一、FastDFS介紹
FastDFS開源地址:https://github.com/happyfish100
參考:分佈式文件系統FastDFS設計原理
參考:FastDFS分佈式文件系統
1、簡介
FastDFS 是一個開源的高性能分佈式文件系統(DFS)。 它的主要功能包括:文件存儲,文件同步和文件訪問,以及高容量和負載平衡。主要解決了海量數據存儲問題,特別適合以中小文件(建議範圍:4KB < file_size <500MB)爲載體的在線服務。
FastDFS 系統有三個角色:跟蹤服務器(Tracker Server)、存儲服務器(Storage Server)和客戶端(Client)。
Tracker Server:跟蹤服務器,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 在啓動後會連接 Tracker,告知自己所屬 group 等信息,並保持週期性心跳。
Storage Server:存儲服務器,主要提供容量和備份服務;以 group 爲單位,每個 group 內可以有多臺 storage server,數據互爲備份。
Client:客戶端,上傳下載數據的服務器,也就是我們自己的項目所部署在的服務器。
2、FastDFS的存儲策略
爲了支持大容量,存儲節點(服務器)採用了分卷(或分組)的組織方式。存儲系統由一個或多個卷組成,卷與卷之間的文件是相互獨立的,所有卷的文件容量累加就是整個存儲系統中的文件容量。一個卷可以由一臺或多臺存儲服務器組成,一個卷下的存儲服務器中的文件都是相同的,卷中的多臺存儲服務器起到了冗餘備份和負載均衡的作用。
在卷中增加服務器時,同步已有的文件由系統自動完成,同步完成後,系統自動將新增服務器切換到線上提供服務。當存儲空間不足或即將耗盡時,可以動態添加捲。只需要增加一臺或多臺服務器,並將它們配置爲一個新的卷,這樣就擴大了存儲系統的容量。
3、FastDFS的上傳過程
FastDFS向使用者提供基本文件訪問接口,比如upload、download、append、delete等,以客戶端庫的方式提供給用戶使用。
Storage Server會定期的向Tracker Server發送自己的存儲信息。當Tracker Server Cluster中的Tracker Server不止一個時,各個Tracker之間的關係是對等的,所以客戶端上傳時可以選擇任意一個Tracker。
當Tracker收到客戶端上傳文件的請求時,會爲該文件分配一個可以存儲文件的group,當選定了group後就要決定給客戶端分配group中的哪一個storage server。當分配好storage server後,客戶端向storage發送寫文件請求,storage將會爲文件分配一個數據存儲目錄。然後爲文件分配一個fileid,最後根據以上的信息生成文件名存儲文件。
4、FastDFS的文件同步
寫文件時,客戶端將文件寫至group內一個storage server即認爲寫文件成功,storage server寫完文件後,會由後臺線程將文件同步至同group內其他的storage server。
每個storage寫文件後,同時會寫一份binlog,binlog裏不包含文件數據,只包含文件名等元信息,這份binlog用於後臺同步,storage會記錄向group內其他storage同步的進度,以便重啓後能接上次的進度繼續同步;進度以時間戳的方式進行記錄,所以最好能保證集羣內所有server的時鐘保持同步。
storage的同步進度會作爲元數據的一部分彙報到tracker上,tracke在選擇讀storage的時候會以同步進度作爲參考。
5、FastDFS的文件下載
客戶端uploadfile成功後,會拿到一個storage生成的文件名,接下來客戶端根據這個文件名即可訪問到該文件。
跟upload file一樣,在downloadfile時客戶端可以選擇任意tracker server。tracker發送download請求給某個tracker,必須帶上文件名信息,tracke從文件名中解析出文件的group、大小、創建時間等信息,然後爲該請求選擇一個storage用來服務讀請求。
二、安裝FastDFS環境
0、服務器規劃
跟蹤服務器(Tracker Server):192.168.2.125
存儲服務器(Storage Server):192.168.2.125
操作系統:CentOS7
用戶:root
數據存儲目錄:/home/fastdfs
1、安裝所需的依賴包
# yum install make cmake gcc gcc-c++
2、下載安裝 libfastcommon
libfastcommon是從 FastDFS 和 FastDHT 中提取出來的公共 C 函數庫,基礎環境,安裝即可 。
①下載libfastcommon
# wget https://github.com/happyfish100/libfastcommon/archive/V1.0.7.tar.gz
② 解壓
# tar -zxvf V1.0.7.tar.gz
# cd libfastcommon-1.0.7
③ 編譯、安裝
# ./make.sh
# ./make.sh install
④ libfastcommon.so 安裝到了/usr/lib64/libfastcommon.so,但是FastDFS主程序設置的lib目錄是/usr/local/lib,所以需要創建軟鏈接。
