FastDFS原理及部署

• 2020 年 3 月 31 日
• 筆記

FastDFS是一個c語言編寫的一個開源的輕量級分散式文件系統，它對文件進程管理，功能包括：文件存儲，文件同步，文件訪問（文件上傳、文件下載）等，解決了大容量存儲和負載均衡的問題，特別適合以文件為載體的在線服務，如相冊網站，影片網站等等，FastDFS為互聯網量身訂製，充分考慮了冗餘備份，負載均衡，現行擴容等，並注重高可用，高性能等指標，使用FastDFS很容易搭建一套高性能的文件伺服器集群提供文件上傳、下載服務。

一、FastDFS原理及架構詳解

1、FastDFS架構 FastDFS架構包括Tracker server和Storage server，client請求Tracker server 進行文件上傳、下載，通過Tracker server調度最終由Storage server完成文件上傳和下載。

Tracker server：負責調度及負載均衡，通過Tracker server，在文件上傳時可以根據一些策略找到Storage server來提供上傳服務，可以將tracker稱為追蹤伺服器或調度伺服器； Storage server：負責文件最終存儲，客戶端上傳的文件最終存儲在storage伺服器上，Storage server沒有實現自己的文件系統，而是利用作業系統的文件系統來管理文件，可以將storage稱為存儲伺服器。

2、Fast DFS系統的角色 Fast DFS系統有三個角色：跟蹤伺服器（Tracker Server）、存儲伺服器（Storage Server）和客戶端（Client）。

Tracker Server：跟蹤伺服器，主要做調度工作，起到均衡的作用；負責管理所有的Storage server和group，每個storage在啟動後會連接Tracker，告知自己所屬group等資訊，並保持周期性心跳。 Storage Server：存儲伺服器，主要提供容量和備份服務；以group為單位，每個group內部可以有多台storage server，數據互為備份。 Client：客戶端，上傳下載數據的伺服器，也就是我們自己的項目所部署在的伺服器。

3、Fast DFS原理 關於模組：跟蹤伺服器和存儲節點都可以由一台或多台伺服器構成，跟蹤伺服器和存儲節點均可以隨時增加或者下線不會影響線上服務，其中跟蹤伺服器中所有伺服器是對 等，可以根據伺服器壓力情況隨時增加或減少

4、文件上傳流程 Storage server會連接集群中所有的Tracker server，定時向他們報告自己的狀態，包括磁碟剩餘空間、文件同步狀況、文件上傳下載次數等統計資訊。

客戶端上傳文件後存儲伺服器將文件ID返回給客戶端，此文件ID用於以後訪問該文件的索引資訊。 文件索引資訊包括：組名，虛擬磁碟路徑，數據兩級目錄，文件名。

組名：文件上傳後所在的storage組名稱，在文件上傳成功後有storage伺服器返回，需要客戶端自行保存。 虛擬磁碟路徑：storage配置的虛擬路徑，與磁碟選項store_path*對應。如果配置了store_path0則是M00，如果配置了store_path1則是M01，以此類推。 數據兩級目錄：storage伺服器在每個虛擬磁碟路徑下創建的兩級目錄，用於存儲數據文件。 文件名：與文件上傳時不同。是由存儲伺服器根據特定資訊生成，文件名包含：源存儲伺服器IP地址、文件創建時間戳、文件大小、隨機數和文件拓展名等資訊。

5、文件下載流程

client發送download請求給某個tracker，必須帶上文件名資訊，tracker從文件名中解析出文件的group、大小、創建時間等資訊，然後為該請求選擇一個storage用來服務讀請求，由於group內的文件同步時在後台是非同步的，所以有可能出現在讀的時候，文件還沒有同步到某些storage server上，為了盡量避免訪問到這樣的storage，tracker按照如下規則選擇group內可讀的storage： 文件創建時間戳-storage被同步到的時間戳 且（當前時間-文件創建時間戳）>文件同步最大時間（5分鐘），說明文件創建後，認為經過最大同步時間後，肯定已經同步到其他storage了。

