CN108108247A - 分布式图片存储服务系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明还提供了一种分布式图片存储服务方法,图片存储服务系统(300)对上传的图片进行存储,在存储过程中,首先,通过文件路径生成模块(303)将图片变换成数字,生成多级子目录,用于存储图片;HTTP负载均衡模块(302)对图片文件的大小、使用频率、数量以及NoSQL数据库模块(306,308)的容量和状态等进行检测和运算,并且分配图片文件的存储和读取路径;当客户上传或请求图片服务时,HTTP负载均衡模块(302)通过检测和运算做出判断,确定由特定NoSQL数据库模块(306,308)或者客户端图片缓存模块(311)或者存储硬盘(309)向客户提供图片服务。相对于现有技术,本发明提供的技术方案图片存储和Web服务分离,进而通过负载均衡合理配置存储路径,从而有效提高了图片传输的速度和并发性。
Description
技术领域
本发明涉及数据存储服务领域,特别涉及一种互联网服务中图片的存储服务系统和方法。
背景技术
随着互联网的高速发展,图片服务已经成为互联网应用中一个重要的部分,对图片的处理能力也成为一个企业基本的技术能力。特别是对于包含大量图片的图片类应用(如桌面应用)、电商类应用(如淘宝、京东)、社交媒体类应用和安防行业应用等,当处理海量图片时,如何降低存储成本、提高图片并发读取性能、增强容量可扩展能力都是目前图片存储技术面临的主要问题。
如图1所示,传统方式的web服务中,图片服务一般以模块或插件的方式集成在web应用的内部,例如在web服务模块120中设置图片处理模块101,所述图片处理模块101例如是作为Nginx或Tomcat的一个模块或插件。经处理后的图片再发送给web客户106、108、110。这样的方式导致web服务面临很大的流量、数据处理压力,会大大降低网站服务的并发能力和响应速度;而大型企业的海量图片数据存储,往往涉及几千台服务器,架构复杂,并不适用中小企业。
针对此种情况,本发明提供了一个支持分布式部署的基于文件系统的图片存储方法,在普通Linux/windows服务器上可实现TB级别的图片存储服务;同时支持分布式部署,当客户向web服务器请求服务时,根据负载均衡算法选择合适的图片存储服务器,由它来向客户提供服务。由此,本发明可以不需要专门的文件存储服务器就可满足中小级企业的的图片存储需求,可有效降低提供服务的成本; 同时将普通的web服务与图片服务分离,加快了web服务的响应速度并提高了服务的并发性能,极大地改善了用户体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分布式图片存储方法,以及使用该分布式图片存储方法的应用系统,可大大节省服务端特别是中小企业提供服务的成本,提高web服务的响应速度和并发性能,增强用户体验。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种分布式图片存储服务系统,其包括web服务器和多种图片存储子系统,其特征在于,在web服务器和多个图片存储子系统之间设置HTTP负载均衡器,用于根据图片的大小、访问量从多个图片存储子系统选择一个或多个图片存储子系统提供图片服务。
所述的分布式图片存储服务系统还包括文件路径生成模块,所述文件路径生成模块将图片转换成数字。
所述文件路径生成模块将图片转换成32位的十六进制数。
将上述32位的十六进制数对前六位进行哈希变换,第1-3位变换后作为第一级子目录,第4-6位变换后作为二级子目录。
二级子目录下是以MD5命名的文件夹,每个MD5文件夹内存储图片的原图和其他需要存储的版本。
所述图片存储子系统包括NoSQL数据库代理。
所述图片存储子系统还包括一个以上的NoSQL数据库。
其中,NoSQL数据库代理用于将图片存储到与该NoSQL数据库代理连接的NoSQL数据库。
本发明还提供了一种分布式图片存储服务方法,图片存储服务系统对上传的图片进行存储,在存储过程中,
首先,通过文件路径生成模块将图片变换成数字,生成多级子目录,用于存储图片;
HTTP负载均衡模块对图片文件的大小、使用频率、数量以及NoSQL数据库模块的容量和状态等进行检测和运算,并且分配图片文件的存储和读取路径;
当客户上传或请求图片服务时,HTTP负载均衡模块通过检测和运算做出判断,确定由特定NoSQL数据库模块或者客户端图片缓存模块或者存储硬盘向客户提供图片服务。
