FastDFS 分布式文件系统（部署和运维）
FastDFS介绍
1.1 什么是FastDFS
FastDFS是用c语言编写的一款开源的分布式文件系统。FastDFS为互联网量身定制，充分考虑了冗余备份、负载均衡、线性扩容等机制，并注重高可用、高性能等指标，使用FastDFS很容易搭建一套高性能的文件服务器集群提供文件上传、下载等服务。
1.2 FastDFS架构
FastDFS架构包括 Tracker server和Storage server。客户端请求Tracker server进行文件上传、下载，通过Trackerserver调度最终由Storage server完成文件上传和下载。
Trackerserver作用是负载均衡和调度，通过Trackerserver在文件上传时可以根据一些策略找到Storageserver提供文件上传服务。可以将tracker称为追踪服务器或调度服务器。
Storageserver作用是文件存储，客户端上传的文件最终存储在Storage服务器上，Storage server没有实现自己的文件系统而是利用操作系统 的文件系统来管理文件。可以将storage称为存储服务器。
如下图：
1.2.1 Tracker 集群
FastDFS集群中的Tracker server可以有多台，Trackerserver之间是相互平等关系同时提供服务，Trackerserver不存在单点故障。客户端请求Trackerserver采用轮询方式，如果请求的tracker无法提供服务则换另一个tracker。
1.2.2 Storage集群
Storage集群采用了分组存储方式。storage集群由一个或多个组构成，集群存储总容量为集群中所有组的存储容量之和。一个组由一台或多台存储服务器组成，组内的Storage server之间是平等关系，不同组的Storageserver之间不会相互通信，同组内的Storageserver之间会相互连接进行文件同步，从而保证同组内每个storage上的文件完全一致的。一个组的存储容量为该组内存储服务器容量最小的那个，由此可见组内存储服务器的软硬件配置最好是一致的。
采用分组存储方式的好处是灵活、可控性较强。比如上传文件时，可以由客户端直接指定上传到的组也可以由tracker进行调度选择。一个分组的存储服务器访问压力较大时，可以在该组增加存储服务器来扩充服务能力（纵向扩容）。当系统容量不足时，可以增加组来扩充存储容量（横向扩容）。
1.2.3 Storage状态收集
Storage server会连接集群中所有的Tracker server，定时向他们报告自己的状态，包括磁盘剩余空间、文件同步状况、文件上传下载次数等统计信息。
1.2.4 文件上传流程
客户端上传文件后存储服务器将文件ID返回给客户端，此文件ID用于以后访问该文件的索引信息。文件索引信息包括：组名，虚拟磁盘路径，数据两级目录，文件名。
n 组名：文件上传后所在的storage组名称，在文件上传成功后有storage服务器返回，需要客户端自行保存。
n 虚拟磁盘路径：storage配置的虚拟路径，与磁盘选项store_path*对应。如果配置了store_path0则是M00，如果配置了store_path1则是M01，以此类推。
n 数据两级目录：storage服务器在每个虚拟磁盘路径下创建的两级目录，用于存储数据文件。
n 文件名：与文件上传时不同。是由存储服务器根据特定信息生成，文件名包含：源存储服务器IP地址、文件创建时间戳、文件大小、随机数和文件拓展名等信息。
1.2.5 文件下载流程
tracker根据请求的文件路径即文件ID 来快速定义文件。
比如请求下边的文件：
1.通过组名tracker能够很快的定位到客户端需要访问的存储服务器组是group1，并选择合适的存储服务器提供客户端访问。
2.存储服务器根据“文件存储虚拟磁盘路径”和“数据文件两级目录”可以很快定位到文件所在目录，并根据文件名找到客户端需要访问的文件。
2 FastDFS+Nginx实现文件服务器
2.1 架构
2.1.1 架构图
2.2 FastDFS--tracker安装
在192.168.101.3上安装tracker。
在192.168.101.3上安装tracker。
2.2.1 下载
tracker和storage使用相同的安装包，下载地址：http://sourceforge.net/projects/FastDFS/或https://github.com/happyfish100/FastDFS（推荐）
本教程下载：FastDFS_v5.05.tar.gz
2.2.2 FastDFS安装环境
FastDFS是C语言开发，建议在linux上运行，本教程使用Centos6.4作为安装环境。
安装FastDFS需要先将官网下载的源码进行编译，编译依赖gcc环境，如果没有gcc环境，需要安装gcc：yuminstall gcc-c++
2.2.3 安装libevent
FastDFS依赖libevent库，需要安装：
yum -y install libevent
2.2.4 安装libfastcommon
libfastcommon是FastDFS官方提供的，libfastcommon包含了FastDFS运行所需要的一些基础库。
将libfastcommonV1.0.7.tar.gz拷贝至/usr/local/下
cd /usr/local
tar -zxvf libfastcommonV1.0.7.tar.gz
cd libfastcommon-1.0.7
./make.sh
./make.sh install
注意：libfastcommon安装好后会自动将库文件拷贝至/usr/lib64下，由于FastDFS程序引用usr/lib目录所以需要将/usr/lib64下的库文件拷贝至/usr/lib下。
要拷贝的文件如下：
2.2.5 tracker编译安装
将FastDFS_v5.05.tar.gz拷贝至/usr/local/下
tar -zxvf FastDFS_v5.05.tar.gz
cd FastDFS
./make.sh
./make.sh install
安装成功将安装目录下的conf下的文件拷贝到/etc/fdfs/下。
2.2.6 配置
拷贝一份新的tracker配置文件：
cp tracker.conf.sampletracker.conf
修改tracker.conf
vi tracker.conf
base_path=/home/yuqing/FastDFS
改为：
base_path=/home/FastDFS
2.2.7 启动
