2021-08-19分布式文件存储-FastDFS

2024-01-03 12:34:58

. 分布式文件存储-FastDFS

5.1 FastDFS简介
5.1.1 FastDFS体系结构
FastDFS是一个开源的轻量级分布式文件系统，它对文件进行管理，功能包括：文件存储、文件同步、文件访问（文件上传、文件下载）等，解决了大容量存储和负载均衡的问题。特别适合以文件为载体的在线服务，如相册网站、视频网站等等。

FastDFS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。

FastDFS 架构包括 Tracker server 和 Storage server。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。

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。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，Storageserver 没有实现自己的文件系统而是利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。
2021-08-19分布式文件存储-FastDFS

5.1.2 上传流程
2021-08-19分布式文件存储-FastDFS

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。
2021-08-19分布式文件存储-FastDFS

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。

5.2 FastDFS搭建
我们使用Docker搭建FastDFS的开发环境

拉取镜像

docker pull morunchang/fastdfs
运行tracker

docker run -d --name tracker --net=host morunchang/fastdfs sh tracker.sh
运行storage

docker run -d --name storage --net=host -e TRACKER_IP=:22122 -e GROUP_NAME= morunchang/fastdfs sh storage.sh
使用的网络模式是–net=host, 替换为你机器的Ip即可
是组名，即storage的组
如果想要增加新的storage服务器，再次运行该命令，注意更换 新组名
（4）修改nginx的配置

进入storage的容器内部，修改nginx.conf

docker exec -it storage /bin/bash
进入后

vi /data/nginx/conf/nginx.conf
添加以下内容

location /group1/M00 {
proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
proxy_cache http-cache;
proxy_cache_valid 200 304 12h;
proxy_cache_key u r i uri uriis_args$args;
proxy_pass http://fdfs_group1;
expires 30d;
}
（5）退出容器

exit
（6）重启storage容器

docker restart storage
5.3 文件存储微服务
创建文件管理微服务changgou_service_file，该工程主要用于实现文件上传以及文件删除等功能。

（1）修改pom.xml，引入依赖

org.springframework.boot spring-boot-starter-web net.oschina.zcx7878 fastdfs-client-java 1.27.0.0 com.changgou changgou_common 1.0-SNAPSHOT （2）在resources文件夹下创建fasfDFS的配置文件fdfs_client.conf

connect_timeout = 60
network_timeout = 60
charset = UTF-8
http.tracker_http_port = 8080
tracker_server = 192.168.200.128:22122
connect_timeout：连接超时时间，单位为秒。

network_timeout：通信超时时间，单位为秒。发送或接收数据时。假设在超时时间后还不能发送或接收数据，则本次网络通信失败

charset： 字符集

http.tracker_http_port ：.tracker的http端口

tracker_server： tracker服务器IP和端口设置

（3）在resources文件夹下创建application.yml

spring:
servlet:
multipart:
max-file-size: 10MB
max-request-size: 10MB
server:
port: 9008
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka
instance:
prefer-ip-address: true
feign:
hystrix:
enabled: true
max-file-size是单个文件大小，max-request-size是设置总上传的数据大小

（4）创建com.changgou.file包，创建启动类FileApplication

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class FileApplication {
​
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(FileApplication.class);
}
}
5.4 文件上传
5.4.1 文件信息封装
文件上传一般都有文件的名字、文件的内容、文件的扩展名、文件的md5值、文件的作者等相关属性，我们可以创建一个对象封装这些属性，代码如下：

创建com.changgou.file.pojo.FastDFSFile

public class FastDFSFile {
//文件名字
private String name;
//文件内容
private byte[] content;
//文件扩展名
private String ext;
//文件MD5摘要值
private String md5;
//文件创建作者
private String author;
​
public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext, String height,
String width, String author) {
super();
this.name = name;
this.content = content;
this.ext = ext;
this.author = author;
}
​
public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext) {
super();
this.name = name;
this.content = content;
this.ext = ext;
}
​
// getter and setter …
}
5.4.2 文件操作
创建FastDFSClient类,放在com.changgou.file.util下在该类中实现FastDFS信息获取以及文件的相关操作，

代码如下：

public class FastDFSClient {

private static org.slf4j.Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FastDFSClient.class);

