分布式文件系统之——mogilefs
本节我们将来认识下分布式文件系统，不过我主要讲的是关于其中的一个比较流行的mogilefs进行介绍，好了其他的不多说了，下面我们就开始吧。
什么是分布式文件系统？
什么是分布式文件系统（Distributed File System）？顾名思义，就是分布式+文件系统。它包含了2方面，从文件系统的客户端的角度来看，他就是一个标准的文件系统，提供了API，由此可以进行文件的创建、删除、读写等操作；从内部来看的话，分布式文件系统则与普通的文件系统不同，它不在是本地的磁盘中，它的内容和目录都不是存储在本地磁盘中，而是通过网络传输到远程主机上，并且同一个文件存储在不只一台远程主机中，而是在一簇主机中进行分布式存储，协同提供服务。
常见的分布式文件系统
GFS ：Google File System
HDFS：适合存储大文件；
TFS：在名称节点上将元数据存储于关系型数据中，文件数量不再受限于名称节点的内存空间；可以存储海量小文件；
Lustre: 企业级应用，重量级；
GlusterFS: 适用于存储少量大文件 ，流媒体，云
MooseFS: 通用简便，适用于存储小文件，大文件也不错
Mogilefs: 使用Perl语言，FastDFS
FastDFS：在内存中存储
Ceph：内核级别，支持PB级别存储
MogileFS
MogileFS是一个开源的分布式文件存储系统，由LiveJournal旗下的DangaInteractive公司开发。Danga团队开发了包括Memcached、MogileFS、Perlbal等多个知名的开源项目。目前使用MogileFS的公司非常多，如日本排名先前的几个互联公司及国内的yupoo(又拍)、digg、豆瓣、1号店、大众点评、搜狗和安居客等，分别为所在的组织或公司管理着海量的图片。
MogileFS的特性：
1、 应用层： 用户空间文件系统，无须特殊的核心组件
2、无单点：（tracker, mogstore, database(MySQL)）
3、自动文件复制：复制的最小单位不是文件，而class；
4、传输中立，无特殊协议：可以通过NFS或HTTP进行通信；
5、比RAID好多了
6、简单的命名空间： 每个文件对应一个key：用于domain定义名称空间
7、不共享任何数据：
MogileFS组件：
Tracker nodes： MogileFS的核心，是一个调度器；服务进程为mogilefsd; 职责：删除、复制、监控、查询等；
storge nodes：mogstored进程: 数据存储的位置，通常是一个HTTP（WebDAV）服务器，用来数据的创建、删除、获取;
Database nodes(MySQL):用于为tracker存储元数据信息，mogileFS
实验：构建基于Nginx+mogilefs的分布式文件系统
实验拓扑图：
总的实验步骤如下:由于有些步骤连在一起做，所以做的时候可能并不是完全按照以下步骤进行：
安装tracker:
1、安装相关的包：
MogileFS-Server-2.46-2.el6.noarch.rpm
MogileFS-Server-mogilefsd-2.46-2.el6.noarch.rpm
perl-Net-Netmask-1.9015-8.el6.noarch.rpm
MogileFS-Server-mogstored-2.46-2.el6.noarch.rpm
perl-Perlbal-1.78-1.el6.noarch.rpm
2、授权数据库用户，并初始mysql数据库
# mogdbsetup
3、修改配置文件
db_dsn = DBI:mysql:DBNAME:host=HOSTNAME
4、启动mogilefsd进程
安装mogstord:
1、安装相关的包
MogileFS-Server-2.46-2.el6.noarch.rpm
MogileFS-Server-mogilefsd-2.46-2.el6.noarch.rpm
perl-Net-Netmask-1.9015-8.el6.noarch.rpm
MogileFS-Server-mogstored-2.46-2.el6.noarch.rpm
perl-Perlbal-1.78-1.el6.noarch.rpm
perl-IO-AIO
2、准备存储设备
挂载至某路径下，确认此路径下存在文件devN
此路径的属主和属组为mogilefs.mogilefs
3、修改配置文件/etc/mogilefs/mogstored.conf
docRoot=
前面的挂载路径；
配置mogielfs：
1、向tracker添加各mogstored主机
mogadm --trackers=TRACKER_NODE host add
2、向tracker添加各设备
mogadm --trackers=TRACKER_NODE device add
3、为tracker定义名称空间domain
mogadm --trackers=TRACKER_NODE domain add
4、为domain添加一个或多个class
mogadm --trackers=TRACKER_NODE class add
可同时副本的最少个数；
好了下面就开始安装了。
2个storage节点都装上以下几个包
[root@localhost mogilefs]# ls
MogileFS-Server-2.46-2.el6.noarch.rpm MogileFS-Server-mogstored-2.46-2.el6.noarch.rpm perl-MogileFS-Client-1.14-1.el6.noarch.rpm perl-Perlbal-1.78-1.el6.noarch.rpm
MogileFS-Server-mogilefsd-2.46-2.el6.noarch.rpm MogileFS-Utils-2.19-1.el6.noarch.rpm perl-Net-Netmask-1.9015-8.el6.noarch.rpm
[root@localhost mogilefs]# yum install -y * perl-IO-AIO
各自创建存储目录（2个节点分别为dev{1,2}）
第一个节点：
[root@www mog]# mkdir -pv /mogdata/data/dev1
