a compra justa de ingressos, a partir de 5 de janeiro, a equipe de ingressos 12306 ajustou o processo de compra de ingressos online. após o usuário adquirir o ingresso com sucesso, o sistema forçará o usuário a sair e ele precisará fazer login novamente. ao comprar ingressos novamente.

o antigo ministério das ferrovias também pensou em convidar “ajuda externa”. entre todos os sites da época, os únicos com rica experiência em “não entrar em colapso apesar de um grande aumento de visitas em um curto período de tempo” eram tmall e taobao, que estavam a todo vapor durante o "double eleven". portanto, o grupo alibaba enviou 17 elites técnicas para formar uma equipe de projeto para auxiliar o site 12306 na otimização e melhoria. as duas equipes trabalharam lado a lado para melhorar significativamente a experiência do usuário no site 12306. as vendas diárias de ingressos do sistema aumentaram de 650 mil no início de janeiro para mais de 1 milhão, e estabeleceram um recorde de 1,192 milhão de vendas diárias de ingressos em 20 de janeiro.

a publicidade “double 11 global shopping carnival” do tmall taobao mall domina a estação de metrô shanghai xujiahui para competir pela popularidade do usuário e pelo tráfego ic photo

após este “teste extremo” da viagem do festival da primavera, menos de um ano após o seu lançamento, discussões e controvérsias sobre a arquitetura 12306 também apareceram na internet. o ministério das ferrovias da época ouviu atentamente as opiniões de todas as partes e também. classificou cuidadosamente as causas do problema e resumiu as principais. isso se deve à capacidade de processamento insuficiente da consulta de tickets e às partições de negócios de pedidos/e-tickets, resultando em longos tempos de resposta sob altas solicitações de acesso simultâneo durante períodos de pico. cada partição de negócios não está bem isolada, resultando em um efeito de "avalanche" de dentro para fora do sistema, causando congestionamento no site e afetando a experiência de compra de ingressos dos usuários.

em resposta aos problemas e razões acima, os desenvolvedores se concentraram na otimização da arquitetura e nas ideias de reconstrução para melhorar a velocidade de resposta da consulta de tickets e processamento de transações, melhorar a escalabilidade do sistema back-end, alterar o método de filas on-line e reduzir a pressão de largura de banda causada pela liberação centralizada de ingressos nos horários de pico. ao mesmo tempo, separar os negócios principais tanto quanto possível para reduzir as fortes correlações entre os vínculos comerciais. os conteúdos específicos incluem:

em primeiro lugar, a capacidade de consulta simultânea deve ser bastante melhorada. o 12306 usa um banco de dados de computação na memória para substituir o banco de dados tradicional, aumentando a velocidade de resposta das consultas de tickets de menos de 1.000 vezes/segundo para mais de 20.000 vezes/segundo, e reduzindo o tempo de resposta dos 1s originais para 10ms, permitindo aos usuários obter rapidamente o número do trem e os bilhetes restantes.

em segundo lugar, é necessário que os usuários façam fila e façam pedidos sem congestionamento durante os períodos de pico, o 12306 construiu um sistema de enfileiramento de processamento de transações. a capacidade de recepção de solicitações de pedidos da fila excede 100.000 pedidos/segundo, e os usuários podem concluir pedidos rapidamente. durante os períodos de pico de venda de ingressos, aguarde o sistema processá-lo em sequência. durante o processo de espera, você pode verificar o status da fila (tempo de espera para processamento). bancos de dados de computação em memória também são usados ​​em sistemas de filas.

terceiro, o pedido/e-ticket foi transformado em nós, bancos de dados e tabelas, e o 1 nó original, 1 banco de dados e 1 tabela foram divididos em 3 nós, 30 bancos de dados e 30 tabelas. as operações relacionadas on-line são dispersas em vários nós. e tabelas de banco de dados, para que as solicitações de reserva de passagens dos usuários no site possam ser respondidas e processadas com mais rapidez.

por fim, é realizada a separação comercial das operações de reserva e coleta de bilhetes, e diferentes nós de negócios (nós de venda de ingressos e nós de coleta de ingressos) realizam a venda de ingressos on-line e os serviços de coleta de ingressos off-line; a geração e a consulta de tickets são realizadas, usando um banco de dados de computação na memória para armazenar centralmente pedidos/e-tickets, a velocidade de resposta das consultas de pedidos foi aumentada de cerca de 200 vezes/segundo para mais de 5.000 vezes/segundo, o que melhora muito a eficiência da consulta de pedidos/e-tickets.

no teste de estresse antes de ficar online, o sistema após a arquitetura otimizada atingiu uma capacidade máxima de transação de 300 ingressos/segundo, o que pode atender às necessidades de negócios de um volume diário de vendas de ingressos de 5 milhões. durante o festival da primavera em 2013, as maiores vendas diárias de ingressos do site 12306 otimizado atingiram 3,64 milhões, representando 40% do total de vendas de ingressos. as vendas de ingressos foram mais de três vezes o pico do festival da primavera em 2012 (1,19 milhão). ).

