fastDSF介绍

FastDFS是用c语言编写的一款开源的分布式文件系统，它是由淘宝资深架构师余庆编写并开源。FastDFS专为互联 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。

为什么要使用fastDFS呢？

上边介绍的NFS、GFS都是通用的分布式文件系统，通用的分布式文件系统的优点的是开发体验好，但是系统复杂

性高、性能一般，而专用的分布式文件系统虽然开发体验性差，但是系统复杂性低并且性能高。fastDFS非常适合存储图片等那些小文件，fastDFS不对文件进行分块，所以它就没有分块合并的开销，fastDFS网络通信采用

socket，通信速度很快。

fastDSF工作原理

fastDSF架构

FastDFS架构包括 Tracker server和Storageserver。客户端请求Tracker server进行文件上传、下载，通过Tracker server调度最终由Storage server完成文件上传和下载。

如下图：

1）Tracker

Tracker Server作用是负载均衡和调度，通过Tracker server在文件上传时可以根据一些策略找到Storage server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。FastDFS集群中的Tracker server可以有多台，Tracker server之间是相互平等关系同时提供服务，Tracker server不存在单点故障。客户端请求Tracker server采用轮询方式，如果请求的tracker无法提供服务则换另一个tracker。

2）Storage

Storage Server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使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。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Storage server之间不会相互通信，同组内的Storage server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的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）。

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。

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。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

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。

fastDFS入门

fastDFS安装与配置

FastDFS 安装环境

FastDFS 是 C 语言开发，建议在 linux 上运行，使用 Centos7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

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yum install gcc-c++

yum install make

安装 libevent

FastDFS依赖libevent 库，需要安装

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yum -y install libevent

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。没有去官网下载。

将libfastcommonV1.0.7.tar.gz拷贝至/usr/local/fastDFS下

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cd /usr/local/fastDFS
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。

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cp /usr/lib64/libfastcommon.so /usr/lib

tracker 编译安装

将 FastDFS_v5.05.tar.gz 拷贝至/usr/local/fastDFS下

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cd /usr/local/fastDFS
tar -zxvf FastDFS_v5.05.tar.gz
cd FastDFS
./make.sh 编译
./make.sh install 安装

安装成功将安装目录下的 conf 下的文件拷贝到/etc/fdfs/下

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cd conf
cp *.* /etc/fdfs

配置

安装成功后进入/etc/fdfs 目录

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-rw-r--r--. 1 root root 23981 7月  14 22:54 anti-steal.jpg
-rw-r--r--. 1 root root  1455 7月  14 23:56 client.conf
-rw-r--r--. 1 root root  1461 7月  14 22:54 client.conf.sample
-rw-r--r--. 1 root root   858 7月  14 22:54 http.conf
-rw-r--r--. 1 root root 31172 7月  14 22:54 mime.types
-rw-r--r--. 1 root root     0 7月  14 23:54 storage
-rw-r--r--. 1 root root  7825 7月  14 23:54 storage.conf
-rw-r--r--. 1 root root  7829 7月  14 22:54 storage.conf.sample
-rw-r--r--. 1 root root   105 7月  14 22:54 storage_ids.conf
-rw-r--r--. 1 root root  7093 7月  14 23:53 tracker.conf
-rw-r--r--. 1 root root  7102 7月  14 22:54 tracker.conf.sample

拷贝一份新的tracker配置文件： 

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cp tracker.conf.sample tracker.conf 
# 修改 tracker.conf 
vim tracker.conf
# base_path=/home/yuqing/FastDFS 改为：
base_path=/home/FastDFS
# 配置 http 端口：
http.server_port=80

启动

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/usr/bin/fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf restart

执行可以会报文件(/home/FastDFS)不存在

创建文件 mkdir -p /home/FastDFS

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

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# 查到trackerd的进程
ps aux|grep  trackerd 
#杀死进程
kill -s 9 pid
重新执行命令

