分布式文件系统FastDFS安装使用及原理介绍_wenjin文瑾

FastDFS使用流程及原理介绍

一. FastDFS的原理介绍

问题1：什么是分布式文件系统

• 分布式文件系统（Distributed FileSystem）是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。
• 通俗来讲：
  (1). 传统文件系统管理的文件就存储在本机。
  (2). 分布式文件系统管理的文件存储在很多机器，这些机器通过网络连接，要被统一管理。无论是上传或者访问文件，都需要通过管理中心来访问

问题2： 什么是FastDFS

• FastDFS是由淘宝的余庆先生所开发的一个轻量级、高性能的开源分布式文件系统。用纯C语言开发，功能丰富：
  –文件存储
  –文件同步
  –文件访问（上传、下载）
  –存取负载均衡
  –在线扩容
• 适合有大容量存储需求的应用或系统。同类的分布式文件系统有谷歌的GFS、HDFS（Hadoop）、TFS（淘宝）等。

（一）. FastDFS架构

FastDFS两个主要的角色：Tracker Server 和 Storage Server 。

• Tracker Server：跟踪服务器，主要负责调度storage节点与client通信，在访问上起负载均衡的作用，和记录storage节点的运行状态，是连接client和storage节点的枢纽。
• Storage Server：存储服务器，保存文件和文件的meta data（元数据），每个storage server会启动一个单独的线 程主动向Tracker cluster中每个tracker server报告其状态信息，包括磁盘使用情况，文件同步情况及文件上传下载次数统计等信息
• Group：文件组，多台Storage Server的集群。上传一个文件到同组内的一台机器上后，FastDFS会将该文件即同步到同组内的其它所有机器上，起到备份的作用。不同组的服务器，保存的数据不同，而且相互独立，不进行通信。
• Tracker Cluster：跟踪服务器的集群，有一组Tracker Server（跟踪服务器）组成。
• Storage Cluster ：存储集群，有多个Group组成。
  （二）. 上传和下载流程

上传

1. Client通过Tracker server查找可用的Storage server。
2. Tracker server向Client返回一台可用的Storage server的IP地址和端口号。
3. Client直接通过Tracker server返回的IP地址和端口与其中一台Storage server建立连接并进行文件上传。
4. 上传完成，Storage server返回Client一个文件ID，文件上传结束。

下载

1. Client通过Tracker server查找要下载文件所在的的Storage server。
2. Tracker server向Client返回包含指定文件的某个Storage server的IP地址和端口号。
3. Client直接通过Tracker server返回的IP地址和端口与其中一台Storage server建立连接并指定要下载文件。
4. 下载文件成功。

二. FastDFS的安装与使用

首先将资料中的所需文件，文件安装包可通过官网下载或者通过连接获取
https://pan.baidu.com/s/1fJEsw04h2MZhfrvIKx_roQ
提取码：daf9

上传到/usr/local/wenjin目录下：

1.安装gcc
GCC用来对C语言代码进行编译运行，使用yum命令安装：

yum -y install gcc

后面会用到解压命令（unzip），所以这里可以用yum把unzip 也装一下

yum install -y unzip zip

2.安装libevent

yum -y install libevent

3.安装libfastcommon-master
解压刚刚上传的libfastcommon-master.zip

unzip libfastcommon-master.zip

进入解压完成的目录

cd libfastcommon-master

编译并且安装：

./make.sh
./make.sh install

2.1.安装fastdfs

tar -zxvf FastDFS_v5.08.tar.gz
cd FastDFS
./make.sh 
./make.sh install

如果安装成功，会看到/etc/init.d/下看到提供的脚本文件：

ll /etc/init.d/ | grep fdfs

• fdfs_trackerd 是tracker启动脚本
• fdfs_storaged 是storage启动脚本

能够在 /etc/fdfs/ 目录下看到默认的配置文件模板：

ll /etc/fdfs/

• tarcker.conf.sample 是tracker的配置文件模板
• storage.conf.sample 是storage的配置文件模板
• client.conf.sample 是客户端的配置文件模板

2.2.配置并启动tracker服务

FastDFS的tracker和storage在刚刚的安装过程中，都已经被安装了，因此我们安装这两种角色的方式是一样的。不同的是，两种需要不同的配置文件。
我们要启动tracker，就修改刚刚看到的tarcker.conf，并且启动fdfs_trackerd脚本即可。
1）首先将模板文件复制

cp /etc/fdfs/tracker.conf.sample /etc/fdfs/tracker.conf

2）修改复制后的配置文件：

vim /etc/fdfs/tracker.conf 

修改的内容如下：

base_path=/wenjin/tracker                 # 存储日志和数据的根目录

3）新建目录：

mkdir -p /wenjin/tracker

注意：关闭防火墙：

chkconfig iptables off

4）启动和停止
启动tracker服务器: /etc/init.d/fdfs_trackerd start
停止tracker服务器: /etc/init.d/fdfs_trackerd stop
不过安装过程中，fdfs已经被设置为系统服务，我们可以采用熟悉的服务启动方式：

