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FastDFS搭建檔案系統(超詳細)

目錄

 一、FastDFS介紹

1、簡介

FastDFS 是一個開源的高效能分散式檔案系統(DFS)。 它的主要功能包括:檔案儲存,檔案同步和檔案訪問,以及高容量和負載平衡。主要解決了海量資料儲存問題,特別適合以中小檔案(建議範圍:4KB < file_size <500MB)為載體的線上服務。

FastDFS 系統有三個角色:跟蹤伺服器(Tracker Server)、儲存伺服器(Storage Server)和客戶端(Client)。

  Tracker Server:跟蹤伺服器,主要做排程工作,起到均衡的作用;負責管理所有的 storage server和 group,每個 storage 在啟動後會連線 Tracker,告知自己所屬 group 等資訊,並保持週期性心跳。

  Storage Server:儲存伺服器,主要提供容量和備份服務;以 group 為單位,每個 group 內可以有多臺 storage server,資料互為備份。

  Client:客戶端,上傳下載資料的伺服器,也就是我們自己的專案所部署在的伺服器。

 

2、FastDFS的儲存策略

為了支援大容量,儲存節點(伺服器)採用了分卷(或分組)的組織方式。儲存系統由一個或多個卷組成,卷與卷之間的檔案是相互獨立的,所有卷的檔案容量累加就是整個儲存系統中的檔案容量。一個卷可以由一臺或多臺儲存伺服器組成,一個卷下的儲存伺服器中的檔案都是相同的,卷中的多臺儲存伺服器起到了冗餘備份和負載均衡的作用。

在卷中增加伺服器時,同步已有的檔案由系統自動完成,同步完成後,系統自動將新增伺服器切換到線上提供服務。當儲存空間不足或即將耗盡時,可以動態添加捲。只需要增加一臺或多臺伺服器,並將它們配置為一個新的卷,這樣就擴大了儲存系統的容量。

3、FastDFS的上傳過程

FastDFS向使用者提供基本檔案訪問介面,比如upload、download、append、delete等,以客戶端庫的方式提供給使用者使用。

Storage Server會定期的向Tracker Server傳送自己的儲存資訊。當Tracker Server Cluster中的Tracker Server不止一個時,各個Tracker之間的關係是對等的,所以客戶端上傳時可以選擇任意一個Tracker。

當Tracker收到客戶端上傳檔案的請求時,會為該檔案分配一個可以儲存檔案的group,當選定了group後就要決定給客戶端分配group中的哪一個storage server。當分配好storage server後,客戶端向storage傳送寫檔案請求,storage將會為檔案分配一個數據儲存目錄。然後為檔案分配一個fileid,最後根據以上的資訊生成檔名儲存檔案。

4、FastDFS的檔案同步

寫檔案時,客戶端將檔案寫至group內一個storage server即認為寫檔案成功,storage server寫完檔案後,會由後臺執行緒將檔案同步至同group內其他的storage server。

每個storage寫檔案後,同時會寫一份binlog,binlog裡不包含檔案資料,只包含檔名等元資訊,這份binlog用於後臺同步,storage會記錄向group內其他storage同步的進度,以便重啟後能接上次的進度繼續同步;進度以時間戳的方式進行記錄,所以最好能保證叢集內所有server的時鐘保持同步。

storage的同步進度會作為元資料的一部分彙報到tracker上,tracke在選擇讀storage的時候會以同步進度作為參考。

5、FastDFS的檔案下載

客戶端uploadfile成功後,會拿到一個storage生成的檔名,接下來客戶端根據這個檔名即可訪問到該檔案。

跟upload file一樣,在downloadfile時客戶端可以選擇任意tracker server。tracker傳送download請求給某個tracker,必須帶上檔名資訊,tracke從檔名中解析出檔案的group、大小、建立時間等資訊,然後為該請求選擇一個storage用來服務讀請求。

