浅谈图片服务器的架构演进

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3) Bucket

GraphicsMagick 提供了包括裁、缩放、合成、打水印、图像转换、填充等非常丰富的接口API,其中的开发包SDK也非常丰富,包括了JAVA(im4java)、C、C++、Perl、PHP、Tcl、Ruby等的调用,支持超过88中图像格式,包括重要的DPX、GIF、JPEG、JPEG-2000、PNG、PDF、PNM和TIFF,GraphicsMagick可以 再绝大多数的平台上使用,Linux、Mac、Windows都这麼 疑问。却说独立开发哪哪几个图片处理服务,对服务器的IO要求相对要高所以,却说目前哪哪几个开源的图片处理编辑库,相对来说还有的是很稳定,笔者在使用GraphicsMagick 的随后就遇到了tomcat 线程池池crash情况表,须要手动重启tomcat服务。

3)提高网站的可扩展性-通过增加图片服务器,提高图片服务吞吐能力。

在OSS中,用户的每个文件有的是另1个Object,每个文件需小于5TB。Object中有 key、data和user meta。其中,key是Object的名字;data是Object的数据;user meta是用户对该object的描述。其使用土辦法 非常简单,如下为java sdk:

Bucket是OSS上的命名空间;Bucket名在整个OSS中具有全局唯一性,且这麼 修改;存储在OSS上的每个Object须要都中有 在某个Bucket中。另1个应用,类似于于图片分享网站,可以 对应另1个或多个Bucket。另1个用户最多可创建10个Bucket,但每个Bucket中存放的Object的数量和大小总和这麼 限制,用户不须要考虑数据的可扩展性。

2)Quota

1)KV Engine

签名的Python代码如下:

3) 用户访问流程

用户注册OSS时,系统会给用户分配一对Access Key ID & Access Key Secret,称为ID对,用于标识用户,为访问OSS做签名验证。

安全模块主要记录User对应的ID和Key,并提供OSS访问的用户验证功能。

用分布式存储有哪几个好处,分布式能自动提供冗余,不须愿意们歌词 歌词 歌词 去备份,担心数据安全,在文件数量很重大的情况表下,备份是一件很痛苦的事情,rsync扫一每段是是所以 我好哪几个小时,还有所以所以 我分布式存储动态扩容方便。当然在国内的所以所以文件系统里,TFS(http://code.taobao.org/p/tfs/src/)和FASTDFS有的是所以用户,却说TFS的优势更是针对所以小文件存储,主所以 我淘宝在用。另外FASTDFS在并发高于200写入的情况表下出现性能疑问,稳定性不够友好。OSS存储使用的是阿里云基于飞天5k平台自主研发的高可用,高可靠的分布式文件系统盘古。

基于haproxy的自动hash架构 ,这是这些新的缓存架构,由nginx作为最前端,代理到缓存机器。 nginx里面是缓存组,由nginx经过url hash后将请求分到缓存机器。

4)太久考虑数据备份和容灾

使用阿里云OSS和CDN可以 非常方便的针对每个bucket进行内容加速,却说每个bucket对应另1个独立的二级域名,针对每个文件进行CDN删除,简单、经济地处理服务的存储和网络疑问,毕竟大多数网站或应用的存储和网络宽度多半是被图片或视频消耗掉的。

现在几乎任何另1个网站、Web App以及移动APP等应用都须要有图片展示的功能,对于图片功能从下至上有的是很重要的。须要要具有前瞻性的规划好图片服务器,图片的上传和下载宽度至关重要,当然这并有的是说一上来就搞很NB的架构,共要具备一定扩展性和稳定性。觉得各种下发有的是,在这里我所以 我谈谈我的所以被委托人想法。

1)性能:现有特性过度依赖nfs,当图片服务器的nfs服务器有疑问时,却说影响到前端web服务器。NFS的疑问主所以 我锁的疑问. 很容易造成死锁, 这麼 硬件重启可以 处理。尤其当图片达到一定的量级后,nfs会有严重的性能疑问。

1)用户上传图片到web服务器后,web服务器处理完图片,却说再由前端web服务器把图片post到到[图片1]、[图片2]…[图片N]其中的另1个,图片服务器接收到post过来的图片,却说把图片写入到本地磁盘并返回对应成功情况表码。前端web服务器根据返回情况表码决定对应操作,却说成功一句话,处理生成各尺寸的缩略图、打水印,把图片服务器对应的ID和对应图片路径写入DB数据库。

却说愿意在每台图片服务器同步所有图片,这麼 NFS是最简单的文件共享土辦法 。NFS是个分布式的客户机/服务器文件系统,NFS的实质在于用户间计算机的共享,用户可以 联结到共享计算机并象访问本地硬盘一样访问共享计算机上的文件。具体实现思路是:

3)用户访问图片

觉得现的具体思路如下:

3)太久对存储设备进行管理、维护。

2)太久关心数据的存储路径。

所以架构方便纯squid缓存升级,可以 在squid的机器加带装nginx。 nginx有缓存的功能,可以 将所以访问量特大的链接直接缓存在nginx上,就太久经太久 一次代理的请求,都可以 保证图片服务器的高可用、高性能。比如favicon.ico和网站的logo。 负载均衡负责OSS所有的请求的负载均衡,后台的http服务器故障会自动切换,从而保证了OSS的服务不间断。

2)高可用:对外提供下载的图片服务器这麼 一台,容易出现单点故障。

2011年李彦宏在百度联盟峰会上就提到过互联网的读图时代却说到来,图片服务早已成为另1个互联网应用中占比很大的每段,对图片的处理能力也相应地变成企业和开发者的一项基本技能,图片的下载和上传宽度显得更加重要,要想处理好图片,须要面对的另1个主要疑问是:大流量、高并发、海量存储。

3)稳定性:squid作为老牌劲旅缓存,其稳定性更可靠所以,从我身边所以使用者反馈来看varnish偶尔会出现crash的情况表。Traffic Server在雅虎目前使用期间也这麼 出现已知的数据损坏情况表,其稳定性相对也比较可靠,对于未来觉得更期待Traffic Server在国内都可以 拥有更多的用户。

用户访问页面的随后,根据请求图片的URL到对应图片服务器去访问图片。

我们歌词 歌词 歌词 须要调节上传时,只须要修改web服务器post到的目的图片服务器的ID,就可以 控制上传到哪台图片存储服务器,对应的图片存储服务器只须要安装nginx共同提供另1个python却说php服务接收并保存图片,却说愿意愿意开启python却说php服务,也可以 编写另1个nginx扩展模块。

在介绍初始阶段的早期的小型图片服务器架构随后,首先愿意门了解一下NFS技术,NFS是Network File System的缩写,即网络文件系统。NFS是由Sun开发并发展起来的一项用于在不同机器,不同操作系统之间通过网络互相分享每个人的文件。NFS server也可以 看作是另1个FILE SERVER,用于在UNIX类系统之间共享文件,可以 轻松的挂载(mount)到另1个目录上,操作起来就像本地文件一样的方便。

5) 安全性:nfs土辦法 对于拥有web服务器的密码的人来说,可以 随意修改nfs里面的内容,安全级别不高。

3)安全模块

4) Object

阿里云CDN服务是另1个遍布全国的分布式缓存系统,都可以 将网站文件(如图片或JavaScript代码文件)缓存到全国多个城市机房中的服务器上,当另1个用户访我不知道的网站时,会就近到靠近TA的城市的服务器上获取数据,原来最终用户访我不知道的服务宽度会非常快。

此模块记录了Bucket和用户的对应关系,和以分钟为单位的Bucket资源使用情况表。Quota还将提供HTTP接口供Boss系统查询。

2)都可以 专门对图片服务器进行优化-为图片服务设置有针对性的缓存方案,减少宽度网络成本,提高访问宽度。

阿里云目须却说对外开放图片处理API,包括了大多数常用处理处理方案:缩略图、打水印、文字水印、样式、管道等。开发者可以 非常方便的使用如上图片处理方案,希望太久 的开发者都可以 基于OSS开放出更多优秀的产品。

其中method可以 是PUT、GET、HEAD、DELETE中的任意这些;最后另1个参数“timeout”是超时的时间,单位是秒。另1个通过里面Python土辦法 ,计算得到的签名URL为:

2)处理文件系统式的缓存,在文件数据量非常大的情况表下,文件系统的性能很差,像squid,nginx的proxy_store,proxy_cache类似于于的土辦法 缓存,当缓存的量级上来后,性能将这麼 满足要求。开源的traffic server直接用裸盘缓存,是另1个不错的选者,国内大规模应用并签署 出来的主所以 我淘宝,并有的是却说它做的差,所以 我开源时间晚。Traffic Server 在 Yahoo 内部人员使用了超过 4 年,主要用于 CDN 服务,CDN 用于下发特定的HTTP 内容,通常是静态的内容如图片、JavaScript、CSS。当然使用leveldb类似于于的做缓存,我估计可以 达到很好的效果。

1 )Access Key ID & Access Key Secret (API密钥)

2) Service

用户访问图片时,通过[图片1]这台图片服务器来读取相应mount目录里面的图片。

OSS中的Object源信息和数据文件有的是存装进KV Engine上。在6.15的版本,V Engine将使用0.8.6版本,并使用为OSS提供的OSSFileClient。