mkdir: created directory `/mogdata'
mkdir: created directory `/mogdata/data'
mkdir: created directory `/mogdata/data/dev1'
第二个节点：
[root@localhost mog]# mkdir -pv /mogdata/data/dev2
mkdir: created directory `/mogdata'
mkdir: created directory `/mogdata/data'
mkdir: created directory `/mogdata/data/dev2'
修改文件夹权限
[root@www ~]# chown -R mogilefs.mogilefs /mogdata/data/
数据库授权
mysql节点安装并启动mysqld
[root@localhost mog]# yum install mysql mysql-server
[root@localhost mog]# service mysqld start
Please report any problems with the /usr/bin/mysqlbug script!
[ OK ]
Starting mysqld: [ OK ]
进入mysql进行授权
mysql> grant all on mogilefs.* to 'moguser'@'172.16.%.%' identified by 'mogpass';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> grant all on *.* to 'root'@'172.16.%.%' identified by 'mageedu';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
OK，下面到storage端进行数据库初始化
初始化完成可以在数据库中查看
修改配置文件
注意2个节点中都要修改
[root@www mog]# vim /etc/mogilefs/mogilefsd.conf
然后就可以启动服务了
[root@www mog]# service mogilefsd start
Starting mogilefsd [ OK ]
查看端口是否开启
下面修改mogstored的配置文件并启动服务（2个节点都要改）
[root@localhost mog]# vim /etc/mogilefs/mogstored.conf
[root@www ~]# service mogstored start
Starting mogstored [ OK ]
查看端口是否启动
添加节点
[root@www ~]# mogadm --trackers=172.16.6.20:7001 host add 172.16.6.20 --ip=172.16.6.20 --status=alive
[root@www ~]# mogadm --trackers=172.16.6.20:7001 host add 172.16.6.30 --ip=172.16.6.30 --status=alive
查看是否添加成功
添加设备
[root@www ~]# mogadm --trackers=172.16.6.20:7001,172.16.6.30:7001 device add 172.16.6.20 1
[root@www ~]# mogadm --trackers=172.16.6.20:7001,172.16.6.30:7001 device add 172.16.6.30 2
查看是否添加成功
发现刚刚的文件目录的权限没给。注：修改权限的步骤我没写在这里，我放到了上面的修改权限
修改之后就OK ：
创建domain：实现名称空间
[root@www ~]# mogadm --trackers=172.16.6.20:7001,172.16.6.30:7001 domain add files
[root@www ~]# mogadm --trackers=172.16.6.20:7001,172.16.6.30:7001 domain add images
查看生成的domain
创建class：复制文件的最小单位
解释下这里的几个参数意思：
mindevcount：最小复制文件的份数
replpolicy ：复制份数
hashtype：采用的hash的类型
好了下面就可以上传一下文件试一下看看了
上传图片文件
[root@www ~]# mogupload --trackers=172.16.6.20:7001 --domain=images --key='/a.jepg' --file='/root/75b4519340.jpg'
上传文本文件
[root@www ~]# mogupload --trackers=172.16.6.20:7001 --domain=files --key='/init.html' --file='/etc/inittab'
查看文件的fid进行访问
[root@www ~]# mogfileinfo --trackers=172.16.6.20:7001 --domain=images --key='/a.jepg' - file: /a.jepg class: default devcount: 2 domain: images fid: 4 key: /a.jepg length: 432441 - http://172.16.6.30:7500/dev2/0/000/000/0000000004.fid - http://172.16.6.20:7500/dev1/0/000/000/0000000004.fid
[root@www ~]# mogfileinfo --trackers=172.16.6.20:7001 --domain=files --key='/init.html' - file: /init.html class: default devcount: 2 domain: files fid: 5 key: /init.html length: 884 - http://172.16.6.20:7500/dev1/0/000/000/0000000005.fid - http://172.16.6.30:7500/dev2/0/000/000/0000000005.fid
