[转]Instagram 架构分析笔记

这是一篇旧文，值得一读， 就转来了：

( G) z) }/ P0 O, i+ m8 ?0 |) z2012 年4月10日凌晨消息，Instagram 被 Facebook 以10亿美金收购。团队规模：13 人。

1 w2 _& U" [/ R/ }( c1 ?Instagram 团队上个月才迎来第 7 名员工，是的，7个人的团队。作为 iPhone 上最火爆的图片类工具，instagram 用户数量已经超过 1400 万，图片数量超过 1.5 亿张。不得不说，这真他妈是个业界奇迹。

2 f4 p* u4 M, L2 i 几天前，只有三个人的 Instagram 工程师团队发布了一篇文章：What Powers Instagram: Hundreds of Instances, Dozens of Technologies，披露了 Instagram 架构的一些信息，足够勾起大多数人的好奇心。读罢做点笔记，各种线索还是有一定参考价值的。能打开原文的建议直接读原文。
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) X# }$ p8 Y. ~% y- a8 u Instagram 开发团队奉行的三个核心原则：
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% u  [$ m& S9 l' L9 `    Keep it very simple (极简主义)
! ^7 M# i6 r1 y, b8 c9 |; y     Don't re-invent the wheel (不重复发明轮子)
9 m: a7 ~2 u  N" P9 d& @2 B     Go with proven and solid technologies when you can(能用就用靠谱的技术)
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OS/主机
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# \: {# I: A& d( a3 r: y. ^ 操作系统的选择，在Amazon EC2上跑 Ubuntu Linux 11.04 (Natty Narwhal) ，这个版本经过验证在 EC2 上够稳定。因为只有三名工程师，只有三名工程师，所以自己部署机器到 IDC 是不靠谱的事情。幸好有亚马逊。
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负载均衡
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此前曾用过两台 Nginx 做 DNS 轮询承载前端请求，这样做会有副作用，现在已经迁移到Amazon的ELB(Elastic Load Balancer)，起了三个 Nginx 实例，在 ELB 层停掉了 SSL , 以缓解 CPU 压力。DNS 服务使用 Amazon Route53 服务。

应用服务器

启用了 25 个 Django 实例，运行在 High-CPU Extra-Large 类型的服务器实例上，之所以用 High-CPU Extra-Large 实例是因为应用请求是 CPU 密集型而非 IO 密集型。

使用 Gunicorn 作为 WSGI 服务器。过去曾用过 Apache 下的 mod_wsgi 模块，不过发现 Gunicorn 更容易配置并且节省 CPU 资源。使用 Fabric 加速部署。

数据存储
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3 h5 \" s# {( C+ ` 用户信息、图片元数据、标签等大部分数据存储在 PostgreSQL 中。主要的 Shard 数据库集群有 12个节点。

9 E$ `" i& {2 ?& @- F; k0 u 实践中发现 Amazon 的网络磁盘系统单位时间内寻道能力不行，所以有必要将数据尽量放到内存中。创建了软 RAID 以提升 IO 能力，使用的 Mdadm 工具进行 RAID 管理。

8 L3 v! Y- [! F1 e$ I 管理内存中的数据，vmtouch 这个小工具值得推荐。
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PostgreSQL 设置为 Master-Replica 方式，流复制模式。利用 EBS 的快照进行数据库备份。使用 XFS 文件系统，以便和快照服务充分配合。 使用 repmgr 这个小工具做 PostgreSQL 复制管理器器。

: S7 p, g! G6 j/ ^ 连接池管理，用了 Pgbouncer。Christophe Pettus 的文章包含了不少 PostgreSQL 数据库的信息。

6 \! R4 S1 l- a2 [6 _! QTB 级别的海量图片存储在 Amazon S3 上，CDN 采用的也是 Amazon 的服务，CloudFront。
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Instagram 也是 Redis 的重度用户，Feed 以及 Session 信息都用 Redis 处理，Redis 也是以 Master-Replica 方式部署。在 Replica 节点上进行数据备份。

. B( Y9 M* s" j2 n% o 使用了 Apache Solr 承担 Geo-search API 的工作，Solr 简单的 JSON 接口也不错。

缓存使用了 6 个 Memcached 实例，库使用 pylibmc 和 libmemcached。亚马逊也提供缓存服务－Elastic Cache service ，Instagram 也有尝试，不过不便宜。
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任务队列/发布通知
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队列服务使用 Gearman ，通知系统则使用 pyapns 来实现。
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& U2 O! T* n* i. i2 r" ] 监控
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前面提及的服务器实例数量加起来，的确有100多个，有效的监控是相当有必要的。使用 Munin 作为主要监控工具 , 也写了不少定制插件，外部监控用 Pingdom 的服务。通知服务使用PagerDuty。

对于 Python 的错误报告，使用 Disqus 团队开源的 Sentry 来处理。
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& g- @  H( l& H 几个感想
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+ Q! y. D, X9 r% L5 w4 F2 y8 e- `. O0）轻装上阵说起来容易，做起来非常难。这也是 Instagram 团队目前最令人着迷的地方；

, k- w- ^% C3 W6 Q8 m1）Python 社区已经足够成熟，各个环节上都已经有不错的解决方案了。
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2）如果要问我最大的一个感慨，我要说：Amazon 真是一家伟大的公司，甚至比 Google 还伟大
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