中等规模网站的UGC图片存放规划

　　先声明，本文借鉴了很多刘涛(Tarkus)和 Druggo Yang 的实战经验，特此感谢

　　好像现在是个网站就允许用户上传头像，其中一部分还允许上传相册、个性背景图之类的东西。对图片的规划各村都有各村的高招，这里只是抛砖引玉、提个醒：当文件膨胀到一定规模的时候再去改就来不及了，在一个项目的草创时期，让一个人多花两个星期的时间来琢磨这个“小”问题也绝对称不上是过度设计。

　　我对中等的定义：图片所占空间在 1T – 数十 T 之间。

　　功能需求

　　基本的就两点：排除重复，和可扩展性。

　　排重并不为很多人所重视，因为对很多人来说短期可以承受，实际经验重复的占了 50%(一些流行的图片会被重复上传很多次)，但问题是这里还关系到另外一件事：审核。例如一些很流行的黄图会被频繁的被不同人重复上传，这也是不小的审核工作量。

　　具体设计

　　简单的说就是 MySQL 单点来保证唯一，将文件 MD5 转换为递增ID，再将固定数量的文件分成组，例如最简单的 MySQL 表可以这样。

　　每次有上传，先 MD5、INSERT，成功就返回 ID，失败就重新 SELECT 找以前的 ID

　　文件就是整个 ID 的补零切三段，如 12345 保存为实际的文件 /upload/000/012/345，不保留扩展名，统一发送 Header Content-Type application/octet-stream

　　首要原则是只新增，不改写(除了审核后删除的)

　　调优

　　上面所述只为了方便理解的最精简的方案，还有很多事情可以做。

　　用于发号的 MySQL 仅仅是写入单点，对于已经生成的 hash，可以定期生成 Archive 引擎 的只读表。然后新上传时以 SELECT/INSERT/SELECT 的顺序获取 ID(这时候，第三步的 SELECT 是极其罕见的)。

　　如果是 nfs 挂载，初期可以挂整个 /upload，后期可以以一级子目录为单位，分散在不同机器上。如 /upload/001 和 /upload/002 挂在机器 A 上，诸如此类。这样我们可以每 M 个图片为一个挂载单位(下面简称 MU——Mounted Unit)。如果图片的平均大小是 200K 左右，则每个 MU 的平均大小应该在 1M * 200K = 200G 左右。由于内容不再改写，老的 MU 可以到处搬动、甚至分散到不同机房，其实是类似 flickr 的 farm*.static 子域名。

　　实际磁盘问题是个大问题，这方面网友 Druggo Yang 给了我很多经验，他最早面临的问题是大量随机读写、几乎没热点，大概是文件实在太碎，硬盘反倒在网卡之前成为瓶颈，银弹是有：SSD，不过太tmd贵了。 最后他们是用的 LVS，那已经是我知识体系以外的东西了。

　　我想到的解决方法被 Druggo Yang 评价为自己做软 RAID：不同 MU 挂到不同盘，用 nginx 访问，或者系统本身瓶颈，那就若干个 Server 有相同的 MU，做轮询。但总之我不推荐做磁盘 RAID，这可能是我还没搞明白，也可能真的如此，就拿最简单的两块硬盘做 RAID 0 来说，按我的理解，每读一个文件的时候，两块磁盘都需要定位，而两块独立的磁盘却可以分别各定位一个文件，据说也会受磁盘控制器的限制，但大体上不影响我 的我的结论：RAID 的优势应该在连续读写上，而随机读写反而会因为短板效应而略微降低 IOPS。总之这问题我只能纸上谈兵，有条件应该拿几块硬盘测一下的。

　　此外，诸如目录分级是 1000 还是 100 个文件一组，还是用其他进制，都可以细测。记得以前看过一个单目录文件数的 Benchmark，可惜后来再也找不到了(有谁能提示一下?)，隐约记得 500 比较合适，因为这里需要频繁手工搬动，索性就弄个人脑容易识别的数了

　　另外为了防止遍历需要加个扰码，这也很容易了。

　　至于缩略图接口，另算

　　应用特例：头像

　　其实每个网站都有的图片机制是头像，现在普遍的规则是用户 ID + 补码，补码可以是更新次数(如 douban)、时间戳(如 t.sina)、文件名(如 twitter)之类的。补码的主要目的是为了靠改变 URL 而绕开 Header Expires

　　但直到上家公司的产品部门在全面模仿 Facebook 运动中，想要实现 Facebook 里的一个功能：所有图片的大一统，如新上传的图片进相册、可以将任意一张图片设为头像，而收藏功能的流程跟自己上传几乎是一样的，等等，虽然这个改动过于 底层以至于辞职一年多后公司彻底黄掉也没能看到它实现，但我还是很喜欢这个大一统的：不去考虑一张图片被哪些地方引用，只管存就是了，而所有涉及到图片的 地方，都保存的是图片 ID，因此只看某一张图片的 URL，你不知道头像的主人是谁：有可能其他人也用相同的图片做头像，或者在某人的相册里。

　　问题

　　再次强调，这仅仅是个例子，针对每个网站、每个应用的需求，方案也是千变万化的。大家都有各自关注的重点。

　　所有图片都是不删的，删的只是针对图片的引用页而已，也就是说，如果一个人传了几张私人图片、由自己删除后，如果别人知道图片 URL，则还是可以访问的(或者更简单的情况，某个被设置为限少数人访问的相册的图片 URL 被公开)，我不清楚实际运营时这个问题是否会很严重，总之不好回避。

　　对 MU 的调配是基于人工的，而不是任何高科技的自维护系统。老实说我认为就目前(2010 年)来说，除了 SSD 在某些特殊情况下能值回票价，其他的一些高科技玩意真的看不懂，我目前还很排斥云××类东西，不仅仅是贵，最主要的原因是，即使钱花到了，它们做的还没说 的那么好。一个外行可以把技术视为魔法和银弹，但作为从业者，基本的问题是应该知道的，云存储再牛逼，他也是跑在机械硬盘上的，而我们现有的工作，有很重 要的一部分是在约定的系数下，加减成本和可靠性两个指标，使其乘积最大。如果磁盘数量在可控范围内，偶尔找人花几个工时维护一下就够，我相信普通的热备就 已经是好的选择。除非容量已经上 PB 了，或者到了无缘无故的程度，可反过来说，那些魔法软件又有多少 PB 级案例?总之云××可以等等，第一批冲上去的大都是炮灰。现阶段我还是觉得每GB平均半毛钱不到的硬盘真他妈便宜好用

　　来源：http://soulogic.com/blog/archives/407.html

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