# ln -s /usr/lib64/libfastcommon.so /usr/local/lib/libfastcommon.so
# ln -s /usr/lib64/libfastcommon.so /usr/lib/libfastcommon.so
# ln -s /usr/lib64/libfdfsclient.so /usr/local/lib/libfdfsclient.so
# ln -s /usr/lib64/libfdfsclient.so /usr/lib/libfdfsclient.so
3、下載安裝FastDFS
① 下載FastDFS
# wget https://github.com/happyfish100/fastdfs/archive/V5.05.tar.gz
② 解壓
# cd ~
# tar -zxvf V5.05.tar.gz
# cd fastdfs-5.05
③ 編譯、安裝
# ./make.sh
# ./make.sh install
④ 默認安裝方式安裝後的相應文件與目錄
A、服務腳本:
/etc/init.d/fdfs_storaged
/etc/init.d/fdfs_tracker
B、配置文件(這三個是作者給的樣例配置文件) :
/etc/fdfs/client.conf.sample
/etc/fdfs/storage.conf.sample
/etc/fdfs/tracker.conf.sample
C、命令工具在 /usr/bin/ 目錄下:
fdfs_appender_test
fdfs_appender_test1
fdfs_append_file
fdfs_crc32
fdfs_delete_file
fdfs_download_file
fdfs_file_info
fdfs_monitor
fdfs_storaged
fdfs_test
fdfs_test1
fdfs_trackerd
fdfs_upload_appender
fdfs_upload_file
stop.sh
restart.sh
⑤ FastDFS 服務腳本設置的 bin 目錄是 /usr/local/bin, 但實際命令安裝在 /usr/bin/ 下。
兩種方式:
☞1:修改FastDFS 服務腳本中相應的命令路徑,也就是把 /etc/init.d/fdfs_storaged 和 /etc/init.d/fdfs_trackerd 兩個腳本中的 /usr/local/bin 修改成 /usr/bin。(本人採用的這種方式)
# vi /etc/init.d/fdfs_storaged
使用替換命令統一修改(進入命令行模式:%s+/usr/local/bin+/usr/bin)
# vi /etc/init.d/fdfs_trackerd
使用替換命令統一修改(進入命令行模式:%s+/usr/local/bin+/usr/bin)
☞2:建立/usr/bin 到 /usr/local/bin 的軟鏈接
# 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
4、配置FastDFS跟蹤器(Tracker)
配置文件詳細說明參考:FastDFS 配置文件詳解
① 進入 /etc/fdfs,複製 FastDFS 跟蹤器樣例配置文件 tracker.conf.sample,並重命名爲 tracker.conf。
# cd /etc/fdfs
# cp tracker.conf.sample tracker.conf
# vi tracker.conf
② 編輯tracker.conf ,其它的默認即可。
# 配置文件是否不生效,false 爲生效
disabled=false
# 提供服務的端口
port=22122
# Tracker 數據和日誌目錄地址(根目錄必須存在,子目錄會自動創建)
base_path=/home/fastdfs/tracker
# HTTP 服務端口
http.server_port=80
③ 創建tracker基礎數據目錄,即base_path對應的目錄
# mkdir -p /home/fastdfs/tracker
④ 防火牆中打開跟蹤端口(默認的22122)
# vi /etc/sysconfig/iptables
添加如下端口行:
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 22122 -j ACCEPT
重啓防火牆:
# service iptables restart
⑤ 啓動Tracker
初次成功啓動,會在 /home/fdfsdfs/tracker/ (配置的base_path)下創建 data、logs 兩個目錄。
可以用這種方式啓動
# /etc/init.d/fdfs_trackerd start
也可以用這種方式啓動,前提是上面創建了軟鏈接,後面都用這種方式
# service fdfs_trackerd start
查看 FastDFS Tracker 是否已成功啓動 ,22122端口正在被監聽,則算是Tracker服務安裝成功。
# netstat -unltp|grep fdfs
關閉Tracker命令:
# service fdfs_trackerd stop
⑥ 設置Tracker開機啓動
# chkconfig fdfs_trackerd on
或者:
# vi /etc/rc.d/rc.local
加入配置:
/etc/init.d/fdfs_trackerd start
⑦ tracker server 目錄及文件結構
Tracker服務啓動成功後,會在base_path下創建data、logs兩個目錄。目錄結構如下:
${base_path}
|__data
| |__storage_groups.dat:存儲分組信息
| |__storage_servers.dat:存儲服務器列表
|__logs
| |__trackerd.log: tracker server 日誌文件
