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向Facebook取经 刀片+ Haystack 妙管150亿照片

  Haystack 对象库

  Haystack 是一个简单的日志结构,存储着其内部数据对象的指针。一个 Haystack 包括两个文件,包括指针和索引文件:(图1)

 

  Haystack 对象存储结构(图2)

 

  指针和索引文件结构(图3、4)

 

 

  Haystack 写操作

  Haystack 写操作同步将指针追加到 haystack 存储文件,当指针积累到一定程度,就会生成索引写到索引文件。为了降低硬件故障带来的损失,索引文件还会定期写道存储空间中。

  Haystack 读操作

  传到 haystack 读操作的参数包括指针的偏移量,key,代用Key,Cookie 以及数据尺寸。Haystack 于是根据数据尺寸从文件中读取整个指针。

  Haystack 删除操作

  删除比较简单,只是在 Haystack 存储的指针上设置一个已删除标志。已经删除的指针和索引的空间并不回收。

  照片存储服务器

  照片存储服务器负责接受 HTTP 请求,并转换成相应的 Haystack 操作。为了降低I/O操作,该服务器维护着全部 Haystack 中文件索引的缓存。服务器启动时,系统就会将这些索引读到缓存中。由于每个节点都有数百万张照片,必须保证索引的容量不会超过服务器的物理内存。

  对于用户上传的图片,系统分配一个64位的独立ID,照片接着被缩放成4种不同尺寸,每种尺寸的图拥有相同的随机 Cookie 和 ID,图片尺寸描述(大,中,小,缩略图)被存在代用key 中。接着上传服务器通知照片存储服务器将这些资料联通图片存储到 haystack 中。

  每张图片的索引缓存包含以下数据(图5)

 

  Haystack 使用 Google 的开源 sparse hash data 结构以保证内存中的索引缓存尽可能小。

  照片存储的写/修改操作

  写操作将照片数据写到 Haystack 存储并更新内存中的索引。如果索引中已经包含相同的 Key,说明是修改操作。

  照片存储的读操作

  传递到 Haystack 的参数包括 Haystack ID,照片的 Key, 尺寸以及 Cookie,服务器从缓存中查找并到 Haystack 中读取真正的数据。

  照片存储的删除操作

  通知 Haystack 执行删除操作之后,内存中的索引缓存会被更新,将便宜量设置为0,表示照片已被删除。

  重新捆扎

  重新捆扎会复制并建立新的 Haystack,期间,略过那些已经删除的照片的数据,并重新建立内存中的索引缓存。

  HTTP 服务器

  Http 框架使用的是简单的 evhttp 服务器。使用多线程,每个线程都可以单独处理一个 HTTP 请求。

  结束语

  Haystack 是一个基于 HTTP 的对象存储,包含指向实体数据的指针,该架构消除了文件系统元数据的开销,并实现将全部索引直接存储到缓存,以最小的 I/O 操作实现对照片的存储和读取。

  参考文章来源:http://www.facebook.com/FacebookEngineering#/note.php?note_id=76191543919&ref=mf

 

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