/usr/bin/fdfs_trackerd/etc/fdfs/tracker.conf restart
启动的日志显示先停止5619进程（实际环境不是5619）再启动，如下图：
注意：如果没有显示上图要注意是否正常停止原有进程。
l 设置开机自动启动。
[root@tracker FastDFS]# vim /etc/rc.d/rc.local |
将运行命令行添加进文件：/usr/bin/fdfs_trackerd/etc/fdfs/tracker.conf restart
2.3 FastDFS--storage安装
在192.168.101.3上安装storage。
2.3.1 安装libevent
同tracker安装
2.3.2 安装libfastcommon
同tracker安装。
2.3.3 storage编译安装
同tracker编译安装。
2.3.4 配置
安装成功后进入/etc/fdfs目录：
拷贝一份新的storage配置文件：
cp storage.conf.sample storage.conf
修改storage.conf
vi storage.conf
group_name=group1
base_path=/home/yuqing/FastDFS改为：base_path=/home/FastDFS
store_path0=/home/yuqing/FastDFS改为：store_path0=/home/FastDFS/fdfs_storage
#store_path1=.....
#store_path2=......
tracker_server=192.168.101.3:22122 #配置tracker服务器:IP
#如果有多个则配置多个tracker
tracker_server=192.168.101.4:22122
2.3.5 启动
/usr/bin/fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.confrestart
启动的日志显示先停止8931进程（实际环境不是8931）再启动，如下图：
注意：如果没有显示上图要注意是否正常停止原有进程。
l 设置开机自动启动。
[root@storage1 FastDFS]# vim /etc/rc.d/rc.local |
将运行命令行添加进文件：/usr/bin/fdfs_storaged/etc/fdfs/storage.conf restart
2.4 上传图片测试
2.4.1 通过fdfs_test程序
FastDFS安装成功可通过/usr/bin/fdfs_test测试上传、下载等操作。
修改/etc/fdfs/client.conf
base_path=/home/fastdfs
tracker_server=192.168.101.3:22122
使用格式：
/usr/bin/fdfs_test 客户端配置文件地址 upload 上传文件
比如将/home下的图片上传到FastDFS中：
/usr/bin/fdfs_test/etc/fdfs/client.conf upload /home/tomcat.png
http://192.168.101.3/group1/M00/00/00/wKhlBVVY2M-AM_9DAAAT7-0xdqM485_big.png就是文件的下载路径。
对应storage服务器上的
/home/fastdfs/fdfs_storage/data/00/00/wKhlBVVY2M-AM_9DAAAT7-0xdqM485_big.png文件。
由于现在还没有和nginx整合无法使用http下载。
2.4.2 通过java Client API
完整的测试方法参考测试源代码。
publicclassFastdfsClientTest {
//客户端配置文件
public String conf_filename = "F:\\workspace_indigo\\fastdfsClient\\src\\cn\\itcast\\fastdfs\\cliennt\\fdfs_client.conf";
//本地文件，要上传的文件
public String local_filename = "F:\\develop\\upload\\linshiyaopinxinxi_20140423193847.xlsx";
//上传文件
@Test
publicvoid testUpload() {
for(inti=0;i<100;i++){
try {
ClientGlobal.init(conf_filename);
TrackerClient tracker = new TrackerClient();
TrackerServertrackerServer = tracker.getConnection();
StorageServerstorageServer = null;
StorageClientstorageClient = new StorageClient(trackerServer,
storageServer);
NameValuePair nvp [] = new NameValuePair[]{
new NameValuePair("item_id", "100010"),
new NameValuePair("width", "80"),
new NameValuePair("height", "90")
};
String fileIds[] =storageClient.upload_file(local_filename, null,
nvp);
System.out.println(fileIds.length);
System.out.println("组名：" + fileIds[0]);
System.out.println("路径: " + fileIds[1]);
} catch(FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e){
e.printStackTrace();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
2.5 FastDFS 和nginx整合
2.5.1 在tracker上安装nginx
nginx的安装细节参考nginx文档。
在每个tracker上安装nginx，的主要目的是做负载均衡及实现高可用。如果只有一台tracker服务器可以不配置nginx。
2.5.2 在Storage上安装nginx