二、安裝FastDFS環境

0、前言

操作環境:CentOS7 X64,以下操作都是單機環境。

我把所有的安裝包下載到/softpackages/下,解壓到當前目錄。

先做一件事,修改hosts,將檔案伺服器的ip與域名對映(單機TrackerServer環境),因為後面很多配置裡面都需要去配置伺服器地址,ip變了,就只需要修改hosts即可。

# vim /etc/hosts

增加如下一行,這是我的IP
192.168.51.128 file.ljzsg.com

如果要本機訪問虛擬機器,在C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts中同樣增加一行

1、下載安裝 libfastcommon

libfastcommon是從 FastDFS 和 FastDHT 中提取出來的公共 C 函式庫,基礎環境,安裝即可 。

① 下載libfastcommon

# wget https://github.com/happyfish100/libfastcommon/archive/V1.0.7.tar.gz

② 解壓

# tar -zxvf V1.0.7.tar.gz
# cd libfastcommon-1.0.7

③ 編譯、安裝

# ./make.sh
# ./make.sh install

④ libfastcommon.so 安裝到了/usr/lib64/libfastcommon.so,但是FastDFS主程式設定的lib目錄是/usr/local/lib,所以需要建立軟連結。

# ln -s /usr/lib64/libfastcommon.so /usr/local/lib/libfastcommon.so
# ln -s /usr/lib64/libfastcommon.so /usr/lib/libfastcommon.so
# ln -s /usr/lib64/libfdfsclient.so /usr/local/lib/libfdfsclient.so
# ln -s /usr/lib64/libfdfsclient.so /usr/lib/libfdfsclient.so 

2、下載安裝FastDFS

① 下載FastDFS

# wget https://github.com/happyfish100/fastdfs/archive/V5.05.tar.gz

② 解壓

# tar -zxvf V5.05.tar.gz
# cd fastdfs-5.05

③ 編譯、安裝

# ./make.sh
# ./make.sh install

④ 預設安裝方式安裝後的相應檔案與目錄   A、服務指令碼:

/etc/init.d/fdfs_storaged
/etc/init.d/fdfs_tracker

  B、配置檔案(這三個是作者給的樣例配置檔案) :

/etc/fdfs/client.conf.sample
/etc/fdfs/storage.conf.sample
/etc/fdfs/tracker.conf.sample

  C、命令工具在 /usr/bin/ 目錄下:

fdfs_appender_test
fdfs_appender_test1
fdfs_append_file
fdfs_crc32
fdfs_delete_file
fdfs_download_file
fdfs_file_info
fdfs_monitor
fdfs_storaged
fdfs_test
fdfs_test1
fdfs_trackerd
fdfs_upload_appender
fdfs_upload_file
stop.sh
restart.sh 

⑤ FastDFS 服務指令碼設定的 bin 目錄是 /usr/local/bin, 但實際命令安裝在 /usr/bin/ 下。

  兩種方式:

  》 一是修改FastDFS 服務指令碼中相應的命令路徑,也就是把 /etc/init.d/fdfs_storaged 和 /etc/init.d/fdfs_tracker 兩個指令碼中的 /usr/local/bin 修改成 /usr/bin。

     # vim fdfs_trackerd     使用查詢替換命令進統一修改:%s+/usr/local/bin+/usr/bin     # vim fdfs_storaged     使用查詢替換命令進統一修改:%s+/usr/local/bin+/usr/bin

    

  》 二是建立 /usr/bin 到 /usr/local/bin 的軟連結,我是用這種方式。  

# 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

3、配置FastDFS跟蹤器(Tracker)

① 進入 /etc/fdfs,複製 FastDFS 跟蹤器樣例配置檔案 tracker.conf.sample,並重命名為 tracker.conf。

# cd /etc/fdfs
# cp tracker.conf.sample tracker.conf
# vim tracker.conf

② 編輯tracker.conf ,標紅的需要修改下,其它的預設即可。

# 配置檔案是否不生效,false 為生效
disabled=false

# 提供服務的埠
port=22122

# Tracker 資料和日誌目錄地址(根目錄必須存在,子目錄會自動建立)
base_path=/ljzsg/fastdfs/tracker

# HTTP 服務埠
http.server_port=80

③ 建立tracker基礎資料目錄,即base_path對應的目錄

# mkdir -p /ljzsg/fastdfs/tracker

④ 防火牆中開啟跟蹤埠(預設的22122)