对于图片服务器来说IO无疑是消耗资源最为严重的,对于web应用来说须要将图片服务器做一定的分离,却说很却说却说图片服务器的IO负载意味着应用崩溃。却说尤其对于大型网站和应用来说,非常有必要将图片服务器和应用服务器分离,构建独立的图片服务器集群,构建独立的图片服务器其主要优势:

如: http://imgN.xxx.com/image1.jpg

却说服务不允许防盗链,这麼 访问量会引起宽度、服务器压力等疑问。比较通用的处理方案是在nginx却说squid反向代理软件加带带refer ACL判断,OSS也提供了基于refer的防盗链技术。当然OSS也提供了更为高级的URL签名防盗链,其觉得现思路如下:

1)分担Web服务器的I/O负载-将耗费资源的图片服务分离出来,提高服务器的性能和稳定性。

1)性能:varnish这些的技术上优势要高于squid,它采用了“Visual Page Cache”技术,在内存的利用上,Varnish比Squid具有优势,它处理了Squid频繁在内存、磁盘中交换文件,性能要比Squid高。varnish是这麼 cache到本地硬盘上的。还有强大的通过Varnish管理端口,可以 使用正则表达式快速、批量地清除每段缓存。nginx是用第三方模块ncache做的缓冲,其性能基本达到varnish,但在架构中nginx一般作为反向(静态文件现在用nginx的所以 ,并发能支持到2万+)。在静态架构中,却说前端直接面对的是cdn活着前端了4层负载一句话,完整篇 用nginx的cache就够了。

5)简单接入云存储,尽情享受存储服务。

2)用户上传图片

用户通过Internet访问页面提交上传请求post到web服务器,web服务器处理完图片后由web服务器拷贝到对应的mount本地目录。

此阶段的图片服务器架构,增加了负载均衡和分布式图片存储,都可以 在一定程度上处理并发访问量高和存储量大的疑问。负载均衡在有一定财力的情况表下可以 考虑F5硬负载,当然也可以 考虑使用开源的LVS软负载(共同还可开启缓存功能)。此时将极大提升访问的并发量,可以 根据情况表随时调配服务器。当然此时也存在一定的瑕疵,那所以 我却说在多台Squid上存在同一张图片,却说访问图片须却说第一次分到squid1,在LVS过期后第二次访问到squid2却说别的,当然相对并发疑问的处理,此种小量的冗余完整篇 在我们歌词 歌词 歌词 的允许范围之内。在该系统架构中二级缓存可以 使用squid也可以 考虑使用Varnish却说traffic server,对于cache的开源软件选型要考率以下几点

1)所有前端web服务器都通过nfs挂载3台图片服务器export出来的目录,以接收web服务器写入的图片。却说[图片1]服务器挂载另外两台图片服务器的export目录到本地给apache对外提供访问。

阿里云存储服务(OpenStorageService,简称OSS),是阿里云对外提供的海量,安全,低成本,高可靠的云存储服务。用户可以 通过简单的 REST接口,在任哪天间、任何地点上传和下载数据,也可以 使用WEB页面对数据进行管理。共同,OSS提供Java、Python、PHP SDK,复杂化用户的编程。基于OSS,用户可以 搭建出各种多媒体分享网站、网盘、被委托人企业数据备份等基于大规模数据的服务。在以下图片云存储主要以阿里云的云存储OSS为切入点介绍,上图为OSS云存储的简单架构示意图。

http://oss-example.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/oss-api.jpg?OSSAccessKeyId=44CF9590006BF252F707&Expires=1141889120&Signature=vjbyPxybdZaNmGa%2ByT272YEAiv4%3D

首先,确认被委托人的bucket权限是private,即所以bucket的所有请求须要在签名认证通随后才被认为是合法的。却说根据操作类型、要访问的bucket、要访问的object以及超时时间,动态地生成另1个经过签名的URL。通过所以签名URL,你授权的用户就可以 在该签名URL过期时间前执行相应的操作。

从整个业界来看,最近原来的面向被委托人用户的云存储如国外的DropBox和Box.net非常受欢迎,国内的云存储目前比较不错的主要有七牛云存储和又拍云存储。

分布式文件系统盘古和Google的GFS类似于于,盘古的架构是Master-Slave主从架构,Master负责元数据管理,Sliave叫做Chunk Server,负责读写请求。其中Master是基于Paxos的多Master架构,另1个Master死了随后,另外另1个Master可以 放慢接过去,基本都可以 做到故障恢复在一分钟以内 。文件是按照分片存放,每个会分另1个副本,装进不同的机架上,最后提供端到端的数据校验。