em 14 de fevereiro de 2013, pais e filhos aguardavam a viagem de volta na estação ferroviária de huaibei, na província de anhui. foto ic

no entanto, a procura pela plataforma 12306 ainda está a crescer rapidamente e as melhorias originais estão rapidamente a atingir os seus limites. durante o dia nacional da golden week de 2013, 12.306 vendas de ingressos pela internet atingiram 4,6 milhões, o que mais uma vez ficou próximo do limite superior de processamento do sistema devido às limitações da rede 3g (a rede 4g foi o primeiro ano, mas ainda não popular). e o rápido crescimento do número de utilizadores da internet, a entrada da rede externa foi bloqueada durante o período de pico. a largura de banda é limitada e não pode satisfazer as necessidades de aumento adicional nas vendas de bilhetes pela internet. além disso, como principal canal de venda de passagens ferroviárias, o modelo de operação de centro único do sistema de bilhetagem pela internet não consegue mais atender às necessidades de segurança e confiabilidade dos negócios.

para tal, foi lançada a segunda ronda de otimização estrutural do site 12306 desde o final de 2013:

migre serviços como login de usuário e consultas de contatos usados ​​com frequência para o banco de dados de memória, melhorando o desempenho de processamento e a confiabilidade dos serviços relacionados.

o segundo centro de produção da academia de ciências ferroviárias foi construído para alcançar "atividade dupla" com o primeiro centro de produção existente da china state railway group co., ltd. para melhorar a segurança e confiabilidade do site e integrar as capacidades de processamento de o cluster de pedido/tíquete eletrônico aumentado em 1x. o cluster de pedidos/e-ticket foi expandido para 10 grupos de nós, 100 bibliotecas e 100 tabelas.

implante o serviço de consulta de ingressos na nuvem pública por meio da configuração de políticas, o tráfego de consulta de ingressos pode ser desviado para a nuvem pública a qualquer momento para aliviar a pressão sobre os recursos de processamento e a largura de banda do site durante os períodos de pico de vendas de ingressos.

o teste de resistência antes de ficar on-line verificou que o sistema poderia atender à capacidade projetada de vendas de 10 milhões de ingressos por dia. durante o período de pico das viagens do festival da primavera em 2015, a velocidade real de vendas de ingressos ultrapassou 1.000 ingressos por segundo (aproximadamente 3,6 milhões de ingressos). por hora). a nuvem pública desviou até 75% das solicitações de consulta durante o festival da primavera de 2015, e a capacidade externa do serviço de consulta de ingressos do site aumentou três vezes. o site 12306 processou mais de 18 bilhões de serviços de consulta de ingressos durante o período de pico das viagens do festival da primavera em 2015, com uma velocidade média de resposta de mais de 300.000 vezes/segundo.

à medida que a capacidade de carga do 12306 para a "extrema pressão" das viagens do festival da primavera foi duplicada, o "plug-in de aquisição de bilhetes" que antes causava dores de cabeça às equipas de design e operação tornou-se o maior factor de instabilidade. embora a equipe 12306 tenha protestado repetidamente contra o uso de software de captura de ingressos na compra de ingressos, ainda existem inúmeros pequenos softwares na internet que dependem da atualização automática e frequente das informações dos ingressos e do preenchimento automático de relatórios para obter ingressos. esse tipo de software melhora a taxa de sucesso na captura de tickets, atualizando rapidamente as informações dos tickets, com o objetivo de ajudar os usuários a conseguir os tickets o mais rápido possível. embora atenda à demanda do mercado, também interfere seriamente no público que compra as passagens manualmente, afetando a lisura da compra das passagens e para melhorar a taxa de sucesso, muitas vezes os usuários precisam inserir previamente os dados pessoais do passageiro no sistema; "pegando ingressos" em meio à ansiedade, ele vazou pessoalmente suas informações pessoais. ‌

neste contexto, a equipe 12306 também deve fazer mudanças direcionadas - além de otimizar continuamente a capacidade de processamento de pico do sistema, também introduziu sistemas de nomes reais, códigos de verificação complexos, códigos de verificação de telefones celulares e outras funções, mas ainda não consegue conter tickets apropriação de software. a situação desenfreada levou ao fenômeno da má compra de ingressos na rede durante o festival da primavera e a semana dourada do dia nacional.

até o festival da primavera de 2019, 12306 testou a função de serviço de compra de ingressos em lista de espera. esta função consiste em colocar os pedidos manuais do usuário e os pedidos do usuário do software de captura de ingressos no mesmo "conjunto de prêmios", para que todos possam competir de forma justa, e o sistema selecione aleatoriamente o "vencedor" para concluir o próximo processo de compra de ingressos. dessa forma, não importa a rapidez com que a tela seja atualizada, o software de captura de ingressos não tem nenhuma vantagem. isso reduziu gradualmente a popularidade do software de captura de ingressos.

como diz o ditado: "a magia é mais alta do que a estrada é mais alta." o modelo de bilhete de espera é um duro golpe para 12306 contra o software de captura de ingressos. no entanto, movido por interesses, o software de captura de ingressos certamente continuará a ser injusto. direcionar este modelo novamente, como aumentar a "probabilidade de ganhar" de pedidos de software de captura de ingressos no prêmio de ingressos em espera, etc. acredito que nossa equipe 12306 pode superar as dificuldades e manter o sistema de bilhetagem com o maior número de visitas e transações do mundo. a batalha de inteligência e coragem entre as duas partes ainda está evoluindo junto com a rede ferroviária em constante desenvolvimento da china e dos residentes. necessidades de viagem.