OK，成功了。
但是如果是通过fid来访问的方式实在是太过拙劣，我们能不能通过直接访问如172.16.6.20/a.jpeg这种方式来访问呢
没错，那这就是用nginx来反向代理的意义了，我们可以通过nginx上的mogilefs模块来实现这种功能，那么下面就来让我们安装配置吧
nginx的编译安装
由于yum安装的nginx不支持mogilefs这个模块，因此我们只能编译安装了
编译之前确保编译环境准备就绪
# yum groupinstall "Development Tools" "Server Platform Deveopment"
# yum install openssl-devel pcre-devel
下面我们需要编译安装的包已经模块包
这里我已经下载好了
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg install.log install.log.syslog mogilefs nginx-1.6.1.tar.gz nginx_mogilefs_module-1.0.4.tar.gz
创建系统用户nginx
[root@localhost nginx-1.6.1]# groupadd -r nginx
[root@localhost nginx-1.6.1]# useradd -g nginx -r nginx
2个包都进行解压
[root@localhost ~]# tar xf nginx-1.6.1.tar.gz
[root@localhost ~]# tar xf nginx_mogilefs_module-1.0.4.tar.gz
编译安装nginx
[root@localhost ~]# cd nginx-1.6.1
[root@localhost nginx-1.6.1]# make && make install
ok，安装完毕
修改配置文件使nginx进行反向代理
[root@localhost nginx-1.6.1]# vim /etc/nginx/nginx.conf
以下yellow字体为加入的配置
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
#gzip on;
upstream trackers { 定义上流服务器集群
server 172.16.6.20:7001;
server 172.16.6.30:7001;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
location ~* ^(/img/.*)$ { 注意为了方便起见，这里我只是对图片这个区域进行了定义，
mogilefs_tracker trackers; 这里 并没有对其他区域定义，对其他区域定义的方式也一样
mogilefs_domain images; 指定区域
mogilefs_noverify on;
mogilefs_pass $1{
proxy_pass $mogilefs_path;
proxy_hide_header Content-Type;
proxy_buffering off;
}
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}
为nginx提供类似service的启动脚本
[root@localhost nginx-1.6.1]# vim /etc/init.d/nginx
#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig: - 85 15
# description: Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
# proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config: /etc/nginx/nginx.conf
# config: /etc/sysconfig/nginx
# pidfile: /var/run/nginx.pid
# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions
# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network
# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0
nginx="/usr/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx)
NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/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:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`
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
}
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
给予执行权限
[root@localhost nginx-1.6.1]# chmod +x /etc/init.d/nginx
启动服务
root@localhost nginx-1.6.1]# service nginx start
Starting nginx: [ OK ]
OK，下面我们就可以测试下了
先传一张图片到服务器上
[root@www ~]# mogupload --trackers=172.16.6.20:7001 --domain=images --key='/img/a.jpg' --file='/root/75b4519340.jpg'
OK，下面我们直接用key的路径进行访问
OK,实验完成。
那么本节的内容就讲到这里，欢迎大家的批评指正，谢谢！