FastDFS–storage 安装

在解压FastDFS_v5.05.tar.gz时一起安装了FastDFS--storage和 tracker,只需要配置就可以了

配置 FastDFS–storage

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# 进入/etc/fdfs目录：
cd /etc/fdfs
# 拷贝一份新的 storage 配置文件：
cp storage.conf.sample storage.conf
# 修改 storage.conf
vi storage.conf

修改storage.conf具体内容

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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
#如果有多个挂载磁盘则定义多个 store_path，如下
#store_path1=.....
#store_path2=......
tracker_server=192.168.40.142:22122 #配置 tracker 服务器:IP
#如果有多个则配置多个 tracker
tracker_server=192.168.40.143:22122
#配置 http 端口
http.server_port=80

注意:上面的base_path和store_path0文件夹一定要存在,否则会上传失败,亲生经历,所以写下来,提醒大家

启动

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/usr/bin/fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf restart

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

上传图片测试

通过 fdfs_test 程序

FastDFS安装成功可通过/usr/bin/fdfs_test 程序来测试上传、下载等操作。

修改/etc/fdfs/client.conf

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base_path=/home/fastdfs
# tracker_server 根据自己部署虚拟机的情况配置 。
tracker_server=192.168.40.142:22122
tracker_server=192.168.40.143:22122

上传格式：

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/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：

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/usr/bin/fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload /home/Vue-logo-001.png

打印如下日志： 代表上传成功

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[root@localhost FastDFS]# /usr/bin/fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload /home/vue-newsletter-logo.png 
This is FastDFS client test program v5.05

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.

[2020-07-15 04:35:52] DEBUG - base_path=/home/fastdfs, connect_timeout=30, network_timeout=60, tracker_server_count=1, anti_steal_token=0, anti_steal_secret_key length=0, use_connection_pool=0, g_connection_pool_max_idle_time=3600s, use_storage_id=0, storage server id count: 0

tracker_query_storage_store_list_without_group: 
	server 1. group_name=, ip_addr=192.168.40.142, port=23000

group_name=group1, ip_addr=192.168.40.142, port=23000
storage_upload_by_filename
group_name=group1, remote_filename=M00/00/00/wKgojl8Ov-iAMZvQAAB2OGvQkY4351.png
source ip address: 192.168.40.142
file timestamp=2020-07-15 04:35:52
file size=30264
file crc32=1808830862
example file url: http://192.168.40.142/group1/M00/00/00/wKgojl8Ov-iAMZvQAAB2OGvQkY4351.png
storage_upload_slave_by_filename
group_name=group1, remote_filename=M00/00/00/wKgojl8Ov-iAMZvQAAB2OGvQkY4351_big.png
source ip address: 192.168.40.142
file timestamp=2020-07-15 04:35:52
file size=30264
file crc32=1808830862
example file url: http://192.168.40.142/group1/M00/00/00/wKgojl8Ov-iAMZvQAAB2OGvQkY4351_big.png

重点: http://192.168.40.142/group1/M00/00/00/wKgojl8Ov-iAMZvQAAB2OGvQkY4351.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/wKgojl8Ov-iAMZvQAAB2OGvQkY4351.png文件。由于现在还没有和nginx 整合无法使用 http下载。

FastDFS 和 nginx 整合

nginx 代理

单独安装nginx 代理服务，它的作用是代理访问 storage上的文件，实现负载均衡。nginx 的安装细节参考 nginx 文档，这里使用单机 nginx，也可以使用两台 nginx组成高可用或者采用lvs+nginx访问 Storage 上的nginx。

在 Storage 上安装 nginx

在 storage server 上安装nginx 的目的是对外通过 http 访问storage server 上的文件。使用nginx 的模块FastDFS-nginx-module 的作用是通过 http 方式访问 storage 中的文件，当 storage 本机没有要找的文件时向源 storage 主机代理请求文件。