2.5.2.1 FastDFS-nginx-module
将FastDFS-nginx-module_v1.16.tar.gz传至/usr/local/下
cd /usr/local
tar -zxvf FastDFS-nginx-module_v1.16.tar.gz
cd FastDFS-nginx-module/src
修改config文件将/usr/local/路径改为/usr/
将FastDFS-nginx-module/src下的mod_FastDFS.conf拷贝至/etc/fdfs/下
cp mod_FastDFS.conf /etc/fdfs/
并修改mod_FastDFS.conf的内容：
vi /etc/fdfs/mod_FastDFS.conf
base_path=/home/FastDFS
tracker_server=192.168.101.3:22122
#tracker_server=192.168.101.4:22122（多个tracker配置多行）
url_have_group_name=true #url中包含group名称
store_path0=/home/FastDFS/fdfs_storage #指定文件存储路径
将libfdfsclient.so拷贝至/usr/lib下
cp /usr/lib64/libfdfsclient.so /usr/lib/
创建nginx/client目录
mkdir -p /var/temp/nginx/client
2.5.2.2 nginx安装
添加FastDFS-nginx-module模块
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx\
--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid\
--lock-path=/var/lock/nginx.lock\
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log\
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log\
--with-http_gzip_static_module\
--http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client\
--http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy\
--http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi\
--http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi\
--http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi\
--add-module=/root/fastdfs-nginx-module/src
make
make install
2.5.2.3 nginx配置文件
新建一个nginx配置文件nginx-fdfs.conf.
添加server:
server {
listen 80;
server_name 192.168.101.3;
location /group1/M00/{
#root/home/FastDFS/fdfs_storage/data;
ngx_fastdfs_module;
}
}
说明：
server_name指定本机ip
location /group1/M00/：group1为nginx 服务FastDFS的分组名称，M00是FastDFS自动生成编号，对应store_path0=/home/FastDFS/fdfs_storage，如果FastDFS定义store_path1，这里就是M01
2.5.3 测试
通过java客户端上传文件，使用浏览器访问，比如访问上传图片测试的文件：
访问storage：
http://192.168.101.3/group1/M00/00/00/wKhlBVVY2M-AM_9DAAAT7-0xdqM485_big.png
3 附录
3.1 tracker.conf
1 基本配置
disable
#func：配置是否生效
#valu：true、false
disable=false
bind_addr
#func：绑定IP
#valu：IP地址
bind_addr=192.168.6.102
port
#func：服务端口
#valu：端口整数值
port=22122
connect_timeout
#func：连接超时
#valu：秒单位正整数值
connect_timeout=30
network_timeout
#func：网络超时
#valu：秒单位正整数值
network_timeout=60
base_path
#func：Tracker数据/日志目录地址
#valu：路径
base_path=/home/michael/fdfs/base4tracker
max_connections
#func：最大连接数
#valu：正整数值
max_connections=256
work_threads
#func：线程数，通常设置CPU数
#valu：正整数值
work_threads=4
store_lookup
#func：上传文件的选组方式。
#valu：0、1或2。
# 0：表示轮询
# 1：表示指定组
# 2：表示存储负载均衡（选择剩余空间最大的组）
store_lookup=2
store_group
#func：指定上传的组，如果在应用层指定了具体的组，那么这个参数将不会起效。另外如果store_lookup如果是0或2，则此参数无效。
#valu：group1等
store_group=group1
store_server
#func：上传服务器的选择方式。(一个文件被上传后，这个storageserver就相当于这个文件的storage server源，会对同组的storage server推送这个文件达到同步效果)
#valu：0、1或2
# 0: 轮询方式（默认）
# 1: 根据ip 地址进行排序选择第一个服务器（IP地址最小者）
# 2: 根据优先级进行排序（上传优先级由storage server来设置，参数名为upload_priority），优先级值越小优先级越高。
store_server=0
