【架构设计】分布式文件系统 FastDFS的原理和安装使用

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分享提纲：

　　1.概述

　　2. 原理

　　3. 安装

　　4. 使用

　　5. 参考文档

1. 概述

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　　1.1）【常见文件系统】

　　　　Google了一下，流行的开源分布式文件系统有很多，介绍如下：

 

　　　　-- mogileFS：Key-Value型元文件系统，不支持FUSE，应用程序访问它时需要API，主要用在web领域处理海量小图片，效率相比mooseFS高很多。

　　　　-- fastDFS：国人 余庆老师(GitHub)在mogileFS的基础上进行改进的key-value型文件系统，同样不支持FUSE，提供比mogileFS更好的性能。

　　　　-- mooseFS：支持FUSE，相对比较轻量级，对master服务器有单点依赖，用perl编写，性能相对较差，国内用的人比较多

　　　　-- glusterFS：支持FUSE，比mooseFS庞大

　　　　-- ceph：支持FUSE，客户端已经进入了linux-2.6.34内核，也就是说可以像ext3/rasierFS一样，选择ceph为文件系统。彻底的分布式，没有单点依赖，用C编写，性能较好。基于不成熟的btrfs，其本身也非常不成熟。

　　　　-- lustre：Oracle公司的企业级产品，非常庞大，对内核和ext3深度依赖

　　　　-- NFS：老牌网络文件系统，具体不了解，反正NFS最近几年没发展，肯定不能用

 

　　1.2)【fastDFS】

　　　　FastDFS是一个开源的轻量级分布式文件系统，它对文件进行管理，功能包括：文件存储、文件同步、文件访问（文件上传、文件下载）等，解决了大容量存储和负载均衡的问题。特别适合以文件为载体的在线服务，如相册网站、视频网站等等。

 

 

2. 原理

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　　2.1）【三个角色】

　　具体参见： 分布式文件系统FastDFS设计原理

　　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。

 

　　2.2) 【上传下载以及同步文件简述】

　　大概上传流程就是客户端发送上传请求到Tracker Server服务器，接着Tracker Server服务器分配group和Storage Server，当然这是有一定规则的，选择好Storage Server后再根据一定规则选择存储在这个服务器会生成一个file_id，这个file_id 包含字段包括：storage server ip、文件创建时间、文件大小、文件 CRC32 校验码和随机数；每个存储目录下有两个 256 * 256 个子目录，后边你会知道一个Storage Server存储目录下有好多个文件夹的，storage 会按文件file_id进行两次 hash ，路由到其中一个子目录，然后将文件存储到该子目录下，最后生成文件路径：group 名称、虚拟磁盘路径、数据两级目录、file_id和文件后缀就是一个完整的文件地址。
可能我理解的也不是很彻底，下载、同步操作我不写了，这里有一篇文章 分布式文件系统FastDFS设计原理 讲解的很详细，我就不班门弄斧了，大家可以点击去看看。

 

　　

3. 安装

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源码下载：http://code.google.com/p/fastdfs

寻求帮助：http://www.csource.org

作者 余庆老师(GitHub)

具体安装教程见 ：FastDFS 安装及使用

　　　　　　　　及 【好】分布式文件系统 - FastDFS 在 CentOS 下配置安装部署

　　3.1）【安装libevent】

fastDFS需要安装libevent比较新的版本，将本机的比较低的版本卸载了。

rpm -qa libevent
libevent-1.4.13-1.el6.x86_64
rpm -e --nodeps libevent
安装一个最新稳定版

wget https://github.com/downloads/libevent/libevent/libevent-2.0.18-stable.tar.gz
tar zxvf libevent-2.0.18-stable.tar.gz
cd libevent-2.0.18-stable
./configure
make && make install
为libevent创建软链接到/lib库下，64位系统对应/lib64

ln -s /usr/local/lib/libevent* /lib/
ln -s /usr/local/lib/libevent* /lib64/

安装libevent

　　

　　3.2）【安装FastDFS】

wget http://fastdfs.googlecode.com/files/FastDFS_v3.06.tar.gz
tar zxvf FastDFS_v3.06.tar.gz
cd FastDFS
./make.sh
./make.sh install

安装FastDFS

　　

　　3.3）【配置FastDFS】 

 

