FastDFS快速入门

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FastDFS下载
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提取码:2959

一、分布式文件系统概述?

1 、分类
1.1 通用分布式文件系统

​ 和传统的本地文件系统(如ext3、NTFS等)相对应。典型代表:lustre、MooseFS

1.1.1 优点

​ 标准文件系统操作方式,对开发者门槛较低

1.1.2 缺点

​ 系统复杂性较高,需要支持若干标准的文件操作,如:目录结构、文件读写权限、文件锁等。复杂性更高

​ 系统整体性能有所降低,因为要支持POSIX标准(表示可移植操作系统接口(Portable Operating System Interface of UNIX),POSIX标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口标准)

1.2 专用分布式文件系统

​ 基于google File System的思想,文件上传后不能修改。需要使用专有API对文件进行访问,也可称作分布式文件存储服务。典型代表:MogileFS、FastDFS、TFS。

1.2.1 优点

​ 系统复杂性较低,不需要支持若干标准的文件操作,如:目录结构、文件读写权限、文件锁等,系统比较简洁。

​ 系统整体性能较高,因为无需支持POSIX标准,可以省去支持POSIX引入的环节,系统更加高效。

1.2.2 缺

​ 采用专有API,对开发者门槛较高(直接封装成工具类)

2 Google FS 体系结构

2.1 两个角色

​ 名字服务器(索引服务器)

​ 存储服务器

2.2 架构特点

​ 不支持文件修改功能。

​ 文件分块存储,需要索引服务器

​ 一个文件可以存储多份,一个文件存储到哪些存储服务器,通常采用动态分配的方式。

二、FastDFS是什么?

FastDFS是一个轻量级的开源分布式文件系统。2008年4月份开始启动。类似google FS的一个轻量级分布式文件系统,纯C实现,支持Linux、FreeBSD、AIX等UNIX系统。

​ 主要解决了大容量的文件存储和高并发访问的问题,文件存取时实现了负载均衡。实现了软件方式的磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Drives,RAID),可以使用廉价的IDE(Integrated Drive Electronics)硬盘进行存储。并且支持存储服务器在线扩容。支持相同内容的文件只保存一份,节约磁盘空间。

​ FastDFS只能通过Client API访问,不支持POSIX访问方式。

​ FastDFS特别适合大中型网站使用,用来存储资源文件(如:图片、文档、音频、视频等等)

网址:


FastDFS没有官网。但是作者余庆(happy_fish100)担任chinaunix中FastDFS板块版主。并且会不定期更新板块中内容。
http://bbs.chinaunix.net/
​ FastDFS软件可以在sourceforge中进行下载,最新版本为5.08

三、FastDFS架构

1、架构图

FastDFS快速入门

2 、角色

​ Client:客户端。使用java语言编写的项目属于客户端。

​ Tracker Server:跟踪服务器,主要做调度工作,在访问上起负载均衡的作用。在内存中记录集群中group和storage server的状态信息,是连接Client和Storage server的枢纽。

​ Storage Server:存储服务器,文件和文件属性(meta data)都保存到存储服务器上

3 、架构解读

只有两个角色,tracker server和storage server,不需要存储文件索引信息。

​ 所有服务器都是对等的,不存在Master-Slave关系。

​ 存储服务器采用分组方式,同组内存储服务器上的文件完全相同(RAID 1)。

​ 不同组的storage server之间不会相互通信。

​ 由storage server主动向tracker server报告状态信息,tracker server之间不会相互通信。

四、FastDFS安装

1.安装FastDFS依赖

FastDFS是C语言开发的应用。安装必须使用 make , cmake 和 gcc编译器。

#yum install -y make cmake gcc gcc-c++

2 上传并解压libfastcommon-master

​ 上传libfastcommon-master 到 /usr/local/tmp下。 libfastcommon是从FastDFS和FastDHT中提取出来的公共C函数库