service fdfs_trackerd start # 启动fdfs_trackerd服务，停止用stop

检查FastDFS Tracker Server是否启动成功：

ps -ef | grep fdfs_trackerd

设置tracker服务开机启动:

chkconfig fdfs_trackerd on

2.3.配置并启动storage服务

1）首先将模板文件复制

cp /etc/fdfs/storage.conf.sample /etc/fdfs/storage.conf

2）修改复制后的配置文件：

vim /etc/fdfs/storage.conf

修改的内容如下:

base_path=/wenjin/storage                 # 数据和日志文件存储根目录 
store_path0=/wenjin/storage           # 第一个存储目录 
tracker_server=192.168.56.101:22122       #  tracker服务器IP和端口 

3）新建目录：

mkdir -p /wenjin/storage

注意关闭防火墙： chkconfig iptables off
4）启动和停止
启动storage服务器：/etc/init.d/fdfs_storaged start
停止storage服务器：/etc/init.d/fdfs_storaged stop
推荐使用：

service fdfs_storaged start  # 启动fdfs_storaged服务，停止用stop

设置storage服务开机启动：

chkconfig fdfs_storaged on

ps -ef | grep fdfs

注意：在启动strorage有可能会报错，若出现以下问题，请查看本人第二篇博文【FastDfst启动storage报错】完美解决！！

[root@192 /]# /etc/init.d/fdfs_storaged start
Starting fdfs_storaged (via systemctl): Job for fdfs_storaged.service failed because the control process exited with error code. See “systemctl status fdfs_storaged.service” and “journalctl -xe” for details.
[FAILED]

三 .使用nginx访问FastDFS

3.1.为什么需要用Nginx访问？

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入文件复制，有同步延迟的问题。

假设Tracker服务器将文件上传到了192.168.4.125，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192.168.4.126，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192.168.4.126上取文件,就会出现文件无法访问的错误。

而fastdfs-nginx-module可以重定向文件连接到文件上传时的源服务器取文件,避免客户端由于复制延迟导致的文件无法访问错误

3.2.安装fastdfs-nginx-module

步骤1.解压

tar -zxvf fastdfs-nginx-module_v1.16.tar.gz

步骤2.修改config
1）进入src目录

cd fastdfs-nginx-module/src/

2）编辑config

vim config

使用以下底行命令：

:%s+/usr/local/+/usr/+g

将所有的/usr/local替换为 /usr，这个才是正确的目录:

步骤3.配置nginx与FastDFS关联配置文件
复制 fastdfs-nginx-module 源码中的配置文件到/etc/fdfs 目录， 并修改

cp /usr/local/wenjin/fastdfs-nginx-module/src/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
vi /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf

修改以下配置：

connect_timeout=10                       # 客户端访问文件连接超时时长（单位：秒）
tracker_server=192.168.56.101:22122    # tracker服务IP和端口
url_have_group_name=true                # 访问链接前缀加上组名
store_path0=/wenjin/storage            # 文件存储路径

复制 FastDFS 的部分配置文件到/etc/fdfs 目录

cd /usr/local/wenjin/FastDFS/conf/
cp http.conf mime.types /etc/fdfs/

3.3.安装Nginx的插件

如果没有安装过nginx

• 安装nginx的依赖库

yum -y install gcc pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel

• 解压安装包

tar -zxvf nginx-1.10.0.tar.gz

• 配置nginx安装包，并指定fastdfs-nginx-model

cd nginx-1.10.0
./configure --prefix=/opt/nginx --sbin-path=/usr/bin/nginx --add-module=/usr/local/wenjin/fastdfs-nginx-module/src

注意：在执行./configure配置nginx参数的时候，需要将fastdfs-nginx-moudle源码作为模块编译进去。

• 编译并安装

make && make install

如果已经安装过nginx

1） 进入nginx目录：

cd /usr/local/wenjin/nginx-1.10.0/

2） 配置FastDFS 模块

./configure --prefix=/opt/nginx --sbin-path=/usr/bin/nginx --add-module=/usr/local/wenjin/fastdfs-nginx-module/src

注意：这次配置时，要添加fastdfs-nginx-moudle模块
3） 编译，注意，这次不要安装（install）

make

4） 替换nginx二进制文件:
备份：

mv /usr/bin/nginx /usr/bin/nginx-bak

用新编译的nginx启动文件替代原来的：

cp objs/nginx /usr/bin/

3.4.启动nginx

配置nginx整合fastdfs-module模块
我们需要修改nginx配置文件，在/opt/nginx/config/nginx.conf文件中：

vim  /opt/nginx/conf/nginx.conf

将文件中，原来的server 80{ ...} 部分代码替换为如下代码：

    server {
        listen       80;
        server_name  image.wenjin.com;