​
/***
* 初始化加载FastDFS的TrackerServer配置
/
static {
try {
String filePath = new ClassPathResource(“fdfs_client.conf”).getFile().getAbsolutePath();
ClientGlobal.init(filePath);
} catch (Exception e) {
logger.error(“FastDFS Client Init Fail!”,e);
}
}
​
/**
* 文件上传
* @param file
* @return
/
public static String[] upload(FastDFSFile file) {
//获取文件的作者
NameValuePair[] meta_list = new NameValuePair[1];
meta_list[0] = new NameValuePair(“author”, file.getAuthor());
​
//接收返回数据
String[] uploadResults = null;
StorageClient storageClient=null;
try {
//创建StorageClient客户端对象
storageClient = getTrackerClient();
​
/**
* 文件上传
* 1)文件字节数组
* 2)文件扩展名
* 3)文件作者
/
uploadResults = storageClient.upload_file(file.getContent(), file.getExt(), meta_list);
} catch (Exception e) {
logger.error(“Exception when uploadind the file:” + file.getName(), e);
}
​
if (uploadResults == null && storageClient!=null) {
logger.error(“upload file fail, error code:” + storageClient.getErrorCode());
}
//获取组名
String groupName = uploadResults[0];
//获取文件存储路径
String remoteFileName = uploadResults[1];
return uploadResults;
}
​
/**
* 获取文件信息
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName：文件存储完整名
* @return
/
public static FileInfo getFile(String groupName, String remoteFileName) {
try {
StorageClient storageClient = getTrackerClient();
return storageClient.get_file_info(groupName, remoteFileName);
} catch (Exception e) {
logger.error(“Exception: Get File from Fast DFS failed”, e);
}
return null;
}
​
/**
* 文件下载
* @param groupName
* @param remoteFileName
* @return
/
public static InputStream downFile(String groupName, String remoteFileName) {
try {
//创建StorageClient
StorageClient storageClient = getTrackerClient();
​
//下载文件
byte[] fileByte = storageClient.download_file(groupName, remoteFileName);
InputStream ins = new ByteArrayInputStream(fileByte);
return ins;
} catch (Exception e) {
logger.error(“Exception: Get File from Fast DFS failed”, e);
}
return null;
}
​
/**
* 文件删除
* @param groupName
* @param remoteFileName
* @throws Exception
/
public static void deleteFile(String groupName, String remoteFileName)
throws Exception {
//创建StorageClient
StorageClient storageClient = getTrackerClient();
​
//删除文件
int i = storageClient.delete_file(groupName, remoteFileName);
}
​
/**
* 获取Storage组
* @param groupName
* @return
* @throws IOException
/
public static StorageServer[] getStoreStorages(String groupName)
throws IOException {
//创建TrackerClient
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//获取TrackerServer
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取Storage组
return trackerClient.getStoreStorages(trackerServer, groupName);
}
​
/**
* 获取Storage信息,IP和端口
* @param groupName
* @param remoteFileName
* @return
* @throws IOException
/
public static ServerInfo[] getFetchStorages(String groupName,
String remoteFileName) throws IOException {
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
return trackerClient.getFetchStorages(trackerServer, groupName, remoteFileName);
}
​
/**
* 获取Tracker服务地址
* @return
* @throws IOException
/
public static String getTrackerUrl() throws IOException {
return “http://”+getTrackerServer().getInetSocketAddress().getHostString()+":"+ClientGlobal.getG_tracker_http_port()+"/";
}
​
/**
* 获取Storage客户端
* @return
* @throws IOException
/
private static StorageClient getTrackerClient() throws IOException {
TrackerServer trackerServer = getTrackerServer();
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
return storageClient;
}
​
/**
* 获取Tracker
* @return
* @throws IOException
*/
private static TrackerServer getTrackerServer() throws IOException {
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
return trackerServer;
}
}
5.4.3 文件上传
创建一个FileController，在该控制器中实现文件上传操作，代码如下：

@RestController
@RequestMapping("/file")
public class FileController {
​
@PostMapping("/upload")
public Result uploadFile(MultipartFile file){
try{
//判断文件是否存在
if (file == null){
throw new RuntimeException(“文件不存在”);
}
//获取文件的完整名称
String originalFilename = file.getOriginalFilename();
if (StringUtils.isEmpty(originalFilename)){
throw new RuntimeException(“文件不存在”);
}
​
//获取文件的扩展名称 abc.jpg jpg
String extName = originalFilename.substring(originalFilename.lastIndexOf(".") + 1);
​
//获取文件内容
byte[] content = file.getBytes();
​
//创建文件上传的封装实体类
FastDFSFile fastDFSFile = new FastDFSFile(originalFilename,content,extName);
​
//基于工具类进行文件上传,并接受返回参数 String[]
String[] uploadResult = FastDFSClient.upload(fastDFSFile);
​
//封装返回结果
String url = FastDFSClient.getTrackerUrl()+uploadResult[0]+"/"+uploadResult[1];
return new Result(true,StatusCode.OK,“文件上传成功”,url);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return new Result(false, StatusCode.ERROR,“文件上传失败”);
}
}
5.5 Postman测试文件上传
步骤：

1、选择post请求方式，输入请求地址 http://localhost:9008/upload

2、填写Headers

Key：Content-Type
Value：multipart/form-data
3、填写body

选择form-data 然后选择文件file 点击添加文件，最后发送即可。

上一篇：极客大学云原生训练营笔记


下一篇：分布式存储FastDFS-Spring boot 代码调用