性能与资金

随着互联网的发展，很多大中型网站都保存了大量的图片资源。当用户访问这些图片资源异常丰富的网站(如淘宝、JD.COM等电商网站)时，网页中的图片信息占了页面数据流的很大一部分，于是问题也就来了：

(1)由于客户端浏览器的限制，无法同时从一台服务器下载页面中的所有图片信息；

PS:浏览网页时，Web服务器与浏览器建立连接，每个连接代表一个并发。当页面包含多个图片时，Web服务器和浏览器会产生多个连接，同时发送文本和图片，以提高浏览速度。因此，页面中的图片越多，Web服务器的压力就越大。同时，由于浏览器本身的并发连接数限制(2 ~ 6个并发连接数)，意味着当页面上的图片多于并发连接数限制时，无法同时下载和显示所有图片。

(2)因为图片存储在物理服务器中，所以需要频繁地进行I/O操作来访问图片。因此，当并发用户数量不断增加时，I/O操作将成为整个系统的性能瓶颈。

(3)由于操作系统的限制，一个目录中可以存储的图片文件数量也是有限的。随着图片资源的不断增加，如何有效地管理和维护图片也是一个难题。

对于少数大型网站系统，由于其资金和人力资源雄厚，可以采用NFS、CDN、Lighttpd、反向代理、负载均衡等技术提高用户访问速度；但是，这些技术需要庞大的资金来支持。对于大多数中小型网站系统，有没有适合中型商业网站海量图片数据分布式动态存储和负载均衡的解决方案？这种方案能否在只增加一点点硬件成本的情况下提高网站的访问速度，并根据需要动态调整图像服务器的数量和图像的存储目录，保证系统的可扩展性和伸缩性？总结：需求总是那么美好，用最少的钱做尽可能多的事！就在我们决定放弃自己的发展定位，去蓝翔学习挖掘机技术的时候，突然发现这么多的技术先锋给我们指明了方向。

架构设计：构建图片服务器集群

对于一个小型网站来说，由于数据规模较小，网站的所有页面和图片都可以存放在一个home目录下，对系统架构和性能的要求比较简单。而大中型网站的图片文件数量庞大，使用的技术也更加广泛，从硬件到软件，编程语言、数据库、Web服务器、防火墙等领域都有更高的要求。因此，有必要建立一个单独的图片服务器来存储图片，并将图片数据的流动与Web服务器分开。这种架构可以有效缓解Web服务器的I/O性能瓶颈，提高用户的访问速度。

1 系统设计目标　

基于以上考虑，我们希望设计目标是：

(1)图片可以分布式存储；

(2)图片服务器可以实现负载均衡；

(3)图像服务器节点可以根据用户访问量和网站图像数据的增加动态添加；

(4)图像服务器节点的动态调整对网站用户透明，不会中断系统的正常运行；

其中，(1)和(2)是针对系统的高可用性和可扩展性，而(3)和(4)是针对系统的高可用性和可扩展性。

2 系统架构设计

系统整体架构如上图所示：包括客户端、Web服务器、数据库服务器、图片服务器集群四个部分。

(1)Web服务器部署网站的网页以响应客户端用户的请求。当用户浏览网页时，Web服务器响应请求，访问数据库服务器，获取网页中所有图片的URL路径，然后生成页面返回给客户端；

(2)客户端接收页面，根据页面中的图片URL路径，自动从不同的图片服务器下载并显示相应的图片。

(3)数据库服务器用于记录所有图片的序列号、图片的存储位置等信息，以及所有图片服务器的配置和当前状态信息。

(4)图像服务器集群用于存储网站的所有图像信息，集群中的服务器数量可以根据需要动态增加或删除。