FastDFS分布式文件系统
一，FastDFS介绍
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。
二，安装FastDFS
安装环境查看
主机规划
主机名：fastdfs-tracker IP：192.168.56.11 主机名：fastdfs-storage IP：192.168.56.12
修改/eth/hosts
192.168.56.11 fastdfs.com
1,下载安装libfastcommon
libfastcommon是从 FastDFS 和 FastDHT 中提取出来的公共 C 函数库，基础环境，安装即可 。
下载，两台主机都执行相同的安装步骤
wget https://github.com/happyfish100/libfastcommon/archive/V1.0.7.tar.gz
安装
tar -xf V1.0.7.tar.gz cd libfastcommon-1.0.7/ ./make.sh yum -y install gcc-c++ ./make.sh ./make.sh install
libfastcommon.so 安装到了/usr/lib64/libfastcommon.so，但是FastDFS主程序设置的lib目录是/usr/local/lib，所以需要创建软链接
下载安装FastDFS
wget https://github.com/happyfish100/fastdfs/archive/V5.05.tar.gz tar -xf V5.05.tar.gz cd fastdfs-5.05/ ./make.sh && ./make.sh install
安装完成后的启动脚本
/etc/init.d/fdfs_storaged /etc/init.d/fdfs_trackerd
默认配置文件
命令工具在/usr/bin
FastDFS脚本服务设置的bin目录是/usr/local/bin但是实际安装在/usr/bin下设置软连接
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/
配置FastDFS跟踪器（Tracker）
cd /etc/fdfs/ cp tracker.conf.sample tracker.conf vim tracker.conf
编辑配置文档
#配置文件是否不生效，false为生效 disabled=false #配置IP也可以为代表所有 bind_addr=192.168.56.11 #监听端口 port=22122 connect_timeout=90 network_timeout=90 base_path=/opt/fdfsdata/tracker max_connections=256 accept_threads=4 work_threads=4 store_lookup=2 #store_group=group1 store_group=0 store_server=0 store_path=0 download_server=0 reserved_storage_space = 10% log_level=info run_by_group= run_by_user= allow_hosts=* sync_log_buff_interval = 10 check_active_interval = 120 thread_stack_size = 64KB storage_ip_changed_auto_adjust = true storage_sync_file_max_delay = 86400 storage_sync_file_max_time = 300 use_trunk_file = false slot_min_size = 256 slot_max_size = 16MB trunk_file_size = 64MB trunk_create_file_advance = false trunk_create_file_time_base = 02:00 trunk_create_file_interval = 86400 trunk_create_file_space_threshold = 20G trunk_init_check_occupying = false trunk_init_reload_from_binlog = false trunk_compress_binlog_min_interval = 0 use_storage_id = false storage_ids_filename = storage_ids.conf id_type_in_filename = ip store_slave_file_use_link = false rotate_error_log = false error_log_rotate_time=00:00 rotate_error_log_size = 0 log_file_keep_days = 0 use_connection_pool = false connection_pool_max_idle_time = 3600 #配置http服务端口 http.server_port=80 http.check_alive_interval=90 http.check_alive_type=tcp http.check_alive_uri=/status.html
创建tracker基础数据目录，即base_path对应的目录
mkdir -p /opt/fdfsdata/tracker
防火墙开启对应端口，这里我们把防火墙关闭
启动tracker
初次成功启动，会在 /ljzsg/fdfsdfs/tracker/ (配置的base_path)下创建 data、logs 两个目录
/etc/init.d/fdfs_trackerd start #也可以使用一下方式启动，前提是设置了软连接 systemctl start fdfs_trackerd
tracker server目录及文件结构
.
