Stripe零停机数据迁移平台深度解析：PB级MongoDB分片毫秒切换实战

Stripe 构建了一套零停机数据移动平台，能够迁移 PB 级数据并在毫秒级完成流量切换。该平台支撑着 Stripe 的基础设施，每秒处理 500 万次数据库查询，覆盖 2000 多个基于 MongoDB 的分片，年交易额达 1.4 万亿美元，可靠性高达 99.9995%。

迁移过程遵循六阶段蓝图，围绕三个核心原则设计：保持数据一致性且停机时间短于节点故障事件、最小化对实时查询的性能影响、支持从小型数据集到数十 TB 的分片范围。

迁移流程阶段详解

1. 迁移注册 更新路由元数据服务以注册新目标分片及其键范围，在数据移动前确立目标位置。

2. 批量数据导入 通过优化服务传输主数据集，相比标准导入实现十倍性能提升。团队重排插入操作以匹配 MongoDB B-tree 存储引擎，按各分片最常用索引排序物品，使写入性能提升 10 倍。

3. 异步复制 专用复制服务维持源和目标分片间的双向同步，在捕获源数据变更的同时将修改复制回源分片。这种双向方法为出现问题时提供完整迁移回滚能力，成为金融数据的关键安全机制。

4. 验证服务 在执行流量切换前，验证服务执行全面正确性检查，比较源和目标分片间的数据，确保跨迁移边界的数据完整性。

5. 流量切换 基于“版本化门控”机制，协调数据库代理服务、协调器、路由服务和复制服务的版本更新。客户端应用程序通过代理在版本一下查询路由到源数据库，协调器设置版本二并验证复制同步。确认后，代理获取新路由并开始用版本二查询，将流量导向目标数据库，而源分片接收更新以保持回滚能力。整个协调过程在毫秒至多 2 秒内完成，客户干扰不可感知。这一 云原生技术 实现的高效切换保障了系统连续性。

6. 迁移注销 通过清理元数据和停用迁移基础设施结束流程。

平台应用与构建决策

除水平扩展外，Stripe 使用该平台进行分片合并、MongoDB 跨多主要版本升级和租户模型转换。基础投资使工具能服务于超出原始设计的多种场景。

Stripe 内部构建 DocDB 平台而非使用托管服务，源于安全策略执行、可预测性能和多租户支持与强制配额的需求。到 2020 年单个分片达数十 TB 时，公司需要系统化数据移动方法。40% 客户在支付被拒后放弃交易，使得零停机迁移成为必需而非可选。考虑到战略重要性、差异化需求和安全需要，自建 versus 外购决策对 Stripe 具有意义。