# vim /etc/sysconfig/iptables

新增如下埠行:
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 22122 -j ACCEPT

重啟防火牆:
# service iptables restart

⑤ 啟動Tracker

初次成功啟動,會在 /ljzsg/fdfsdfs/tracker/ (配置的base_path)下建立 data、logs 兩個目錄。

可以用這種方式啟動
# /etc/init.d/fdfs_trackerd start

也可以用這種方式啟動,前提是上面建立了軟連結,後面都用這種方式
# service fdfs_trackerd start

檢視 FastDFS Tracker 是否已成功啟動 ,22122埠正在被監聽,則算是Tracker服務安裝成功。

# netstat -unltp|grep fdfs

關閉Tracker命令:

# service fdfs_trackerd stop

⑥ 設定Tracker開機啟動

# chkconfig fdfs_trackerd on

或者:
# vim /etc/rc.d/rc.local
加入配置:
/etc/init.d/fdfs_trackerd start 

⑦ tracker server 目錄及檔案結構 

Tracker服務啟動成功後,會在base_path下建立data、logs兩個目錄。目錄結構如下:

${base_path}
  |__data
  |   |__storage_groups.dat:儲存分組資訊
  |   |__storage_servers.dat:儲存伺服器列表
  |__logs
  |   |__trackerd.log: tracker server 日誌檔案 

4、配置 FastDFS 儲存 (Storage)

① 進入 /etc/fdfs 目錄,複製 FastDFS 儲存器樣例配置檔案 storage.conf.sample,並重命名為 storage.conf

# cd /etc/fdfs
# cp storage.conf.sample storage.conf
# vim storage.conf

② 編輯storage.conf

標紅的需要修改,其它的預設即可。

# 配置檔案是否不生效,false 為生效
disabled=false 

# 指定此 storage server 所在 組(卷)
group_name=group1

# storage server 服務埠
port=23000

# 心跳間隔時間,單位為秒 (這裡是指主動向 tracker server 傳送心跳)
heart_beat_interval=30

# Storage 資料和日誌目錄地址(根目錄必須存在,子目錄會自動生成)
base_path=/ljzsg/fastdfs/storage

# 存放檔案時 storage server 支援多個路徑。這裡配置存放檔案的基路徑數目,通常只配一個目錄。
store_path_count=1


# 逐一配置 store_path_count 個路徑,索引號基於 0。
# 如果不配置 store_path0,那它就和 base_path 對應的路徑一樣。
store_path0=/ljzsg/fastdfs/file

# FastDFS 儲存檔案時,採用了兩級目錄。這裡配置存放檔案的目錄個數。 
# 如果本引數只為 N(如: 256),那麼 storage server 在初次執行時,會在 store_path 下自動建立 N * N 個存放檔案的子目錄。
subdir_count_per_path=256

# tracker_server 的列表 ,會主動連線 tracker_server
# 有多個 tracker server 時,每個 tracker server 寫一行
tracker_server=file.ljzsg.com:22122

# 允許系統同步的時間段 (預設是全天) 。一般用於避免高峰同步產生一些問題而設定。
sync_start_time=00:00
sync_end_time=23:59
# 訪問埠
http.server_port=80

③ 建立Storage基礎資料目錄,對應base_path目錄

# mkdir -p /ljzsg/fastdfs/storage

# 這是配置的store_path0路徑
# mkdir -p /ljzsg/fastdfs/file

④ 防火牆中開啟儲存器埠(預設的 23000) 