环境：
tracker server
192.168.1.5
storage server
192.168.1.51
192.168.1.52

1、配置并启动 tracker server
①配置 tracker.conf

mkdir /data/fastdfs
vim /etc/fdfs/tracker.conf
base_path=/data/fastdfs
②启动 tracker

/usr/local/bin/fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf
③开机启动

vim /etc/rc.local
/usr/local/bin/fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf
2、配置并启动 storage server
①配置 tracker.conf

mkdir /data/fastdfs
mkdir /data/images
vim /etc/fdfs/storage.conf
base_path=/data/fastdfs
store_path0=/data/images
tracker_server=192.168.1.5:22122
②启动 tracker

/usr/local/bin/fdfs_storage /etc/fdfs/storage.conf
③开机启动

vim /etc/rc.local
/usr/local/bin/fdfs_storage /etc/fdfs/storage.conf
3、为storage节点安装fastdfs-nginx-module模块
①安装模块
安装Nginx详见：
需重新编译Nginx

wget http://fastdfs.googlecode.com/files/fastdfs-nginx-module_v1.10.tar.gz
tar zxvf fastdfs-nginx-module_v1.10.tar.gz
wget http://nginx.org/download/nginx-1.2.0.tar.gz
tar zxvf nginx-1.2.0.tar.gz
cd nginx-1.2.0
./configure --prefix=/usr/local/nginx --add-module=../fastdfs-nginx-module/src
make && make install
cd ..
②配置
编辑nginx.conf

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location /M00 {
        alias /data/images/data;
        ngx_fastdfs_module;
    }
    ......
}
给 storage 的存储目录做一个软连接

ln -s /data/images/data/ /data/images/data/M00
拷贝mod_fastdfs.conf 到 /etc/fdfs/

cp fastdfs-nginx-module/src/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf
base_path=/data/fastdfs
tracker_server=192.168.1.5:22122
store_path0=/data/images
启动nginx

/usr/local/nginx/sbin/nginx

配置FastDFS

 

4. 使用

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　　4.1）【具体使用】

1、上传文件
FastDFS安装包中，自带了客户端程序，通过程序可以进行文件上传。在使用这个客户端程序之前，首先需要配置client.conf，然后再进行文件上传及下载。
在tracker上修改客户端配置文件client.conf

vim /etc/fdfs/client.conf
base_path=/data/fastdfs
tracker_server=192.168.1.5:22122
vim a.html
This Is FastDFS Test.
上传文件

/usr/local/bin/fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload a.html
This is FastDFS client test program v3.06

Copyright (C) 2008, Happy Fish / YuQing

FastDFS may be copied only under the terms of the GNU General
Public License V3, which may be found in the FastDFS source kit.
Please visit the FastDFS Home Page http://www.csource.org/
for more detail.

[2012-04-29 12:42:53] INFO - base_path=/data/tracker, connect_timeout=30, network_timeout=60, tracker_server_count=1, anti_steal_token=0, anti_steal_secret_key length=0

tracker_query_storage_store_list_without_group:
server 1. group_name=group1, ip_addr=192.168.1.51, port=23000
server 2. group_name=group1, ip_addr=192.168.1.52, port=23000

group_name=group1, ip_addr=192.168.1.51, port=23000
storage_upload_by_filename
group_name=group1, remote_filename=M00/00/00/wKgBM0-cxs32qFyYAAAADigvbpc90.html
source ip address: 192.168.1.51
file timestamp=2012-04-29 12:42:53
file size=14
file crc32=674197143
file url: http://192.168.1.5/group1/M00/00/00/wKgBM0-cxs32qFyYAAAADigvbpc90.html
storage_upload_slave_by_filename
group_name=group1, remote_filename=M00/00/00/wKgBM0-cxs32qFyYAAAADigvbpc90_big.html
source ip address: 192.168.1.51
file timestamp=2012-04-29 12:42:53
file size=14
file crc32=674197143
file url: http://192.168.1.5/group1/M00/00/00/wKgBM0-cxs32qFyYAAAADigvbpc90_big.html
上传成功
试试用

http://192.168.1.51/M00/00/00/wKgBM0-cxs32qFyYAAAADigvbpc90_big.html

访问看看吧。
 

具体使用

5. 参考文档

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　　5.1） 分布式文件系统 - FastDFS 简单了解一下

　　5.2） 分布式文件系统FastDFS设计原理

　　5.3） FastDFS 安装及使用

　　5.4) 【好】 分布式文件系统 - FastDFS 配置 Nginx 模块及上传测试