└── tracker
├── data
│?? ├── fdfs_trackerd.pid #存储分组信息
│?? └── storage_changelog.dat #存储服务器列表
└── logs
└── trackerd.log #tracker server日志文件
配置FastDFS存储（storage）在192.168.56.12上
cd /etc/fdfs/ cp storage.conf.sample storage.conf vim storage.conf
编辑配置文档
#配置是否不生效，这里生效 disabled=false #组名 group_name=group1 bind_addr=192.168.56.12 client_bind=true #服务端口 port=23000 connect_timeout=90 network_timeout=90 heart_beat_interval=90 stat_report_interval=60 #Storage数据日志目录地址（跟目录必须存在，子目录会自动生成） base_path=/opt/fdfsdata/storage max_connections=256 buff_size = 256KB accept_threads=1 work_threads=4 disk_rw_separated = true disk_reader_threads = 1 disk_writer_threads = 1 sync_wait_msec=50 sync_interval=0 # 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 write_mark_file_freq=500 #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=/opt/fdfsdata/storage # 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=fastdfs.com:22122 log_level=info run_by_group= run_by_user= allow_hosts=* file_distribute_path_mode=0 file_distribute_rotate_count=100 fsync_after_written_bytes=0 sync_log_buff_interval=10 sync_binlog_buff_interval=10 sync_stat_file_interval=300 thread_stack_size=512KB upload_priority=10 if_alias_prefix= check_file_duplicate=0 file_signature_method=hash key_namespace=FastDFS keep_alive=0 use_access_log = false rotate_access_log = false access_log_rotate_time=00:00 rotate_error_log = false error_log_rotate_time=00:00 rotate_access_log_size = 0 rotate_error_log_size = 0 log_file_keep_days = 0 file_sync_skip_invalid_record=false use_connection_pool = false connection_pool_max_idle_time = 3600 http.domain_name= #访问端口 http.server_port=80
创建storage基础数据目录，对应base_path目录
mkdir /opt/fdfsdata/storage -p
启动
etc/init.d/fdfs_storaged start
以后已这种方式启动
systemctl status fdfs_storaged
查看是否已启动
查看storage和tracker是否在通信
同tracker storage启动成功后在base_path下创建了data,logs目录记录storage server信息
在store_path0目录（这里同base_path目录）下创建了N*N个子目录
文件上传测试
修改tracker服务器中的客户端配置文件
cd /etc/fdfs/ cp client.conf.sample client.conf vim client.conf
connect_timeout=30 network_timeout=60 #client的数据和日志记录 base_path=/opt/fastdfsdata/client #tracker端口 tracker_server=fastdfs.com:22122 log_level=info use_connection_pool = false connection_pool_max_idle_time = 3600 load_fdfs_parameters_from_tracker=false use_storage_id = false storage_ids_filename = storage_ids.conf http.tracker_server_port=80
上传测试
/usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf namei.jpeg
返回的文件ID由group、存储目录、两级子目录、fileid、文件后缀名（由客户端指定，主要用于区分文件类型）拼接而成。
PS：以上上传为默认的端口23000如果配置了多个storage，需要上传到不同的storage需要在上传的时候指定对应storage的端口
/usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf test.txt 192.168.56.11:23001
三，安装Nginx
上面将文件上传成功了，但我们无法下载。因此安装Nginx作为服务器以支持Http方式访问文件。同时，后面安装FastDFS的Nginx模块也需要Nginx环境。
Nginx只需要安装到StorageServer所在的服务器即可，用于访问文件。我这里由于是单机，TrackerServer和StorageServer在一台服务器上。
yum -y install gcc-c++ pcre pcre-devel yum -y install gcc-c++ pcre pcre-devel zlib zlib-devel wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.12.1.tar.gz tar -xf nginx-1.12.1.tar.gz cd nginx-1.12.1 ./configure --prefix=/usr/local/nginx make && make install
修改配置文件添加一下内容
location /group1/M00 {
alias /opt/fdfsdata/storage/data/;
}
重启nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
访问测试
http://192.168.56.12/group1/M00/00/00/wKg4DFwsjoKAXmKhAACwm4S3uBc21.jpeg
四，FastDFS配置Nginx模块
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 192.168.51.128，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 192.168.51.129 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。
下载fastdfs-nginx-module解压
wget https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module/archive/5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip unzip 5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip
重新编译nginx
cd nginx-1.12.1 ./configure --prefix=/usr/local/nginx/ --add-module=/nas/softs/fastdfs/fastdfs-nginx-module/src/ make && make install
复制 fastdfs-nginx-module 源码中的配置文件到/etc/fdfs 目录， 并修改
cd /nas/softs/fastdfs/fastdfs-nginx-module/src cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
修改配置
#连接超时 connect_timeout=10 network_timeout=30 base_path=/tmp load_fdfs_parameters_from_tracker=true storage_sync_file_max_delay = 86400 use_storage_id = false storage_ids_filename = storage_ids.conf #设置tracker服务器 tracker_server=192.168.56.11:22122 #设置storage端口 storage_server_port=23000 group_name=group1 #如果文件ID的uri中包含/group**，则要设置为true url_have_group_name = true store_path_count=1 #Storage 配置的store_path0路径，必须和storage.conf中的一致 store_path0=/opt/fdfsdata/storage log_level=info log_filename= response_mode=proxy if_alias_prefix= flv_support = true flv_extension = flv group_count = 0
复制FastDFS部分配置文件到/etc/fdfs目录
cd /nas/softs/fastdfs/fastdfs-5.05/conf/ cp anti-steal.jpg http.conf mime.types /etc/fdfs/
修改nginx配置文件添加模块
location ~/group([0-9])/M00 {
alias /opt/fdfsdata/storage/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。
启动nginx出现以下代表配置成功
在地址栏访问
http://192.168.56.12/group1/M00/00/00/wKg4DFwsjoKAXmKhAACwm4S3uBc21.jpeg
能下载文件就算安装成功。注意和第三点中直接使用nginx路由访问不同的是，这里配置 fastdfs-nginx-module 模块，可以重定向文件链接到源服务器取文件。
设置多个storage
在实际工作中往往需要多个storage下面配置生成secret和public两个storage
secret的fdfs配置
cat /etc/fdfs/secret.conf
disabled=false group_name=secret bind_addr= client_bind=true port=23001 connect_timeout=90 network_timeout=90 heart_beat_interval=90 stat_report_interval=60 base_path=/opt/fastdfsdata/secret max_connections=256 buff_size = 256KB accept_threads=1 work_threads=4 disk_rw_separated = true disk_reader_threads = 1 disk_writer_threads = 1 sync_wait_msec=50 sync_interval=0 sync_start_time=00:00 sync_end_time=23:59 write_mark_file_freq=500 store_path_count=1 store_path0=/opt/fastdfsdata/secret subdir_count_per_path=256 tracker_server=192.168.1.227:22122 log_level=info run_by_group= run_by_user= allow_hosts=* file_distribute_path_mode=0 file_distribute_rotate_count=100 fsync_after_written_bytes=0 sync_log_buff_interval=10 sync_binlog_buff_interval=10 sync_stat_file_interval=300 thread_stack_size=512KB upload_priority=10 if_alias_prefix= check_file_duplicate=0 file_signature_method=hash key_namespace=FastDFS keep_alive=0 use_access_log = false rotate_access_log = false access_log_rotate_time=00:00 rotate_error_log = false error_log_rotate_time=00:00 rotate_access_log_size = 0 rotate_error_log_size = 0 log_file_keep_days = 0 file_sync_skip_invalid_record=false use_connection_pool = false connection_pool_max_idle_time = 3600 http.domain_name= http.server_port=8081
public的fdfs配置
disabled=false group_name=public bind_addr= client_bind=true port=23002 connect_timeout=90 network_timeout=90 heart_beat_interval=90 stat_report_interval=60 base_path=/opt/fastdfsdata/public max_connections=256 buff_size = 256KB accept_threads=1 work_threads=4 disk_rw_separated = true disk_reader_threads = 1 disk_writer_threads = 1 sync_wait_msec=50 sync_interval=0 sync_start_time=00:00 sync_end_time=23:59 write_mark_file_freq=500 store_path_count=1 store_path0=/opt/fastdfsdata/public #store_path1=/opt/fastdfsdata/public/M01 subdir_count_per_path=256 tracker_server=192.168.1.227:22122 log_level=info run_by_group= run_by_user= allow_hosts=* file_distribute_path_mode=0 file_distribute_rotate_count=100 fsync_after_written_bytes=0 sync_log_buff_interval=10 sync_binlog_buff_interval=10 sync_stat_file_interval=300 thread_stack_size=512KB upload_priority=10 if_alias_prefix= check_file_duplicate=0 file_signature_method=hash key_namespace=FastDFS keep_alive=0 use_access_log = false rotate_access_log = false access_log_rotate_time=00:00 rotate_error_log = false error_log_rotate_time=00:00 rotate_access_log_size = 0 rotate_error_log_size = 0 log_file_keep_days = 0 file_sync_skip_invalid_record=false use_connection_pool = false connection_pool_max_idle_time = 3600 http.domain_name= http.server_port=8082