# vim /etc/sysconfig/iptables

新增如下埠行:
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 23000 -j ACCEPT

重啟防火牆:
# service iptables restart

⑤ 啟動 Storage

啟動Storage前確保Tracker是啟動的。初次啟動成功,會在 /ljzsg/fastdfs/storage 目錄下建立 data、 logs 兩個目錄。

可以用這種方式啟動
# /etc/init.d/fdfs_storaged start

也可以用這種方式,後面都用這種
# service fdfs_storaged start

檢視 Storage 是否成功啟動,23000 埠正在被監聽,就算 Storage 啟動成功。

# netstat -unltp|grep fdfs

關閉Storage命令:

# service fdfs_storaged stop

檢視Storage和Tracker是否在通訊:

/usr/bin/fdfs_monitor /etc/fdfs/storage.conf

⑥ 設定 Storage 開機啟動

# chkconfig fdfs_storaged on

或者:
# vim /etc/rc.d/rc.local
加入配置:
/etc/init.d/fdfs_storaged start

⑦ Storage 目錄

同 Tracker,Storage 啟動成功後,在base_path 下建立了data、logs目錄,記錄著 Storage Server 的資訊。

在 store_path0 目錄下,建立了N*N個子目錄:

5、檔案上傳測試

① 修改 Tracker 伺服器中的客戶端配置檔案 

# cd /etc/fdfs
# cp client.conf.sample client.conf
# vim client.conf

修改如下配置即可,其它預設。

# Client 的資料和日誌目錄
base_path=/ljzsg/fastdfs/client

# Tracker埠
tracker_server=file.ljzsg.com:22122

② 上傳測試

 在linux內部執行如下命令上傳 namei.jpeg 圖片

# /usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf namei.jpeg

上傳成功後返回檔案ID號:group1/M00/00/00/wKgz6lnduTeAMdrcAAEoRmXZPp870.jpeg

返回的檔案ID由group、儲存目錄、兩級子目錄、fileid、檔案字尾名(由客戶端指定,主要用於區分檔案型別)拼接而成。

三、安裝Nginx(已安裝nginx,則忽略)

上面將檔案上傳成功了,但我們無法下載。因此安裝Nginx作為伺服器以支援Http方式訪問檔案。同時,後面安裝FastDFS的Nginx模組也需要Nginx環境。

Nginx只需要安裝到StorageServer所在的伺服器即可,用於訪問檔案。我這裡由於是單機,TrackerServer和StorageServer在一臺伺服器上。

1、安裝nginx所需環境  

① gcc 安裝

# yum install gcc-c++

② PCRE pcre-devel 安裝

# yum install -y pcre pcre-devel

③ zlib 安裝

# yum install -y zlib zlib-devel

④ OpenSSL 安裝

# yum install -y openssl openssl-devel

2、安裝Nginx

① 下載nginx

# wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.12.1.tar.gz

② 解壓

# tar -zxvf nginx-1.12.1.tar.gz
# cd nginx-1.12.1

③ 使用預設配置

# ./configure

④ 編譯、安裝

# make
# make install

⑤ 啟動nginx

# cd /usr/local/nginx/sbin/
# ./nginx 

其它命令
# ./nginx -s stop
# ./nginx -s quit
# ./nginx -s reload

⑥ 設定開機啟動

# vim /etc/rc.local

新增一行:
/usr/local/nginx/sbin/nginx

# 設定執行許可權
# chmod 755 rc.local

⑦ 檢視nginx的版本及模組

/usr/local/nginx/sbin/nginx -V

⑧ 防火牆中開啟Nginx埠(預設的 80) 

新增後就能在本機使用80埠訪問了。

# vim /etc/sysconfig/iptables

新增如下埠行:
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

重啟防火牆:
# service iptables restart

3、訪問檔案

簡單的測試訪問檔案

① 修改nginx.conf

# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

新增如下行,將 /group1/M00 對映到 /ljzsg/fastdfs/file/data
location /group1/M00 {
    alias /ljzsg/fastdfs/file/data;
}

