一個大型網站的圖片服務器架構設計與思路

隨著互聯網的發展，許多大中型的網站都保存了大量的圖片資源，用戶在訪問這些圖片資源異常豐富的網站（如淘寶、京東等電子商務網站）時，網頁中的圖片信息占據了頁面數據流量的很大部分，那么問題也來了：

（1）由于受客戶端瀏覽器限制，無法從一臺服務器上同時下載頁面中所有圖片信息；

PS：當一個網頁被瀏覽時，Web服務器與瀏覽器建立連接，每個連接表示一個并發。當頁面包含多個圖片時，Web服務器與瀏覽器會產生多個連接,同時發送文字和圖片以提高瀏覽速度。因此，頁面中圖片越多Web服務器受到的壓力也就越大。同時由于受到瀏覽器本身的并發連接數限制(2個～6個并發)，意味著頁面上有多于并發連接數限制的圖片時，也不能并行地把所有圖片同時下載和顯示。

（2）由于圖片保存在物理服務器上，訪問圖片需要頻繁進行I/O操作：因此當并發用戶數越來越多時，I/O操作就會成為整個系統的性能瓶頸；

（3）由于受操作系統的限制,一個目錄中能存放的圖片文件數量也是有限的：隨著圖片資源不斷增加，如何有效管理和維護圖片也是一個難題；

對于少數大型網站系統，由于自身具有雄厚的資金和人力資源，可采用NFS、CDN、Lighttpd、反向代理、負載均衡等技術提高用戶訪問速度；但是，這些技術需要龐大的資金來支持。

對于多數中小型網站系統，有木有一種方案適用于中等規模商務網站的海量圖片數據分布式動態存儲及負載均衡的解決方案？該方案可否只需增加很少的硬件成本，即可提升網站的訪問速度，并且可以根據需要動態調整圖片服務器的數量及圖片的存儲目錄，確保系統具有可擴展性和伸縮性。

SUMMARY：需求永遠是那么美好，使用最少的money干盡量多的事情！正在我們決定放棄開發崗位去藍翔學挖掘機技術的時候，我們突然發現有那么多的技術先驅已經給我們指明了道路。

架構設計：構建圖片服務器集群

對于小型網站，由于數據規模小，可以把網站所有頁面和圖片統一存放在一個主目錄下，這樣的網站對系統架構、性能要求都很簡單。但大中型網站都保存有海量級的圖片文件，所采用的技術更是涉及廣泛，從硬件到軟件、編程語言、數據庫、Web服務器、防火墻等各個領域都有較高要求。因此，有必要設立單獨的圖片服務器來專門存放圖片，把圖片數據的流量從Web服務器上分離開，這樣的架構可以有效緩解Web服務器的I/O性能瓶頸，提升用戶的訪問速度。

1、系統設計目標　　

基于以上的考慮，我們希望的設計目標是：

（1）圖片能進行分布式存儲；　

（2）圖片服務器能實現負載均衡；　　

（3）能根據用戶訪問量及網站圖片數據量的增加能動態添加圖片服務器節點；

（4）圖片服務器節點的動態調整對網站用戶而言是透明的，并且不會中斷系統的正常運行；

其中，（1）和（2）是針對系統的高可用和伸縮性，而（3）和（4）則是針對系統的高可用和可擴展而言的。

2、系統架構設計

一個大型網站的圖片服務器架構設計與思路

系統整體架構如上圖所示：包括客戶端、Web服務器、數據庫服務器、圖片服務器集群4個部分。

（1）Web服務器部署網站的Web頁面，用于響應客戶端用戶的請求。當用戶瀏覽網頁時，Web服務器響應請求并訪問數據庫服務器，獲得網頁中所有圖片的URL路徑，然后生成頁面并返回給客戶端；

（2）客戶端接收該頁面并根據頁面中的圖片URL路徑自動從不同的圖片服務器下載并顯示相應圖片。

（3）數據庫服務器用于記錄所有圖片的編號以及圖片的存放位置等信息，同時需要記錄所有圖片服務器的配置及當前狀態信息。

（4）圖片服務器集群用于存放網站的所有圖片信息，該集群的服務器數量可以根據需要動態增加或刪減。

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