二、部署Fast DFS

1、環境如下

博文中所用軟體包均可在此（提取碼：koxu）下載

由於有一些重複性的安裝操作，所以找大佬寫了個腳本，可以在進行那些重複性操作時，執行這個腳本。在上述鏈接中就有此腳本 2、配置tracker1

[root@tracker1 ~]# mkdir fastdfs  [root@tracker1 ~]# cd fastdfs/  [root@tracker1 fastdfs]# ls  fastdfs.tar.gz  install.sh  libfastcommon.tar.gz  [root@tracker1 fastdfs]# sh install.sh            # 執行腳本  tracker server install succees .......  [root@tracker1 fastdfs]# /etc/init.d/fdfs_trackerd start            # 起服務  Reloading systemd:                                         [  OK  ]  Starting fdfs_trackerd (via systemctl):                    [  OK  ]  [root@tracker1 fastdfs]# netstat -anput | grep 22122          # 確認埠在監聽  tcp        0      0 192.168.171.134:22122   0.0.0.0:*               LISTEN      3847/fdfs_trackerd  

3、配置tracker2

[root@tracker2 ~]# mkdir fastdfs  [root@tracker2 ~]# cd fastdfs/  [root@tracker2 fastdfs]# ls  fastdfs.tar.gz  install.sh  libfastcommon.tar.gz  [root@tracker2 fastdfs]# sh install.sh  tracker server install succees .......  [root@tracker2 fastdfs]# /etc/init.d/fdfs_trackerd start  Reloading systemd:                                         [  OK  ]  Starting fdfs_trackerd (via systemctl):                    [  OK  ]  [root@tracker2 fastdfs]# netstat -anput | grep 22122  tcp        0      0 192.168.171.135:22122   0.0.0.0:*               LISTEN      4276/fdfs_trackerd  

4、配置storage1

[root@storage1 ~]# mkdir fastdfs  [root@storage1 ~]# cd fastdfs/  [root@storage1 fastdfs]# tar zxf libfastcommon.tar.gz  [root@storage1 fastdfs]# tar zxf fastdfs.tar.gz  [root@storage1 libfastcommon-1.0.43]# ./make.sh && ./make.sh install  [root@storage1 libfastcommon-1.0.43]# cd ../fastdfs-6.06/  [root@storage1 fastdfs-6.06]# ./make.sh && ./make.sh install  [root@storage1 fastdfs-6.06]# cd conf/  [root@storage1 conf]# cp mime.types http.conf /etc/fdfs/  [root@storage1 conf]# cd ../../  [root@storage1 fastdfs]# tar zxf fastdfs-nginx-module.tar.gz  [root@storage1 fastdfs]# cp fastdfs-nginx-module-1.22/src/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/  [root@storage1 fastdfs]# cd /etc/fdfs/  [root@storage1 fdfs]# mkdir -p /data/storage-fdfs/base        # 建議分開放  [root@storage1 fdfs]# mkdir -p /data/storage-fdfs/store  [root@storage1 fdfs]# cp storage.conf.sample storage.conf  [root@storage1 fdfs]# vim storage.conf  group_name = group1  bind_addr =192.168.171.140  base_path = /data/storage-fdfs/base           #數據和日誌目錄地址  store_path0 = /data/storage-fdfs/store             # 存儲地  tracker_server = 192.168.171.134:22122             #以下是指定tracker-server的監聽地址  tracker_server = 192.168.171.135:22122  http.server_port = 8888                 #http訪問文件的埠  [root@storage1 fdfs]# vim mod_fastdfs.conf  base_path=/data/storage-fdfs/base  tracker_server=192.168.171.134:22122  tracker_server=192.168.171.135:22122  storage_server_port=23000  group_name=group1  url_have_group_name = true            #當group有多個的時候需要更改為true，以組名去訪問  store_path0=/data/storage-fdfs/store  group_count = 2  [group1]  group_name=group1  storage_server_port=23000  store_path_count=1  store_path0=/data/storage-fdfs/store  [group2]  group_name=group2  storage_server_port=23000  store_path_count=1  store_path0=/data/storage-fdfs/store  #編譯安裝nginx並添加第三方模組  [root@storage1 fdfs]# cd ~/fastdfs/  [root@storage1 fastdfs]# yum -y install pcre-devel openssl-devel  [root@storage1 fastdfs]# tar zxf nginx-1.16.1.tar.gz  #注意下面的第三方nginx模組路徑，要與自己的對應  [root@storage1 fastdfs]# cd nginx-1.16.1/  [root@storage1 nginx-1.16.1]# ./configure --add-module=/root/fastdfs/fastdfs-nginx-module-1.22/src && make && make install  [root@storage1 nginx-1.16.1]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf  #在原來的server欄位上面（34行）添加以下內容      server {          listen 8888;          server_name localhost;          location ~/group[0-9]/M00/ {                  ngx_fastdfs_module;          }  }  [root@storage1 nginx-1.16.1]# /etc/init.d/fdfs_storaged start  Starting fdfs_storaged (via systemctl):                    [  確定  ]  [root@storage1 nginx-1.16.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx  ngx_http_fastdfs_set pid=16712  #確定相關埠在監聽  [root@storage01 conf]# netstat -anput | grep 23000  [root@storage01 conf]# netstat -anpt | grep 80  [root@storage01 conf]# netstat -anpt | grep 8888

