PayFi 跨境支付 API：双十一百万 TPS 高并发优化（5 天）

📌 引言

双十一不仅是消费者的狂欢，更是支付系统的极限挑战。
2024 年，PayFi 跨境支付 API 首次服务双十一，目标是在 5 天内将峰值 TPS 从 18 万拉升至 100 万，保障 200+ 国家/地区、13 种主流币种、0 差错交易。

1. 现状与瓶颈

指标	双十一前	目标	差距
峰值 TPS	180 k	1 000 k	5.6×
P99 延迟	410 ms	$lt;100 ms	4×
错误率	0.7 %	0 %	绝对下降

瓶颈定位（Arthas + Zipkin）：

数据库行锁热点
Netty 线程饥饿
跨境网络 RTT 250 ms+
K8s HPA 扩容慢（3 min+）

2. 5 天冲刺路线图

3. 架构升级

3.1 流量入口

组件	双十一前	双十一版本	效果
API Gateway	Kong 2.x	Kong 3.6 + LuaJIT	QPS ↑ 60 %
WAF	单机 ModSecurity	Cloudflare WAAP	误杀率 ↓ 90 %
CDN	只静态加速	Akamai Ion	海外 RTT ↓ 35 %

3.2 微服务治理

服务网格
Istio 1.21 → 1.22（支持 eBPF 加速）
Sidecar CPU 占用从 0.5 vCPU ↓ 0.2 vCPU
熔断降级
Sentinel 规则动态推送到 Nacos ，30 s 内生效。

3.3 数据层

存储	优化前	优化后	指标提升
MySQL	单库 64 核	128 分库 + TiDB HTAP	热点行锁冲突 ↓ 95 %
Redis	单集群 32 G	3 个读写分离集群 + KeyDB 多线程	缓存命中率 96 %
MQ	RabbitMQ	Apache Kafka 3.7	吞吐量 ↑ 6×

4. 性能压测与调优

4.1 压测模型

使用 Gatling Enterprise 构建 1000 万并发虚拟用户，场景覆盖：

下单 – 支付 – 清算
汇率波动 1 s 刷新
币种切换

4.2 JVM 调优

参数	值	说明
GC	ZGC	停顿时间 $lt;10 ms
`-XX:+UseStringDeduplication`	ON	减少重复字符串 6 G
`-XX:+PerfDisableSharedMem`	ON	关闭 perfdata，减少锁竞争

4.3 网络优化

开启 TCP BBR + ECN

内核参数

net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr

net.core.rmem_max = 16777216

QUIC 0-RTT 握手，握手延迟从 250 ms ↓ 50 ms。

5. 全链路可观测

维度	工具	关键指标	告警阈值
Trace	Jaeger	全链路延迟	P99 $gt;100 ms
Metrics	Prometheus + Grafana	TPS、错误率	错误率 $gt;0.1 %
Log	Grafana Loki	错误日志	1 min 内 $gt;10 条
Profiling	Pyroscope	CPU、内存火焰图	内存泄漏

6. 成本与收益

项目	金额（USD）	占比
云资源（EKS、RDS、ElastiCache）	42 k	61 %
流量与带宽（Akamai + Cloudflare）	15 k	22 %
压测 License（Gatling Enterprise）	8 k	12 %
值班 & 应急	3 k	5 %
合计	68 k	100 %

对比收益：

双十一当日交易额 4.8 亿 USD
支付成功率 99.996 %
因延迟降低带来的额外 GMV ≈ 1200 万 USD
ROI ≈ 17.6 倍

7. 复盘与展望

7.1 复盘

做得好的	待改进
✅ 瓶颈定位 4 h 完成	❌ Chaos 演练场景偏少
✅ 灰度发布零差错	❌ 监控 SLO 粒度不够细
✅ 跨团队协作高效	❌ 文档自动化不足

7.2 展望 2025

Serverless 支付函数：基于 Knative 按请求计费，成本再降 30 %。
RISC-V 网关：与中科院合作，硬件卸载 TLS 握手，QPS 提升 40 %。
AI 风险识别：引入 OpenAI GPT-4o mini 实时判断异常交易，误报率降低 75 %。

🏁 总结

5 天，120 小时，从 18 万到 100 万 TPS，PayFi 用可验证的技术路径证明：高并发不是魔法，而是工程化的胜利。