云存储在淘宝网的实际应用—详解TFS
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2021-03-02
13:25:29
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云存储在淘宝网的实际应用云存储在淘宝网的实际应用—详解详解TFS
分布式文件系统在电子交易网站中会有广泛的用途，例如淘宝网，现在的交易额已经超过了600亿/每天，这是一个什
么概念，香港一天的消费品市场也就600亿，也就是说一个淘宝已经超过香港了，而要达到这么大的交易量，交易的商
业是上百亿件的，这样对商品图片的访问量就会很大。日常照片分享往往集中在几个有限的亲朋好友之间，访问量不
会特别高，而淘宝网商铺中的商品照片，尤其是热门商品，图片的访问流量其实是非常大的。而且对于卖家来说，图
片远胜于文字描述，因此卖家也格外看重图片的显示质量、上传时间、访问速度等等问题。根据淘宝网的流量分析，
整个淘宝网流量中，图片的访问流量会占到90%以上，而主站的网页则占到不到10%。
淘宝网电子商城首页截图，淘宝网的后端系统上保存着286亿多个图片文件，淘宝网整体流量中，图片的访问流量要占
到90%以上。且这些图片平均大小为17.45KB，小于8K的图片占整体图片数量61%，整体系统容量的11%
与此同时，这些图片的存储与读取还有一些头疼的要求：例如，这些图片要求根据不同的应用位置，生成不同大小规
格的缩略图。考虑到多种不同的应用场景以及改版的可能性，一张原图有可能需要生成20多个不同尺寸规格的缩略
图。
淘宝整体图片存储系统容量1800TB（1.8PB），已经占用空间990TB（约1PB）。保存的图片文件数量达到286亿多
个，这些图片文件包括根据原图生成的缩略图。平均图片大小是17.45K；8K以下图片占图片数总量的61%，占存储容
量的11%。
这就给淘宝网的系统带来了一个巨大的挑战，众所周知，对于大多数系统来说，最头疼的就是大规模的小文件存储与
读取，因为磁头需要频繁的寻道和换道，因此在读取上容易带来较长的延时。在大量高并发访问量的情况下，简直就
是系统的噩梦。
淘宝网成立于2003年，在整个系统的构建和规划上也做过相当多的尝试和探索。
下图是淘宝网2007年之前的图片存储系统。淘宝网之前一直采用的商用存储系统，应用NetApp公司的文件存储系统。
随着淘宝网的图片文件数量以每年2倍(即原来3倍)的速度增长，淘宝网后端NetApp公司的存储系统也从低端到高端不
断迁移，直至2006年，即时是NetApp公司最高端的产品也不能满足淘宝网存储的要求。
淘宝网2007年以前的图片存储系统架构图，由于淘宝网图片速度已每年2倍的速度增长，商用系统已经完全不能满足
其存储需求，目前淘宝网采用自主研发的TFS集群文件系统来解决海量小图片的读取和访问问题
原有系统的不足： 首先是商用的存储系统没有对小文件存储和读取的环境进行有针对性的优化;其次，文件数量大，网
络存储设备无法支撑;另外，整个系统所连接的服务器也越来越多，网络连接数已经到达了网络存储设备的极限。此
外，商用存储系统扩容成本高，10T的存储容量需要几百万￥，而且存在单点故障，容灾和安全性无法得到很好的保
证。
1.商用软件很难满足大规模系统的应用需求，无论存储还是CDN还是负载均衡，因为在厂商实验室端，很难实现如此
大的数据规模测试。
2.研发过程中，将开源和自主开发相结合，会有更好的可控性，系统出问题了，完全可以从底层解决问题，系统扩展
性也更高。
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