FastDFS-nginx-module

将FastDFS-nginx-module_v1.16.tar.gz传 至 fastDFS 的 storage 服 务 器 的/usr/local/下，执行如下命令： 

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# 进入目录
cd /usr/local
# 解压
tar -zxvf FastDFS-nginx-module_v1.16.tar.gz
# 进入FastDFS-nginx-module/src目录
cd FastDFS-nginx-module/src

修改config 文件将/usr/local/路径改为/usr/,3处地方需要修改

将 FastDFS-nginx-module/src 下的mod_fastdfs.conf拷贝至/etc/fdfs/下

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cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/

并修改 mod_fastdfs.conf 的内容：

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vi /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf

修改的具体内容:

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base_path=/home/FastDFS
tracker_server=192.168.40.142:22122
tracker_server=192.168.40.143:22122
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
#如果有多个

将 libfdfsclient.so拷贝至/usr/lib 下

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cp /usr/lib64/libfdfsclient.so /usr/lib/

nginx 安装

  1. 将 nginx-1.8.0.tar.gz拷贝到/usr/local下

  2. 解压 nginx-1.8.0.tar.gz

  3. 进入nginx-1.8.0目录 使用 configure 命令创建 makeFile 文件。最后一条命令表示添加 FastDFS-nginx-module 模块

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    ./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=/usr/local/fastdfs-nginx-module/src

    在配置信息的时候，出现了一下错误：

    错误为：./configure: error: the HTTP rewrite module requires the PCRE library.

安装pcre-devel解决问题

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yum -y install pcre-devel

还有可能出现：

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错误提示：./configure: error: the HTTP cache module requires md5 functions
from OpenSSL library.   You can either disable the module by using
--without-http-cache option, or install the OpenSSL library into the system,
or build the OpenSSL library statically from the source with nginx by using
--with-http_ssl_module --with-openssl=<path> options.

解决办法：yum -y install openssl openssl-devel

安装后在linux下启动和关闭nginx：

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ps aux|grep nginx
kill nginx的进程ID
  1. 执行后可以看到Makefile文件,
  2. 执行make编译命令,如果没有,需要下载yum install make

在执行make命令时出现错误:

src/os/unix/ngx_user.c: 在函数‘ngx_libc_crypt’中: src/os/unix/ngx_user.c:36:7:

此处说明运行make时 其编译的函数发生措错误，查阅了网上大量资料发现均是说把 objs/Makefile文件中的-werror删除，可是发现其实根本没用。最后在放弃前一刻 想了一下是不是源代码的问题。 果然在源代码目录/nginx-1.12.2/src/os/unix/中修改ngx_user.c 文件,问题得到了解决

解决:

将对应的makefile文件夹中（如本文中在 /nginx-1.12.2/objs/Makefile） 找到-Werrori并去掉 在重新 回到nginx主目录 make即可

  1. 执行make install安装

注意：启动nginx 之前，上边将临时文件目录指定为/var/temp/nginx/client， 需要在/var 下创建此 目录

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mkdir -p /var/temp/nginx/client

nginx 配置文件

进入到nginx目录下的conf目录,执行编译–>安装命令后会在/usr/local目录生成

为什么会在/usr/local目录中?

因为在安装nginx时执行使用 configure 命令创建 makeFile 文件时指定了--prefix=/usr/local/nginx \,所以会在/usr/local目录下生成

进入conf目录,修改nginx.conf文件

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vim nginx.conf

添加虚拟主机:

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server {
 listen 80;
 server_name 192.168.40.142;
 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

测试

使用浏览器http 访问文件，这里访问上传图片测试的文件

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http://192.168.40.142/group1/M00/00/00/wKgojl8Ov-iAMZvQAAB2OGvQkY4351.png

有多台storage服务器的话,ip 地址改为 192.168.40.143 也可以访问到文件，因为同一个分组的 storage文件互相同步。前提是192.168.40.143必须安装storage服务器