4、配置主機storage02

[root@storage2 fastdfs]# tar zxf libfastcommon.tar.gz  [root@storage2 fastdfs]# tar zxf fastdfs.tar.gz  [root@storage2 fastdfs]# cd libfastcommon-1.0.43/  [root@storage2 libfastcommon-1.0.43]# ./make.sh && ./make.sh install  [root@storage2 libfastcommon-1.0.43]# cd ../fastdfs-6.06/  [root@storage2 fastdfs-6.06]# ./make.sh && ./make.sh install  [root@storage2 fastdfs-6.06]# cd conf/  [root@storage2 conf]# cp mime.types http.conf /etc/fdfs/  [root@storage2 conf]# cd ../../  [root@storage2 fastdfs]# tar zxf fastdfs-nginx-module.tar.gz  [root@storage2 fastdfs]# cd /etc/fdfs/  #將storage01修改後的配置文件複製到本地  [root@storage2 fdfs]# scp [email protected]:/etc/fdfs/storage.conf /etc/fdfs/  [root@storage2 fdfs]# scp [email protected]:/etc/fdfs/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/  [root@storage2 fdfs]# vim storage.conf           # 修改複製後的配置文件  group_name = group2  bind_addr =192.168.171.143  [root@storage2 fdfs]# vim mod_fastdfs.conf  group_name=group2  [root@storage2 fdfs]# mkdir -p /data/storage-fdfs/base  [root@storage2 fdfs]# mkdir -p /data/storage-fdfs/store  #安裝nginx  [root@storage2 fdfs]# cd ~/fastdfs/  [root@storage2 fastdfs]# tar zxf nginx-1.16.1.tar.gz  [root@storage2 fastdfs]# yum -y install pcre-devel openssl-devel  [root@storage2 nginx-1.16.1]# ./configure --add-module=/root/fastdfs/fastdfs-nginx-module-1.22/src/ && make && make install  [root@storage2 nginx-1.16.1]# cd /usr/local/nginx/conf/  #將storage01主機的配置文件複製過來即可  [root@storage2 conf]# scp [email protected]:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf ./  [root@storage2 ~]# /etc/init.d/fdfs_storaged start  Starting fdfs_storaged (via systemctl):                    [  確定  ]  [root@storage2 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx  ngx_http_fastdfs_set pid=5694  [root@storage02 conf]# netstat -anput | grep 23000  [root@storage02 conf]# netstat -anpt | grep 80  [root@storage02 conf]# netstat -anpt | grep 8888

