FastDFS开源地址: https://github.com/happyfish100
参考:分布式文件系统FastDFS设计原理
http://blog.cDFShinaunix.net/uid-20196318-id-4058561.html
参考:FastDFS分布式文件系统
http://www.cnblogs.com/Leo_wl/p/6731647.html
1、简介
FastDFS 是一个开源的高性能分布式文件系统(DFS)。 它的主要功能包括:文件存储,文件同步和文件访问,以及高容量和负载平衡。主要解决了海量数据存储问题,特别适合以中小文件(建议范围:4KB < file_size <500MB)为载体的在线服务。
FastDFS 系统有三个角色:跟踪服务器(Tracker Server)、存储服务器(Storage Server)和客户端(Client)。
Tracker Server:跟踪服务器,主要做调度工作,起到均衡的作用;负责管理所有的 storage server和 group,每个 storage 在启动后会连接 Tracker,告知自己所属 group 等信息,并保持周期性心跳。
Storage Server:存储服务器,主要提供容量和备份服务;以 group 为单位,每个 group 内可以有多台 storage server,数据互为备份。
Client:客户端,上传下载数据的服务器,也就是我们自己的项目所部署在的服务器。
2、FastDFS的存储策略
为了支持大容量,存储节点(服务器)采用了分卷(或分组)的组织方式。存储系统由一个或多个卷组成,卷与卷之间的文件是相互独立的,所有卷的文件容量累加就是整个存储系统中的文件容量。一个卷可以由一台或多台存储服务器组成,一个卷下的存储服务器中的文件都是相同的,卷中的多台存储服务器起到了冗余备份和负载均衡的作用。
在卷中增加服务器时,同步已有的文件由系统自动完成,同步完成后,系统自动将新增服务器切换到线上提供服务。当存储空间不足或即将耗尽时,可以动态添加卷。只需要增加一台或多台服务器,并将它们配置为一个新的卷,这样就扩大了存储系统的容量。
3、FastDFS的上传过程
FastDFS向使用者提供基本文件访问接口,比如upload、download、append、delete等,以客户端库的方式提供给用户使用。
Storage Server会定期的向Tracker Server发送自己的存储信息。当Tracker Server Cluster中的Tracker Server不止一个时,各个Tracker之间的关系是对等的,所以客户端上传时可以选择任意一个Tracker。
当Tracker收到客户端上传文件的请求时,会为该文件分配一个可以存储文件的group,当选定了group后就要决定给客户端分配group中的哪一个storage server。当分配好storage server后,客户端向storage发送写文件请求,storage将会为文件分配一个数据存储目录。然后为文件分配一个fileid,最后根据以上的信息生成文件名存储文件。
4、FastDFS的文件同步
写文件时,客户端将文件写至group内一个storage server即认为写文件成功,storage server写完文件后,会由后台线程将文件同步至同group内其他的storage server。
每个storage写文件后,同时会写一份binlog,binlog里不包含文件数据,只包含文件名等元信息,这份binlog用于后台同步,storage会记录向group内其他storage同步的进度,以便重启后能接上次的进度继续同步;进度以时间戳的方式进行记录,所以最好能保证集群内所有server的时钟保持同步。
storage的同步进度会作为元数据的一部分汇报到tracker上,tracke在选择读storage的时候会以同步进度作为参考。
5、FastDFS的文件下载
客户端uploadfile成功后,会拿到一个storage生成的文件名,接下来客户端根据这个文件名即可访问到该文件。
跟upload file一样,在downloadfile时客户端可以选择任意tracker server。tracker发送download请求给某个tracker,必须带上文件名信息,tracke从文件名中解析出文件的group、大小、创建时间等信息,然后为该请求选择一个storage用来服务读请求。
mkdir /home/tools
cd /home/tools
wget https://github.com/happyfish100/libfastcommon/archive/V1.0.7.tar.gz
tar -zxvf V1.0.7.tar.gz
cd libfastcommon-1.0.7
yum -y install gcc
./make.sh
./make.sh install
cd /home/tools/
wget https://github.com/happyfish100/fastdfs/archive/V5.05.tar.gz
tar -zxvf V5.05.tar.gz
cd fastdfs-5.05
./make.sh
./make.sh install
## FastDFS 服务脚本设置的bin 目录是 /usr/local/bin, 但实际命令安装在 /usr/bin/ 下,建立 /usr/bin 到 /usr/local/bin 的软链接。
ln -s /usr/bin/fdfs_trackerd /usr/local/bin
ln -s /usr/bin/fdfs_storaged /usr/local/bin
ln -s /usr/bin/stop.sh /usr/local/bin
ln -s /usr/bin/restart.sh /usr/local/bin
#服务脚本路径
/etc/init.d/fdfs_storaged
/etc/init.d/fdfs_tracker
#示例配置文件路径
/etc/fdfs/client.conf.sample
/etc/fdfs/storage.conf.sample
/etc/fdfs/tracker.conf.sample
#命令在/usr/bin下面
##tracker.conf修改的配置
# 配置文件是否不生效,false 为生效
disabled=false
# 提供服务的端口
port=22122
# Tracker 数据和日志目录地址(根目录必须存在,子目录会自动创建)
base_path=/home/deploy/fastdfs/tracker
# HTTP 服务端口
http.server_port=80
###
mkdir -p /home/deploy/fastdfs/tracker
##启动
/etc/init.d/fdfs_trackerd start
cd /etc/fdfs
cp storage.conf.sample storage.conf
vim storage.conf
##storage.conf
# 配置文件是否不生效,false 为生效
disabled=false
# 指定此 storage server 所在 组(卷)
group_name=group1
# storage server 服务端口
port=23000
# 心跳间隔时间,单位为秒 (这里是指主动向 tracker server 发送心跳)
heart_beat_interval=30
# Storage 数据和日志目录地址(根目录必须存在,子目录会自动生成)
base_path=/home/deploy/fastdfs/storage
# 存放文件时 storage server 支持多个路径。这里配置存放文件的基路径数目,通常只配一个目录。
store_path_count=1
# 逐一配置 store_path_count 个路径,索引号基于 0。
# 如果不配置 store_path0,那它就和 base_path 对应的路径一样。
store_path0=/home/deploy/fastdfs/file