5、配置 FastDFS 存儲 (Storage)
① 進入 /etc/fdfs 目錄,複製 FastDFS 存儲器樣例配置文件 storage.conf.sample,並重命名爲 storage.conf
# cd /etc/fdfs
# cp storage.conf.sample storage.conf
# vi storage.conf
② 編輯storage.conf
標記的需要修改,其它的默認即可。
# 配置文件是否不生效,false 爲生效
disabled=false
# 指定此 storage server 所在 組(卷)
group_name=group1
# storage server 服務端口
port=23000
# 心跳間隔時間,單位爲秒 (這裏是指主動向 tracker server 發送心跳)
heart_beat_interval=30
# Storage 數據和日誌目錄地址(根目錄必須存在,子目錄會自動生成)
base_path=/home/fastdfs/storage --需要修改,默認也可--
# 存放文件時 storage server 支持多個路徑。這裏配置存放文件的基路徑數目,通常只配一個目錄。
store_path_count=1
# 逐一配置 store_path_count 個路徑,索引號基於 0。
# 如果不配置 store_path0,那它就和 base_path 對應的路徑一樣。
store_path0=/home/fastdfs/file --需要修改,默認也可--
# FastDFS 存儲文件時,採用了兩級目錄。這裏配置存放文件的目錄個數。
# 如果本參數只爲 N(如: 256),那麼 storage server 在初次運行時,會在 store_path 下自動創建 N * N 個存放文件的子目錄。
subdir_count_per_path=256
# tracker_server 的列表 ,會主動連接 tracker_server
# 有多個 tracker server 時,每個 tracker server 寫一行
tracker_server=192.168.2.125:22122 --需要修改--
# 允許系統同步的時間段 (默認是全天) 。一般用於避免高峯同步產生一些問題而設定。
sync_start_time=00:00
sync_end_time=23:59
# 訪問端口
http.server_port=80 --需要修改,對應tracker配置的http端口--
③ 創建Storage基礎數據目錄,對應上述配置文件所配置的目錄
# 這是配置的base_path路徑
# mkdir -p /home/fastdfs/storage
# 這是配置的store_path0路徑
# mkdir -p /home/fastdfs/file
④ 防火牆中打開存儲器端口(默認的 23000)
# vi /etc/sysconfig/iptables
添加如下端口行:
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 23000 -j ACCEPT
重啓防火牆:
# service iptables restart
⑤ 啓動 Storage
啓動Storage前確保Tracker是啓動的。初次啓動成功,會在 /home/fastdfs/storage 目錄下創建 data、 logs 兩個目錄。
可以用這種方式啓動
# /etc/init.d/fdfs_storaged start
也可以用這種方式,後面都用這種
# service fdfs_storaged start
查看 Storage 是否成功啓動,23000 端口正在被監聽,就算 Storage 啓動成功。
# netstat -unltp|grep fdfs
關閉Storage命令:
# service fdfs_storaged stop
查看Storage和Tracker是否在通信:
/usr/bin/fdfs_monitor /etc/fdfs/storage.conf
⑥ 設置 Storage 開機啓動
# chkconfig fdfs_storaged on
或者:
# vi /etc/rc.d/rc.local
加入配置:
/etc/init.d/fdfs_storaged start
⑦ Storage 目錄
Tracker,Storage 啓動成功後,在base_path 下創建了data、logs目錄,記錄着 Storage Server 的信息。
在 store_path0 目錄下,創建了N*N個子目錄:
6、文件上傳測試
① 修改 Tracker 服務器中的客戶端配置文件
# cd /etc/fdfs
# cp client.conf.sample client.conf
# vi client.conf
修改如下配置即可,其它默認。
# Client 的數據和日誌目錄
base_path=/home/fastdfs/client
# Tracker端口
tracker_server=192.168.2.125:22122
創建配置的目錄
# mkdir -p /home/fastdfs/client
② 上傳測試
準備一張圖片test.jpg,在linux內部執行如下命令上傳 test.jpg 圖片
# /usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf test.jpg
上傳成功後返回文件ID號:group1/M00/00/00/wKgCfVseZceAd9P1AAO9QRktgHc307.jpg