store_path
#func：上传路径的选择方式。storage server可以有多个存放文件的basepath（可以理解为多个磁盘）。
#valu：
# 0: 轮流方式，多个目录依次存放文件
# 2: 存储负载均衡。选择剩余空间最大的目录存放文件（注意：剩余磁盘空间是动态的，因此存储到的目录或磁盘可能也是变化的）
store_path=0
download_server
#func：下载服务器的选择方式。
#valu：
# 0：轮询（默认）
# 1：IP最小者
# 2：优先级排序（值最小的，优先级最高。）
download_server=0
reserved_storage_space
#func：保留空间值。如果某个组中的某个服务器的剩余自由空间小于设定值，则文件不会被上传到这个组。
#valu：
# G or g for gigabyte
# M or m for megabyte
# K or k for kilobyte
reserved_storage_space=1GB
log_level
#func：日志级别
#valu：
# emerg for emergency
# alert
# crit for critical
# error
# warn for warning
# notice
# info for information
# debug for debugging
log_level=info
run_by_group / run_by_user
#func：指定运行该程序的用户组
#valu：用户组名或空
run_by_group=
#func：
#valu：
run_by_user=
allow_hosts
#func：可以连接到tracker server的ip范围。可设定多个值。
#valu
allow_hosts=
check_active_interval
#func：检测 storage server 存活的时间隔，单位为秒。
# storage server定期向trackerserver 发心跳，
# 如果tracker server在一个check_active_interval内还没有收到storageserver的一次心跳，
# 那边将认为该storage server已经下线。所以本参数值必须大于storage server配置的心跳时间间隔。
# 通常配置为storage server心跳时间间隔的2倍或3倍。
check_active_interval=120
thread_stack_size
#func：设定线程栈的大小。 线程栈越大，一个线程占用的系统资源就越多。
# 如果要启动更多的线程（V1.x对应的参数为max_connections，V2.0为work_threads），可以适当降低本参数值。
#valu：如64KB，默认值为64，tracker server线程栈不应小于64KB
thread_stack_size=64KB
storage_ip_changed_auto_adjust
#func：这个参数控制当storage server IP地址改变时，集群是否自动调整。注：只有在storage server进程重启时才完成自动调整。
#valu：true或false
storage_ip_changed_auto_adjust=true
2 同步
storage_sync_file_max_delay
#func：同组storage服务器之间同步的最大延迟时间。存储服务器之间同步文件的最大延迟时间，根据实际情况进行调整
#valu：秒为单位，默认值为1天（24*3600）
#sinc：v2.0
storage_sync_file_max_delay=86400
storage_sync_file_max_time
#func：存储服务器同步一个文件需要消耗的最大时间，缺省为300s，即5分钟。
#sinc：v2.0
storage_sync_file_max_time=300
sync_log_buff_interval
#func：同步或刷新日志信息到硬盘的时间间隔。注意：tracker server 的日志不是时时写硬盘的，而是先写内存。
#valu：以秒为单位
sync_log_buff_interval=10
3 trunk 和 slot
#func：是否使用trunk文件来存储几个小文件
#valu：true或false
#sinc：v3.0
use_trunk_file=false
#func：最小slot大小
#valu：<= 4KB，默认为256字节
#sinc：v3.0
slot_min_size=256
#func：最大slot大小
#valu：>= slot_min_size，当小于这个值的时候就存储到trunkfile中。默认为16MB。
#sinc：v3.0
slot_max_size=16MB
#func：trunk file的size
#valu：>= 4MB，默认为64MB
#sinc：v3.0
trunk_file_size=64MB
4 HTTP 相关
是否启用 HTTP
#func：HTTP是否生效
#valu：true或false
http.disabled=false
HTTP 服务器端口号
#func：tracker server上的http port
#valu：
#note：只有http.disabled=false时才生效
http.server_port=7271
检查Storage存活状态的间隔时间（心跳检测）
#func：检查storage http server存活的间隔时间
#valu：单位为秒
#note：只有http.disabled=false时才生效
http.check_alive_interval=30
心跳检测使用的协议方式
#func：检查storage http server存活的方式
#valu：
# tcp：连接到storage server的http端口，不进行request和response。
# http：storage check alive url must return http status 200.
#note：只有http.disabled=false时才生效
http.check_alive_type=tcp
检查 Storage 状态的 URI
#func：检查storage http server是否alive的uri/url
#note：只有http.disabled=false时才生效
http.check_alive_uri=/status.html