作为另一个解决方案,本发明提供了一种分布式图片存储服务系统,其包括HTTP负载均衡模块、文件路径生成模块、HTTP模块、图片压缩/处理模块、NoSQL数据库模块以及图片缓冲模块;
其中,文件路径生成模块将图片转换成数字,生成多级子目录,用于存储图片;HTTP负载均衡模块根据图片文件的大小、使用频率、数量以及NoSQL数据库模块的容量和状态分配图片文件的存储和读取路径。
其中,文件路径生成模块将图片转换成数字包括将图片生成一个32位的十六进制数。
其中,将上述32位的十六进制数根据MD5对前六位进行哈希变换,第1-3位变换后作为第一级子目录,第4-6位变换后作为二级子目录。
其中,二级子目录下是以MD5命名的文件夹,每个MD5文件夹内存储图片的原图和其他需要存储的版本。
优选地,还包括NoSQL数据库代理,用于将图片存储到与该NoSQL数据库代理连接的NoSQL数据库。
本发明还提供了一种分布式图片存储服务方法,图片存储服务系统对上传的图片进行存储,在存储过程中,
首先,通过文件路径生成模块将图片变换成数字,生成多级子目录,用于存储图片;
HTTP负载均衡模块对图片文件的大小、使用频率、数量以及NoSQL数据库模块的容量和状态等进行检测和运算,并且分配图片文件的存储和读取路径;
当客户上传或请求图片服务时,HTTP负载均衡模块通过检测和运算做出判断,确定由特定NoSQL数据库模块或者客户端图片缓存模块或者存储硬盘向客户提供图片服务。
相对于现有技术,本发明提供的技术方案图片存储和Web服务分离,进而通过负载均衡合理配置存储路径,从而有效提高了图片传输的速度和并发性。
本发明进一步提供了一种文件路径的生成模块,将存储路径采用多级子目录的方案,对海量图片数据存储文件路径合理规划,进一步提高图片传输效率,降低图片服务提供方的存储和技术处理成本。
本发明采用哈希变换生成多级子目录,结合MD5文件夹实现图片文件路径的生成和有效分配,节约了存储空间,提高图片上传和下载的速度,进而有效降低了中小企业服务提供商的运营成本,以及客户端的流量成本。
附图说明
图1 现有技术中图片服务提供方式示意图;
图2是本发明第一实施方式分布式图片存储服务系统的结构示意图;
图3是本发明第二实施方式图片存储服务系统的结构示意图;
图4是本发明第二实施方式图片存储服务系统存储路径生成示意图。
具体实施方式
此处所描述的具体实施例和使用的名称“模块”“系统”和“装置”仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,本发明提供一个基于文件系统的分布式部署的图片存储服务系统200,其包括web服务器220,若干作为图片存储子单元的图片服务器206、208、210,以及介于web服务器220与图片服务器206、208、210之间的负载均衡器202。当客户向web服务器220请求服务时,负载均衡器202从多个图片服务器206-210之间选出合适的存储图片的图片服务器,由它来向客户提供服务。负载均衡器202同时具有服务发现功能,实时监控图片服务器的状态的功能,以及实现动态从图片服务器集群中摘除、添加图片服务器的功能。图1中仅列出三个图片服务器206、208、210,但本发明并不限制图片服务器的数量,在实际应用中,是指一个图片服务器集群,可包含任意个图片服务器。其中,负载均衡器202优选为基于HTTP协议的负载均衡器。
本发明的第二实施例如图3所示,一个基于文件系统的分布式部署的图片存储服务系统,其包括HTTP负载均衡模块302、文件路径生产模块303、HTTP模块304、图片压缩/处理模块305、NoSQL(Not Only SQL,指非关系型数据库)数据库模块306和308, NoSQL数据库代理307以及Redis/Memcached缓存模块311和存储硬盘309。HTTP负载均衡模块302是基于HTTP协议的负载均衡器,HTTP模块304处理客户端的上传(POST)和下载(GET)图片请求。
其中,文件路径生成模块303用于在文件系统存储海量图片数据时合理规划图片文件路径。存储路径采用多级子目录的方案,可以是二级,三级,四级或者更多层级,具体级数可依据图片数据量确定。
优选地,存储路径采用二级子目录的方案,如图4所示。首先,将客户上传的图片生成一个32位的十六进制数,根据MD5的前6位进行哈希变换,第1-3位数转换位十六进制数后除以4,范围正好落在1024以内(Linux同目录下的子目录数不能超过2000个),以这个数作为第一级子目录;第4-6位作同样处理,即转换位十六进制数后除以4,作为第二级子目录;第二级子目录下是以MD5命名的文件夹,每个MD5文件夹内存储图片的原图和其他根据需要存储的版本。