    	# 监听域名中带有group的，交给FastDFS模块处理
        location ~/group([0-9])/ {
            ngx_fastdfs_module;
        }
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

启动nginx：

nginx	# 启动nginx
nginx -s stop	# 停止nginx
nginx -s reload	# 重新载入配置文件

可通过ps -ef | grep nginx查看nginx是否已启动成功

ps -ef | grep nginx

3.5.设置nginx开机启动

创建一个开机启动的脚本：

vim /etc/init.d/nginx

添加以下内容：

#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig:   - 85 15
# description:  NGINX is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
#               proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config:      /etc/nginx/nginx.conf
# config:      /etc/sysconfig/nginx
# pidfile:     /var/run/nginx.pid

# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions

# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network

# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0

nginx="/usr/bin/nginx"
prog=$(basename $nginx)

NGINX_CONF_FILE="/opt/nginx/conf/nginx.conf"

[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx

lockfile=/var/lock/subsys/nginx

make_dirs() {
   # make required directories
   user=`$nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:.*--user=" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`
   if [ -n "$user" ]; then
      if [ -z "`grep $user /etc/passwd`" ]; then
         useradd -M -s /bin/nologin $user
      fi
      options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`
      for opt in $options; do
          if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
              value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`
              if [ ! -d "$value" ]; then
                  # echo "creating" $value
                  mkdir -p $value && chown -R $user $value
              fi
          fi
       done
    fi
}

start() {
    [ -x $nginx ] || exit 5
    [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
    make_dirs
    echo -n $"Starting $prog: "
    daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
    return $retval
}

stop() {
    echo -n $"Stopping $prog: "
    killproc $prog -QUIT
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
    return $retval
}

restart() {
    configtest || return $?
    stop
    sleep 1
    start
}

reload() {
    configtest || return $?
    echo -n $"Reloading $prog: "
    killproc $nginx -HUP
    RETVAL=$?
    echo
}

force_reload() {
    restart
}

configtest() {
  $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
}

rh_status() {
    status $prog
}

rh_status_q() {
    rh_status >/dev/null 2>&1
}

case "$1" in
    start)
        rh_status_q && exit 0
        $1
        ;;
    stop)
        rh_status_q || exit 0
        $1
        ;;
    restart|configtest)
        $1
        ;;
    reload)
        rh_status_q || exit 7
        $1
        ;;
    force-reload)
        force_reload
        ;;
    status)
        rh_status
        ;;
    condrestart|try-restart)
        rh_status_q || exit 0
            ;;
    *)
        echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
        exit 2
esac

修改文件权限，并加入服务列表

# 修改权限
chmod 777 /etc/init.d/nginx 
# 添加到服务列表
chkconfig --add /etc/init.d/nginx 

设置开机启动

chkconfig nginx on

四 .通过向FastDFS上传图片和访问图片进行测试

步骤1.
打开IDEA新建springBoot项目（这里不做具体描述）
建好项目后，在yml配置文件中添加以下配置

fdfs:
  so-timeout: 1501  #超时时间
  connect-timeout: 601   #连接超时时间
  thumb-image:  #缩略图
    width: 60
    height: 60
  tracker-list: #tracker地址  服务器地址+端口（默认22122）
    - 192.168.0.103:22122

步骤2.
新建测试类

代码如下

package com.wenjin;

import com.github.tobato.fastdfs.domain.StorePath;
import com.github.tobato.fastdfs.domain.ThumbImageConfig;
import com.github.tobato.fastdfs.service.FastFileStorageClient;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class FastDFSTest {
     

    @Autowired
    private FastFileStorageClient storageClient;

    @Autowired
    private ThumbImageConfig thumbImageConfig;

    @Test
    public void testUpload() throws FileNotFoundException {
     
        // 要上传的文件
        File file = new File("D:\\ususlFile\\245122D4CA2E746DF0262A25CE3CF0B8.jpg");
        // 上传并保存图片，参数：1-上传的文件流 2-文件的大小 3-文件的后缀 4-可以不管他
        StorePath storePath = this.storageClient.uploadFile(
                new FileInputStream(file), file.length(), "jpg", null);
        // 带分组的路径
        System.out.println(storePath.getFullPath());
        // 不带分组的路径
        System.out.println(storePath.getPath());
    }
}

这里是图片位置

步骤3.
启动测试类，启动成功说明上传成功！在控制台会打印出文件存储路径

步骤4.
访问图片，在浏览器输入FastDFS服务器IP加刚刚控制台打印的路径
图片访问成功啦！！！！到这里FastDFS就安装成功了！

FastDFS的安装使用和原理我就介绍到这里，欢迎各位小伙伴一起探讨，双击点赞+关注哦！！