2) 上传控制

真正意义上的“云存储”,有的是存储所以 我提供云服务,使用云存储服务的主要优势有以下几点:

3) 扩展性:图片服务器之间的依赖太久 ,却说横向扩展余地不够。

从传统互联网的web1.0,历经web2.0时代以及发展到现在的web3.0,随着图片存储规模的增加,图片服务器的架构也在逐渐存在变化,以下主要论述另1个阶段的图片服务器架构演进。

图片的访问土辦法 也非常简单其url为:http://bucketname.oss.aliyuncs.com/bucketKey

1)用户太久了解存储设备的类型、接口、存储介质等。

图片服务器的图片下载比例远远高于上传比例,业务逻辑的处理也区别明显,上传服器对图片重命名,记录入库信息,下载服务器对图片加带水印、修改尺寸类似于于的动态处理。从高可用的宽度,我们歌词 歌词 歌词 能容忍每段图片下载失败,但绝这麼 有图片上传失败,却说上传失败,意味着数据的丢失。上传与下载分开,能保证太久因下载的压力影响图片的上传,却说还有所以,下载入口和上传入口的负载均衡策略有的是所不同。上传须要经过Quota Server记录用户和图片的关系等逻辑处理,下载的逻辑处理却说绕过了前端缓存处理,穿透后端业务逻辑处理,须要从OSS获取图片路径信息。近期阿里云会推出基于CDN就近上传的功能,自动选者离用户最近的CDN节点,使得数据的上传下载宽度均得到最优化。相较传统IDC,访问宽度提升数倍。

当网站达到一定的规模后,对图片服务器的性能和稳定性有一定的要求后,上述NFS图片服务架构面临着挑战,严重的依赖NFS,却说系统存在单点机器容易出现故障,须要对整体架构进行升级。于是出现了上图图片服务器架构,出现了分布式的图片存储。

执行以上代码即可将图片流上传至OSS服务器上。

以上架构存在的疑问:

以上图片服务下发消除了早期的NFS依赖以及单点疑问,时都可以 均衡图片服务器的空间,提高了图片服务器的安全性等疑问,却说又带来另1个疑问是图片服务器的横向扩展冗余疑问。只想在普通的硬盘上存储,首先还是要考虑一下物理硬盘的实际处理能力。是 7200 转的还是 20000 转的,实际表现差别就很大。至于文件系统选者xfs、ext3、ext4还是reiserFs,须要做所以性能方面的测试,从官方的所以测试数据来看,reiserFs更适合存储所以小图片文件。创建文件系统的随后 Inode 疑问也要加以考虑,选者共要大小的 inode size ,却说Linux 为每个文件分配另1个称为索引节点的号码inode,可以 将inode简单理解成另1个指针,它永远指向本文件的具体存储位置。另1个文件系统允许的inode节点数是有限的,却说文件数量太久 ,即使每个文件有的是0字节的空文件,系统最终也会却说节点空间耗尽而这麼 再创建文件,却说须要在空间和宽度上做选者,构造合理的文件目录索引。

4) 存储:web服务器上传热点不可控,造成现有图片服务器空间占用不均衡。

通过所以动态计算签名URL的土辦法 ,可以 有效地保护装进OSS上的数据,处理被被委托人盗链。

当然图片服务器的图片同步可以 不采用NFS,也可以 采用ftp或rsync,采用ftp原来一句话每个图片服务器就都保存一份图片的副本,也起到了备份的作用。却说缺点是将图片ftp到服务器比较耗时,却说使用异步土辦法 去同步图片一句话又会有延时,不过一般的小图片文件也还好了。使用rsync同步,当数据文件达到一定的量级后,每次rsync扫描会耗时随后也会带来一定的延时性。

阿里云CDN服务在全国部署超过200个节点,能提供给用户优良的网络加速效果。当网站业务一直爆发增长时,太久手忙脚乱地扩容网络宽度,使用CDN服务即可轻松应对。和OSS服务一样,使用CDN,须要先在aliyun.com网站上开通CDN服务。开通后,须要在网站上的管理中心创建你的distribution(即下发频道),每个distribution由另1个须要的每段组成:distribution ID和源站地址。

OSS提供给用户的虚拟存储空间,在所以虚拟空间中,每个用户可拥另1个到多个Bucket。

对于在线图片的编辑处理,GraphicsMagick(GraphicsMagick(http://www.graphicsmagick.org/))对于从事互联网的技术人员应该太久陌生。GraphicsMagick是从 ImageMagick 5.5.2 分支出来的,却说现在他变得更稳定和优秀,GM更小更容易安装、GM更有宽度、GM的手册非常丰富GraphicsMagick的命令与ImageMagick基本是一样的。