5、配置主機nginx提供反向代理功能

[root@nginx ~]# tar zxf nginx-1.16.1.tar.gz  [root@nginx ~]# yum -y install pcre-devel openssl-devel  [root@nginx ~]# cd nginx-1.16.1/  [root@nginx nginx-1.16.1]# ./configure && make && make install  [root@nginx nginx-1.16.1]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf  #找到http欄位  http {      include       mime.types;      default_type  application/octet-stream;      #添加如下內容      upstream fdfs_group1 {          server 192.168.171.140:8888 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;          }      upstream fdfs_group2 {          server 192.168.171.143:8888 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;          }      #找到server欄位   server {          listen       80;          server_name  localhost          #charset koi8-r          #access_log  logs/host.access.log  main;          location / {              root   html;              index  index.html index.htm;          }                  #添加如下內容          location ~/group1 {                  proxy_pass http://fdfs_group1;          }          location ~/group2 {                  proxy_pass http://fdfs_group2;          }  [root@nginx nginx-1.16.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx  [root@nginx nginx-1.16.1]# netstat -anput |grep 80

6、客戶端驗證服務是否可以正常使用

[root@client ~]# mkdir fastdfs  [root@client ~]# cd fastdfs/  [root@client fastdfs]# tar zxf libfastcommon.tar.gz  [root@client fastdfs]# tar zxf fastdfs.tar.gz  [root@client fastdfs]# cd libfastcommon-1.0.43/  [root@client libfastcommon-1.0.43]# ./make.sh && ./make.sh install  [root@client libfastcommon-1.0.43]# cd ../fastdfs-6.06/  [root@client fastdfs-6.06]# ./make.sh && ./make.sh install  [root@client fastdfs-6.06]# cd /etc/fdfs/  [root@client fdfs]# cp client.conf.sample client.conf  [root@client fdfs]# vim /etc/fdfs/client.conf  base_path = /data/storage-fdfs/base  tracker_server = 192.168.171.134:22122  tracker_server = 192.168.171.135:22122  [root@client ~]# mkdir -p /data/storage-fdfs/store  [root@client ~]# ls test.jpg  test.jpg  [root@client ~]# fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf test.jpg          # 上傳  group2/M00/00/00/wKirj15-NhGAIeapAAFEF6rSzeI524.jpg  #上面返回的資訊需要保存，訪問這個圖片時需要  [root@client ~]# fdfs_download_file /etc/fdfs/client.conf group2/M00/00/00/wKirj15-NhGAIeapAAFEF6rSzeI524.jpg b.jpg  [root@client ~]# ls b.jpg  b.jpg                 # 可以看到已經下載並且更改名稱了

瀏覽器訪問nginx反向代理+上傳圖片時返回的ID

最後附加幾條FastDFS命令

fdfs_upload_file  Usage:  fdfs_upload_file <config_file> <local_filename> [storage_ip:port] [store_path_index]  用於上傳文件  用法為 fdfs_upload_file + 配置文件 + 文件  fdfs_download_file  Usage:  fdfs_download_file <config_file> <file_id> [local_filename] [<download_offset> <download_bytes>]  用於下載文件  用法為 fdfs_download_file + 配置文件 + 文件  fdfs_file_info Usage:  fdfs_file_info <config_file> <file_id>  用於查看文件資訊  用法為 fdfs_file_info + 配置文件 + 文件  fdfs_delete_file  Usage:  fdfs_delete_file <config_file> <file_id>  用於刪除文件  用法為 fdfs_delete_file + 配置文件 + 文件  fdfs_monitor  Usage:  fdfs_monitor <config_file> [-h <tracker_server>] [list|delete|set_trunk_server <group_name> [storage_id]]  用於查看集群資訊  用法為 fdfs_monitor + 配置文件