返回的文件ID由group、存儲目錄、兩級子目錄、fileid、文件後綴名(由客戶端指定,主要用於區分文件類型)拼接而成。
三、安裝Nginx
上面將文件上傳成功了,但我們無法下載。因此安裝Nginx作爲服務器以支持Http方式訪問文件。同時,後面安裝FastDFS的Nginx模塊也需要Nginx環境。
Nginx只需要安裝到StorageServer所在的服務器即可,用於訪問文件。我這裏由於是單機,TrackerServer和StorageServer在一臺服務器上。
1、安裝nginx所需環境
① gcc 安裝
前面已安裝
② PCRE pcre-devel 安裝
# yum install -y pcre pcre-devel
③ zlib 安裝
# yum install -y zlib zlib-devel
④ OpenSSL 安裝
# yum install -y openssl openssl-devel
2、安裝Nginx
① 下載nginx
# wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.12.1.tar.gz
② 解壓
# tar -zxvf nginx-1.12.1.tar.gz
# cd nginx-1.12.1
③ 使用默認配置
# ./configure
④ 編譯、安裝
# make
# make install
⑤ 啓動nginx
# /usr/local/nginx/sbin/nginx
其它命令
# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit
# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
⑥ 設置開機啓動
# vi /etc/rc.local
添加一行:
/usr/local/nginx/sbin/nginx
⑦ 查看nginx的版本及模塊
/usr/local/nginx/sbin/nginx -V
⑧ 防火牆中打開Nginx端口(默認的 80)
# vi /etc/sysconfig/iptables
添加如下端口行:
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
重啓防火牆:
# service iptables restart
3、訪問文件
① 修改nginx.conf
# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
添加如下行,將 /group1/M00 映射到 /home/fastdfs/file/data
location /group1/M00 {
alias /home/fastdfs/file/data;
}
# 重啓nginx
# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
② 在瀏覽器訪問之前上傳的圖片、成功。
http://192.168.2.125:80/group1/M00/00/00/wKgCfVseZceAd9P1AAO9QRktgHc307.jpg
四、FastDFS 配置 Nginx 模塊
1、安裝配置Nginx模塊
① fastdfs-nginx-module 模塊說明
FastDFS 通過 Tracker 服務器,將文件放在 Storage 服務器存儲, 但是同組存儲服務器之間需要進行文件複製, 有同步延遲的問題。
假設 Tracker 服務器將文件上傳到了 192.168.2.125,上傳成功後文件 ID已經返回給客戶端。
此時 FastDFS 存儲集羣機制會將這個文件同步到同組存儲 192.168.2.126,在文件還沒有複製完成的情況下,客戶端如果用這個文件 ID 在 192.168.51.126 上取文件,就會出現文件無法訪問的錯誤。
而 fastdfs-nginx-module 可以重定向文件鏈接到源服務器取文件,避免客戶端由於複製延遲導致的文件無法訪問錯誤。
② 下載 fastdfs-nginx-module、解壓
# 這裏爲啥這麼長一串呢,因爲最新版的master與當前nginx有些版本問題。
# wget https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module/archive/5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip
# 解壓
# unzip 5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip
# 重命名
# mv fastdfs-nginx-module-5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1 fastdfs-nginx-module-master
③ 配置Nginx
在nginx中添加模塊
# 先停掉nginx服務
# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
進入解壓包目錄
# cd ~/nginx-1.12.1/
# 添加模塊
# ./configure --add-module=../fastdfs-nginx-module-master/src
重新編譯、安裝
# make && make install
④ 查看Nginx的模塊
# /usr/local/nginx/sbin/nginx -V
有下面這個就說明添加模塊成功
⑤ 複製 fastdfs-nginx-module 源碼中的配置文件到/etc/fdfs 目錄, 並修改