此外,存储路径还可以采用三级子目录的方案。具体而言,将上传的图片生成一个32位的十六进制数后,根据MD5的前9位进行哈希变换,第1-3位变换后作为第一级子目录,第4-6位变换后作为第二级子目录,第7-9位变换后作为第三级子目录,第三级子目录下是以MD5命名的文件夹,每个MD5文件夹内存储图片的原图和其他根据需要存储的版本。
其中,图片压缩/处理模块305用于对客户端上传的图片进行适当的压缩和格式转换;Redis/Memcached缓存模块311用于将客户频繁下载的图片存入内存数据库,以备再次下载时可以直接从内存数据库中获取该图片,避免频繁的硬盘读取,提高响应速度。而存储硬盘309用于在本地存储图片。
NoSQL数据库模块306和308,可以处理超大量数据,用于存储除了存储到存储硬盘309之外的图片。NoSQL数据库代理用于将图片存储到与该NoSQL数据库代理307连接的NoSQL数据库306,308,NoSQL数据库代理本身具有向数据库存储和读取图片的功能。
在图片服务提供商一方,图片存储服务系统300对上传的图片进行存储,存储过程中首先通过文件路径生成模块303对图片进行变换,生成存储路径,图片文件根据使用的频次,大小以及可用数据库的容量等选择存储位置,例如对于频繁使用的图片可以存储在客户端的本地缓冲里,而对于使用频次较低,文件尺寸很大可选择容量较大且相对空闲的NoSQL数据库中,也可以根据需要对图片进行压缩处理,从而使得客户在调用这些图片时快速、准确,占用数据流量较小。
当客户请求图片服务时,HTTP负载均衡模块302通过检测和运算做出判断,确定由特定图片服务器向客户提供图片服务。
本领域的普通技术人员可以理解,在上述的各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改,也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此,在实际应用中,可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变,而不偏离发明的精神和范围。
Claims (9)
1.一种分布式图片存储服务系统,其包括web服务器和多个图片存储子系统,其特征在于,在web服务器和多个图片存储子系统之间设置HTTP负载均衡器,用于根据图片的大小、访问量从多个图片存储子系统选择一个或多个图片存储子系统提供图片服务。
2.根据权利要求1所述的分布式图片存储服务系统,其特征在于:还包括文件路径生成模块(303),所述文件路径生成模块(303)将图片转换成数字。
3.根据权利要求2所述的分布式图片存储服务系统,其特征在于:所述文件路径生成模块(303)将图片转换成32位的十六进制数。
4.根据权利要求3所述的分布式图片存储服务系统,其特征在于:将上述32位的十六进制数对前六位进行哈希变换,第1-3位变换后作为第一级子目录,第4-6位变换后作为二级子目录。
5.根据权利要求4所述的分布式图片存储服务系统,其特征在于:二级子目录下是以MD5命名的文件夹,每个MD5文件夹内存储图片的原图和其他需要存储的版本。
6.根据权利要求1所述的分布式图片存储服务系统,其特征在于:所述图片存储子系统包括NoSQL数据库代理(307)。
7.根据权利要求6所述的分布式图片存储服务系统,其特征在于:所述图片存储子系统还包括一个以上的NoSQL数据库(306,308)。
8.根据权利要求7所述的分布式图片存储服务系统,其特征在于:NoSQL数据库代理(307)用于将图片存储到与该NoSQL数据库代理(307)连接的NoSQL数据库(306,308)。
9.一种分布式图片存储服务方法,图片存储服务系统(300)对上传的图片进行存储,在存储过程中,
首先,通过文件路径生成模块(303)将图片变换成数字,生成多级子目录,用于存储图片;
HTTP负载均衡模块(302)对图片文件的大小、使用频率、数量以及NoSQL数据库模块(306,308)的容量和状态等进行检测和运算,并且分配图片文件的存储和读取路径;
当客户上传或请求图片服务时,HTTP负载均衡模块(302)通过检测和运算做出判断,确定由特定NoSQL数据库模块(306,308)或者客户端图片缓存模块(311)或者存储硬盘(309)向客户提供图片服务。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180601 |