# FastDFS 存储文件时,采用了两级目录。这里配置存放文件的目录个数。
# 如果本参数只为 N(如: 256),那么 storage server 在初次运行时,会在 store_path 下自动创建 N * N 个存放文件的子目录。
subdir_count_per_path=256
# tracker_server 的列表 ,会主动连接 tracker_server
# 有多个 tracker server 时,每个 tracker server 写一行
tracker_server=172.16.15.10:22122
# 允许系统同步的时间段 (默认是全天) 。一般用于避免高峰同步产生一些问题而设定。
sync_start_time=00:00
sync_end_time=23:59
# 访问端口
http.server_port=80
##创建storage数据目录
mkdir /home/deploy/fastdfs/storage
mkdir /home/deploy/fastdfs/file
##启动storage
/etc/init.d/fdfs_storaged start
##检查Storage和Tracker是否在通信:
[root@bll-10-fdfs fdfs]# /usr/bin/fdfs_monitor /etc/fdfs/storage.conf
…
Storage 1:
id = 172.16.15.10
ip_addr = 172.16.15.10 (bll-10-fdfs) ACTIVE
…
有ip_addr = 172.16.15.10 (bll-10-fdfs) ACTIVE 即表示可以
cd /etc/fdfs
cp client.conf.sample client.conf
vim client.conf
## client.conf配置,只修改以下两行。
#Client 的数据和日志目录
base_path=/home/deploy/fastdfs/client
# Tracker端口
tracker_server=172.16.15.10:22122
##上传测试
mkdir /home/deploy/fastdfs/client
/usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf test-1.jpg
#上传成功后返回文件ID号:
group1/M00/00/00/rBAPCl1_VbKAN56PAABi3D_UViI195.jpg
fastdfs-nginx-module 模块说明
FastDFS 通过 Tracker 服务器,将文件放在 Storage 服务器存储, 但是同组存储服务器之间需要进行文件复制, 有同步延迟的问题。
假设 Tracker 服务器将文件上传到了 192.168.1.128,上传成功后文件 ID已经返回给客户端。
此时 FastDFS 存储集群机制会将这个文件同步到同组存储 192.168.51.129,在文件还没有复制完成的情况下,客户端如果用这个文件 ID 在 192.168.1.129 上取文件,就会出现文件无法访问的错误。
而 fastdfs-nginx-module 可以重定向文件链接到源服务器取文件,避免客户端由于复制延迟导致的文件无法访问错误。
cd /home/tools
wget https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module/archive/5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip
unzip 5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip
mv fastdfs-nginx-module-5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1 fastdfs-nginx-module-master
##停掉nginx,或者重新编译nginx,编译参数添加--add-module=../fastdfs-nginx-module-master/src
./configure \
--prefix=/home/deploy/nginx \
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
--group=www \
--user=www \
--with-http_ssl_module \
--with-http_flv_module \
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy \
--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_realip_module \
--add-module=../fastdfs-nginx-module-master/src
#重新编译、安装
make && make install
#查看Nginx的模块
/home/deploy/nginx/sbin/nginx -V
cd fastdfs-nginx-module-master/src/
cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf
##修改配置如下
# 连接超时时间
connect_timeout=10
# Tracker Server
tracker_server=172.16.15.10:22122
# StorageServer 默认端口
storage_server_port=23000
# 如果文件ID的uri中包含/group**,则要设置为true
url_have_group_name = true
# Storage 配置的store_path0路径,必须和storage.conf中的一致
store_path0=/home/deploy/fastdfs/file
##复制 FastDFS 的部分配置文件到/etc/fdfs 目录
cd /home/tools/fastdfs-5.05/conf/
cp anti-steal.jpg http.conf mime.types /etc/fdfs/
vim fdfs.conf
server {
listen 80;
server_name _;
location ~/group([0-9])/M00 {
root /home//deploy/fastdfs/file/data;
ngx_fastdfs_module;
}
}
#注意:
listen 80 端口值是要与 /etc/fdfs/storage.conf 中的 http.server_port=80 (前面改成80了)相对应。如果改成其它端口,则需要统一,同时在防火墙中打开该端口。
location 的配置,如果有多个group则配置location ~/group([0-9])/M00 ,没有则不用配group。
##在file文件存储目录下创建软连接,将其链接到实际存放数据的目录,这一步可以省略。
ln -s /home/deploy/fastdfs/file/data/ /home/deploy/fastdfs/file/data/M00
##启动nginx
/home/deploy/nginx/sbin/nginx
ngx_http_fastdfs_set pid=17831
#在地址栏访问 http://172.16.15.10/group1/M00/00/00/rBAPCl1_VbKAN56PAABi3D_UViI195.jpg
能下载源图片即可。
前面使用nginx支持http方式访问文件,但所有人都能直接访问这个文件服务器了,所以做一下权限控制。
FastDFS的权限控制是在服务端开启token验证,客户端根据文件名、当前unix时间戳、秘钥获取token,在地址中带上token参数即可通过http方式访问文件。
此处不做介绍,可自行查阅资料。