启动
/usr/local/bin/fdfs_storaged /etc/fdfs/public.conf /usr/local/bin/fdfs_storaged /etc/fdfs/secret.conf
其中secret配置的http端口是8081 storage端口是23001 public配置的http端口是8082 storage端口是23002
修改配置文件
cat /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf
#include http.conf connect_timeout=2 network_timeout=30 storage_sync_file_max_delay = 86400 tracker_server=192.168.1.227:22122 load_fdfs_parameters_from_tracker=true log_level=info log_filename=/var/log/mod.log url_have_group_name=true response_mode=redirect if_alias_prefix= flv_support = true flv_extension = flv group_count = 3 [group1] group_name=group1 storage_server_port=23000 store_path_count=1 store_path0=/opt/fdfsdata/storage #base_path=/opt/fastdfsdata/fastdfs_nginx [group2] group_name=secret storage_server_port=23001 store_path_count=1 store_path0=/opt/fastdfsdata/secret [group3] group_name=public storage_server_port=23002 store_path_count=1 store_path0=/opt/fastdfsdata/public #store_path1=/opt/fastdfsdata/public/M01
注意：如果有多个组需要配置[gropu1][group2]并且需要安装顺序配置不能跳过例如不能配置[group1]和[gropu3]如果这样配置了nginx的错误日志会报以下错误
[2020-05-18 16:00:26] ERROR - file: /root/fastdfs-nginx-module/src//common.c, line: 103, section: group2, you must set parameter: group_name! 2020/05/18 16:00:26 [alert] 9086#9086: worker process 9087 exited with fatal code 2 and cannot be respawned
修nginx添加两个server配置
# cat /usr/local/nginx/conf/conf.d/secret.conf
server {
listen 8081;
server_name localhost;
access_log logs/host.access.log main;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
location ~/secret/M00 {
root /opt/fastdfsdata/secret/data;
ngx_fastdfs_module;
}
}
# cat /usr/local/nginx/conf/conf.d/public.conf
server {
listen 8082;
server_name localhost;
access_log logs/public.log;
error_log logs/public.err;
location ~/public/M00 {
root /opt/fastdfsdata/public/data;
ngx_fastdfs_module;
add_header Access-Control-Allow-Origin *;
add_header Access-Control-Allow-Methods 'GET, POST, OPTIONS';
add_header Access-Control-Allow-Credentials: true;
add_header Access-Control-Allow-Headers 'DNT,X-Mx-ReqToken,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Authorization';
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
#location ~/public/M01 {
# root /opt/fastdfsdata/public/M01/data;
# ngx_fastdfs_module;
# add_header Access-Control-Allow-Origin *;
# add_header Access-Control-Allow-Methods 'GET, POST, OPTIONS';
# add_header Access-Control-Allow-Credentials: true;
# add_header Access-Control-Allow-Headers 'DNT,X-Mx-ReqToken,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Authorization';
# }
}
重启nginx
上传及访问测试，注意上传和访问的端口号
secret
# fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf test.txt 192.168.1.228:23001 secret/M00/00/00/wKgB5F7CRNWAKjrrAAAABelE2rQ621.txt [root@localhost ~]# curl 192.168.1.228:8081/secret/M00/00/00/wKgB5F7CRNWAKjrrAAAABelE2rQ621.txt test
public
# fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf test.txt 192.168.1.228:23002 public/M00/00/00/wKgB5F7CRQCAKSKGAAAABelE2rQ860.txt [root@localhost ~]# curl 192.168.1.228:8082/public/M00/00/00/wKgB5F7CRQCAKSKGAAAABelE2rQ860.txt test
注意：如果 /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf配置错误会导致nginx错误日志报以下错误，会导致访问nginx没有任何反应
ERROR - file: ../common/fdfs_http_shared.c, line: 148, param "http.mime_types_filename" not exist or is empty 2020/05/18 15:46:09 [alert] 8960#8960: worker process 8961 exited with fatal code 2 and cannot be respawned