# 重啟nginx
# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

② 在瀏覽器訪問之前上傳的圖片、成功。

http://file.ljzsg.com/group1/M00/00/00/wKgz6lnduTeAMdrcAAEoRmXZPp870.jpeg

四、FastDFS 配置 Nginx 模組

1、安裝配置Nginx模組

① fastdfs-nginx-module 模組說明

  FastDFS 通過 Tracker 伺服器,將檔案放在 Storage 伺服器儲存, 但是同組儲存伺服器之間需要進行檔案複製, 有同步延遲的問題。

  假設 Tracker 伺服器將檔案上傳到了 192.168.51.128,上傳成功後文件 ID已經返回給客戶端。

  此時 FastDFS 儲存叢集機制會將這個檔案同步到同組儲存 192.168.51.129,在檔案還沒有複製完成的情況下,客戶端如果用這個檔案 ID 在 192.168.51.129 上取檔案,就會出現檔案無法訪問的錯誤。

  而 fastdfs-nginx-module 可以重定向檔案連結到源伺服器取檔案,避免客戶端由於複製延遲導致的檔案無法訪問錯誤。

② 下載 fastdfs-nginx-module、解壓

# 這裡為啥這麼長一串呢,因為最新版的master與當前nginx有些版本問題。
# wget https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module/archive/5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip

# 解壓
# unzip 5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1.zip

# 重新命名
# mv fastdfs-nginx-module-5e5f3566bbfa57418b5506aaefbe107a42c9fcb1  fastdfs-nginx-module-master

③ 配置Nginx

在nginx中新增模組

# 先停掉nginx服務
# /usr/local/nginx/sbin/ngix -s stop

進入解壓包目錄
# cd /softpackages/nginx-1.12.1/

# 新增模組
# ./configure --add-module=../fastdfs-nginx-module-master/src

重新編譯、安裝
# make && make install

 ④ 檢視Nginx的模組

# /usr/local/nginx/sbin/nginx -V

有下面這個就說明新增模組成功

⑤ 複製 fastdfs-nginx-module 原始碼中的配置檔案到/etc/fdfs 目錄, 並修改

# cd /softpackages/fastdfs-nginx-module-master/src

# cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/

修改如下配置,其它預設

# 連線超時時間
connect_timeout=10

# Tracker Server
tracker_server=file.ljzsg.com:22122

# StorageServer 預設埠
storage_server_port=23000

# 如果檔案ID的uri中包含/group**,則要設定為true
url_have_group_name = true

# Storage 配置的store_path0路徑,必須和storage.conf中的一致
store_path0=/ljzsg/fastdfs/file

⑥ 複製 FastDFS 的部分配置檔案到/etc/fdfs 目錄

# cd /softpackages/fastdfs-5.05/conf/

# cp anti-steal.jpg http.conf mime.types /etc/fdfs/

 ⑦ 配置nginx,修改nginx.conf

# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

修改配置,其它的預設

在80埠下新增fastdfs-nginx模組

location ~/group([0-9])/M00 {
    ngx_fastdfs_module;
}

注意:

  listen 80 埠值是要與 /etc/fdfs/storage.conf 中的 http.server_port=80 (前面改成80了)相對應。如果改成其它埠,則需要統一,同時在防火牆中開啟該埠。

  location 的配置,如果有多個group則配置location ~/group([0-9])/M00 ,沒有則不用配group。

⑧ 在/ljzsg/fastdfs/file 檔案儲存目錄下建立軟連線,將其連結到實際存放資料的目錄,這一步可以省略。

# ln -s /ljzsg/fastdfs/file/data/ /ljzsg/fastdfs/file/data/M00 

⑨ 啟動nginx

# /usr/local/nginx/sbin/nginx

列印處如下就算配置成功

⑩ 在位址列訪問。

能下載檔案就算安裝成功。注意和第三點中直接使用nginx路由訪問不同的是,這裡配置 fastdfs-nginx-module 模組,可以重定向檔案連結到源伺服器取檔案。

http://file.ljzsg.com/group1/M00/00/00/wKgz6lnduTeAMdrcAAEoRmXZPp870.jpeg

最終部署結構圖(盜的圖):可以按照下面的結構搭建環境。