# cd ~/fastdfs-nginx-module-master/src
# cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
# vi /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf
修改如下配置,其它默認
# 連接超時時間
connect_timeout=10 --根據需要修改--
# Tracker Server
tracker_server=192.168.2。125:22122 --修改爲自己的ip--
# StorageServer 默認端口
storage_server_port=23000
# 如果文件ID的uri中包含/group**,則要設置爲true
url_have_group_name = true --需要修改--
# Storage 配置的store_path0路徑,必須和storage.conf中的一致
store_path0=/home/fastdfs/file --需要修改--
⑥ 複製 FastDFS 的部分配置文件到/etc/fdfs 目錄
# cd ~/fastdfs-5.05/conf/
# cp anti-steal.jpg http.conf mime.types /etc/fdfs/
⑦ 配置nginx,修改nginx.conf
# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
在80端口下添加fastdfs-nginx模塊
location ~/group([0-9])/M00 {
ngx_fastdfs_module;
}
注意:
listen 80 端口值是要與 /etc/fdfs/storage.conf 中的 http.server_port=80 (前面改成80了)相對應。如果改成其它端口,則需要統一,同時在防火牆中打開該端口。
location 的配置,如果有多個group則配置location ~/group([0-9])/M00 ,沒有則不用配group。
⑧ 在/home/fastdfs/file 文件存儲目錄下創建軟連接,將其鏈接到實際存放數據的目錄,這一步可以省略。
# ln -s /home/fastdfs/file/data/ /home/fastdfs/file/data/M00/
打印處如下就算配置成功
⑩ 在地址欄訪問。
能下載文件就算安裝成功。注意和第三點中直接使用nginx路由訪問不同的是,這裏配置 fastdfs-nginx-module 模塊,可以重定向文件鏈接到源服務器取文件。
http://192.168.2.125/group1/M00/00/00/wKgCfVseZceAd9P1AAO9QRktgHc307.jpg
最終部署結構圖(盜的圖):可以按照下面的結構搭建環境。
五、Java客戶端
前面文件系統平臺搭建好了,現在就要寫客戶端代碼在系統中實現上傳下載。
1、首先需要搭建 FastDFS 客戶端Java開發環境
① 項目中使用maven進行依賴管理,可以在pom.xml中引入如下依賴即可:
<dependency>
<groupId>net.oschina.zcx7878</groupId>
<artifactId>fastdfs-client-java</artifactId>
<version>1.27.0.0</version>
</dependency>
② 引入配置文件
#################### FastDFS-Client Start ####################
# 文件服務器地址
file_server_addr=192.168.2.125:80
# 最大連接數 併發量較大的話可加大該連接數
max_storage_connection=8
## fastdfs爲前綴的是FastDFS的配置
fastdfs.connect_timeout_in_seconds=10
fastdfs.network_timeout_in_seconds=30
fastdfs.charset=UTF-8
# token 防盜鏈功能
fastdfs.http_anti_steal_token=fasle
# 密鑰
fastdfs.http_secret_key=HandFastDFSToken
# TrackerServer port
fastdfs.http_tracker_http_port=80
## Tracker Server, if more than one, separate with ","
# fastdfs.tracker_servers=10.0.11.201:22122,10.0.11.202:22122,10.0.11.203:22122
#fastdfs.tracker_servers=${tracker_server_addr}:22122
fastdfs.tracker_servers=192.168.2.125:22122
#################### FastDFS-Client End ####################
2、FastDFS整合SpringMVC+layui Demo
整合的Demo已同步到githup:https://github.com/yinZh0522/fastdfs-upload
修改conf.properties下的內容即可。
—————————————————————————————————————————————————————
OK,以上就是單機中使用FastDFS搭建文件系統並上傳下載的過程。
完!!!
參考:http://www.cnblogs.com/chiangchou/p/fastdfs.html#_label0_0