​ 解压 libfastcommon-master.zip 由于是zip文件所以要使用 unzip命令

#cd /usr/local/tmp
#unzip libfastcommon-master.zip

3 编译并安装

​ libfastcommon没有提供make命令安装文件。使用的是shell脚本执行编译和安装。shell脚本为 make.sh

​ 进入解压后的文件

cd libfastcommon-master

​ 编译

./make.sh

​ 安装

./make.sh install

​ 有固定的默认安装位置。在/usr/lib64 和 /usr/include/fastcommon两个目录中

4 创建软连接

​ 因为FastDFS 主程序设置的lib目录是 /usr/local/lib, 所以需要创建软连接

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

5 上传并解压FastDFS主程序

​ 上传 FastDFS_v5.08.tar.gz 到 /usr/local/tmp下后解压

cd /usr/local/tmp
tar zxf FastDFS_v5.08.tar.gz

6 编译并安装FastDFS

​ 进入到解压后的FastDFS文件中

cd FastDFS

​ 编译

./make.sh

​ 安装

./make.sh install
​ 安装后 FastDFS主程序所在的位置是

​ /usr/bin 可执行文件所在的位置

​ /etc/fdfs 配置文件所在的位置

​ /usr/bin 主程序代码所在位置

​ /usr/include/fastdfs 包含一些插件组所在的位置

7 配置tracker

7.1 复制配置文件

​ 进入到 /etc/fdfs 中 , 把tracker配置文件复制一份

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

7.2 创建数据目录

​ 创建放置 tracker数据的目录

mkdir -p /usr/local/fastdfs/tracker

7.3 修改配置文件

​ 修改 tracker.conf 设置 tracker 内容存储目录

base_path=/usr/local/fastdfs/tracker
#vim tracker.conf

默认端口 22122 不需要修改

7.4 启动服务

service fdfs_trackerd start

​ 启动成功后, 配置文件中 base_path 指向的目录出现 FastDFS服务相关数据目录(data目录, logs 目录)

7.5 查看服务运行状态

service fdfs_trackerd status

​ 如果显示 is running 表示正常运行。

7.6 关闭防火墙

service iptables stop
chkconfig iptables off

8 配置storage

storage可以和tracker不在同一台服务器上。示例中把storage和tracker安装在同一台服务器上了。

8.1 复制配置文件

​ 进入到 /etc/fdfs, 把 storage 配置文件复制一份

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

8.2 创建目录

​ 创建两个目录, 把base用于存储基础数据和日志,store用于存储上传数据。

mkdir -p /usr/local/fastdfs/storage/base
mkdir -p /usr/local/fastdfs/storage/store

8.3 修改配置文件

​ storage.conf配置文件用于描述存储服务的行为,需要进行下述修改

vim /etc/fdfs/storage.conf

​ 配置内容如下:

base_path=/usr/local/fastdfs/storage/base
store_path0=/usr/local/fastdfs/storage/store
tracker_server=tracker 服务IP:22122

​ base_path - 基础路径。用于保存storage server 基础数据内容和日志内容的目录。

​ store_path0 - 存储路径。是用于保存FastDFS中存储文件的目录,就是要创建256*256个子目录的位置。

​ base_path 和 store_path0 可以使用同一个目录。

​ tracker_server - 跟踪服务器位置。就是跟踪服务器的IP和端口。

​ 启动服务

service fdfs_storaged start

​ 启动成功后,配置文件中base_path 指向的目录中出现FastDFS服务相关数据目录(data目录、logs目录)配置文件中的store_path0指向的目录中同样出现FastDFS存储相关数据录(data目录)。其中$store_path0/data/目录中默认创建若干子孙目录(两级目录层级总计256*256个目录),是用于存储具体文件数据的。

​ Storage 服务器启动比较慢,因为第一次启动的时候,需要创建256*256个目录。

​ 查看启动状态

service fdfs_storaged status

五、文件上传流程

1 时序图
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2 流程说明
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1、客户端访问Tracker
2、Tracker 返回Storage的ip和端口
3、客户端直接访问Storage,把文件内容和元数据发送过去。
4、Storage返回文件存储id。包含了组名和文件名

六、Fastdfs-java-client

1 添加依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>cn.bestwu</groupId>
        <artifactId>fastdfs-client-java</artifactId>
        <version>1.27</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-lang3</artifactId>
        <version>3.4</version>
    </dependency>
</dependencies> `    

2 编写配置文件

​ 文件名:fdfs_client.conf

​ 修改成自己的tracker服务器ip
FastDFS快速入门

connect_timeout = 10
network_timeout = 30
charset = UTF-8
http.tracker_http_port = 8080
tracker_server = 192.168.93.10:22122   

3 导入工具类

​ 在com.utils.FastDFSClient 下粘贴配置工具类

package com.jowell.utils;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.csource.common.NameValuePair;
import org.csource.fastdfs.ClientGlobal;
import org.csource.fastdfs.StorageClient;
import org.csource.fastdfs.StorageClient1;
import org.csource.fastdfs.StorageServer;
import org.csource.fastdfs.TrackerClient;
import org.csource.fastdfs.TrackerServer;

/**
 * FastDFS分布式文件系统操作客户端.
 */
public class FastDFSClient {
   private static final String CONF_FILENAME = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("").getPath() + "fdfs_client.conf";

   private static StorageClient storageClient = null;

   /**
    * 只加载一次.
    */
   static {
      try {
         ClientGlobal.init(CONF_FILENAME);
         TrackerClient trackerClient = new TrackerClient(ClientGlobal.g_tracker_group);
         TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
         StorageServer storageServer = trackerClient.getStoreStorage(trackerServer);
         storageClient = new StorageClient(trackerServer, storageServer);
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }

   /**
    * 
    * @param inputStream
    *    上传的文件输入流
    * @param fileName
    *    上传的文件原始名
    * @return
    */
   public static String[] uploadFile(InputStream inputStream, String fileName) {
      try {
         // 文件的元数据
         NameValuePair[] meta_list = new NameValuePair[2];
         // 第一组元数据,文件的原始名称
         meta_list[0] = new NameValuePair("file name", fileName);
         // 第二组元数据
         meta_list[1] = new NameValuePair("file length", inputStream.available()+"");
         // 准备字节数组
         byte[] file_buff = null;
         if (inputStream != null) {
            // 查看文件的长度
            int len = inputStream.available();
            // 创建对应长度的字节数组
            file_buff = new byte[len];
            // 将输入流中的字节内容,读到字节数组中。
            inputStream.read(file_buff);
         }
         // 上传文件。参数含义:要上传的文件的内容(使用字节数组传递),上传的文件的类型(扩展名),元数据
         String[] fileids = storageClient.upload_file(file_buff, getFileExt(fileName), meta_list);
         return fileids;
      } catch (Exception ex) {
         ex.printStackTrace();
         return null;
      }
   }

   /**
    * 
    * @param file
    *            文件
    * @param fileName
    *            文件名
    * @return 返回Null则为失败
    */
   public static String[] uploadFile(File file, String fileName) {
      FileInputStream fis = null;
      try {
         NameValuePair[] meta_list = null; // new NameValuePair[0];
         fis = new FileInputStream(file);
         byte[] file_buff = null;
         if (fis != null) {
            int len = fis.available();
            file_buff = new byte[len];
            fis.read(file_buff);
         }

         String[] fileids = storageClient.upload_file(file_buff, getFileExt(fileName), meta_list);
         return fileids;
      } catch (Exception ex) {
         return null;
      }finally{
         if (fis != null){
            try {
               fis.close();
            } catch (IOException e) {
               e.printStackTrace();
            }
         }
      }
   }

   /**
    * 根据组名和远程文件名来删除一个文件
    * 
    * @param groupName
    *            例如 "group1" 如果不指定该值,默认为group1
    * @param remoteFileName
    *            例如"M00/00/00/wKgxgk5HbLvfP86RAAAAChd9X1Y736.jpg"
    * @return 0为成功,非0为失败,具体为错误代码
    */
   public static int deleteFile(String groupName, String remoteFileName) {
      try {
         int result = storageClient.delete_file(groupName == null ? "group1" : groupName, remoteFileName);
         return result;
      } catch (Exception ex) {
         return 0;
      }
   }

   /**
    * 修改一个已经存在的文件
    * 
    * @param oldGroupName
    *            旧的组名
    * @param oldFileName
    *            旧的文件名
    * @param file
    *            新文件
    * @param fileName
    *            新文件名
    * @return 返回空则为失败
    */
   public static String[] modifyFile(String oldGroupName, String oldFileName, File file, String fileName) {
      String[] fileids = null;
      try {
         // 先上传
         fileids = uploadFile(file, fileName);
         if (fileids == null) {
            return null;
         }
         // 再删除
         int delResult = deleteFile(oldGroupName, oldFileName);
         if (delResult != 0) {
            return null;
         }
      } catch (Exception ex) {
         return null;
      }
      return fileids;
   }

   /**
    * 文件下载
    * 
    * @param groupName 卷名
    * @param remoteFileName 文件名
    * @return 返回一个流
    */
   public static InputStream downloadFile(String groupName, String remoteFileName) {
      try {
         byte[] bytes = storageClient.download_file(groupName, remoteFileName);
         InputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
         return inputStream;
      } catch (Exception ex) {
         return null;
      }
   }

   public static NameValuePair[] getMetaDate(String groupName, String remoteFileName){
      try{
         NameValuePair[] nvp = storageClient.get_metadata(groupName, remoteFileName);
         return nvp;
      }catch(Exception ex){
         ex.printStackTrace();
         return null;
      }
   }

   /**
    * 获取文件后缀名(不带点).
    * 
    * @return 如:"jpg" or "".
    */
   private static String getFileExt(String fileName) {
      if (StringUtils.isBlank(fileName) || !fileName.contains(".")) {
         return "";
      } else {
         return fileName.substring(fileName.lastIndexOf(".") + 1); // 不带最后的点
      }
   }
}   

4 编写测试代码

​ 随意新建一个包含主方法的类。com.jowell.MyMain

public class MyMain {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("D:/b.png");
            InputStream is = new FileInputStream(file);
            String fileName = UUID.randomUUID().toString()+".png";
            String[] result = FastDFSClient.uploadFile(is, fileName);
            System.out.println(Arrays.toString(result));
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}   

七、文件下载

1、下载说明

1、client询问tracker下载文件的storage,参数为文件标识(组名和文件名);

2、tracker返回一台可用的storage;

3、client直接和storage通讯完成文件下载。

2、 代码实现

​ 直接使用工具方法完成下载。

try {
    InputStream is = FastDFSClient.downloadFile("group1", "M00/00/00/wKg0gF3zAKCARs6kAAASjQVYlWA098.png");
    OutputStream os = new FileOutputStream(new File("D:/jqk.png"));
    int index = 0 ;
    while((index = is.read())!=-1){
        os.write(index);
    }
    os.flush();
    os.close();
    is.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

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