百万人同时抢票：12306如何保证火车票抢购顺利进行？

12306网站作为中国最大的在线火车票预订平台，每年春运期间都要应对数以亿计的访问量。那么，它是如何在如此巨大的压力下保证系统的稳定运行和数据的一致性的呢？

12306系统架构从双机热备到分布式集群的演变

12306系统的架构经历了多次重大升级。最初，它采用的是简单的双机热备模式。随着用户量的激增，系统逐渐演变为更复杂的分布式架构。

在第二代架构中，12306引入了缓存、队列、分库分表和读写分离等技术。例如，它使用内存计算NoSQL数据库来大幅提升车票查询的并发处理能力，TPS（每秒交易数）从不足1000次提升至超过20000次。

第三代架构则进一步引入了异地双活和公私结合的策略。12306构建了两个生产中心实现双活，同时将部分查询流量分流到公有云，有效缓解了高峰期的压力。

12306利用云计算实现系统性能弹性扩展

面对春运期间激增的访问量，12306充分利用了云计算的弹性扩展能力。它可以根据业务需求动态调整网络带宽和服务器资源，避免了传统架构中硬件升级带来的高昂成本和资源浪费。

例如，在2015年春运期间，12306成功将75%的查询请求分流到公有云，大大缓解了私有数据中心的压力。这种混合云的策略不仅提高了系统的可扩展性，也增强了系统的容灾能力。

12306采用分布式内存数据库应对高并发挑战

为了应对高并发挑战，12306采用了分布式内存数据库Pivotal Gemfire。这种数据库将数据存储在内存中，极大地提高了数据访问速度。同时，它还支持数据的分布式存储和自动同步，确保了数据的一致性和可靠性。

Gemfire的引入使得12306的余票查询系统性能提升了30倍以上，查询间隔从10分钟缩短到2分钟，大大提高了用户体验。

12306如何确保海量并发下的数据一致性

在高并发环境下，保证数据一致性是一个巨大的挑战。12306采用了多种策略来解决这个问题：

1. 使用分布式内存数据库Gemfire，它支持数据的实时同步和持久化，确保了数据的一致性。
2. 采用读写分离策略，将频繁的查询操作与写入操作分离，避免了高并发查询对写入性能的影响。
3. 实现了订单生成与查询的分库处理，将热点数据放在内存中，历史数据存储在Hadoop集群中，进一步提高了系统的性能和一致性。

通过这些技术手段，12306成功构建了一个可扩展、高可用的云应用平台，为应对百万级QPS（每秒查询数）的挑战奠定了坚实的基础。

12306系统的优化过程充分体现了云计算和分布式技术在应对高并发挑战中的强大能力。它不仅提高了系统的性能和可扩展性，也大大增强了系统的稳定性和用户体验。随着技术的不断进步，我们有理由相信12306将在未来的春运大战中表现得更加出色。