CentOS搭建FastDFS文件管理系统
FastDFS介绍
FastDFS开源地址:https://github.com/happyfish100
简介
FastDFS 是一个开源的高性能分布式文件系统(DFS)。 它的主要功能包括:文件存储,文件同步和文件访问,以及高容量和负载平衡。主要解决了海量数据存储问题,特别适合以中小文件(建议范围:4KB < file_size <500MB)为载体的在线服务。
FastDFS 系统有三个角色:跟踪服务器(Tracker Server)、存储服务器(Storage Server)和客户端(Client)。
Tracker Server:跟踪服务器,主要做调度工作,起到均衡的作用;负责管理所有的 storage server和 group,每个 storage 在启动后会连接 Tracker,告知自己所属 group 等信息,并保持周期性心跳。
Storage Server:存储服务器,主要提供容量和备份服务;以 group 为单位,每个 group 内可以有多台 storage server,数据互为备份。
Client:客户端,上传下载数据的服务器,也就是我们自己的项目所部署在的服务器。
FastDFS的存储策略
为了支持大容量,存储节点(服务器)采用了分卷(或分组)的组织方式。存储系统由一个或多个卷组成,卷与卷之间的文件是相互独立的,所有卷的文件容量累加就是整个存储系统中的文件容量。一个卷可以由一台或多台存储服务器组成,一个卷下的存储服务器中的文件都是相同的,卷中的多台存储服务器起到了冗余备份和负载均衡的作用。
在卷中增加服务器时,同步已有的文件由系统自动完成,同步完成后,系统自动将新增服务器切换到线上提供服务。当存储空间不足或即将耗尽时,可以动态添加卷。只需要增加一台或多台服务器,并将它们配置为一个新的卷,这样就扩大了存储系统的容量。
FastDFS的上传过程
FastDFS向使用者提供基本文件访问接口,比如upload、download、append、delete等,以客户端库的方式提供给用户使用。
Storage Server会定期的向Tracker Server发送自己的存储信息。当Tracker Server Cluster中的Tracker Server不止一个时,各个Tracker之间的关系是对等的,所以客户端上传时可以选择任意一个Tracker。
当Tracker收到客户端上传文件的请求时,会为该文件分配一个可以存储文件的group,当选定了group后就要决定给客户端分配group中的哪一个storage server。当分配好storage server后,客户端向storage发送写文件请求,storage将会为文件分配一个数据存储目录。然后为文件分配一个fileid,最后根据以上的信息生成文件名存储文件。
FastDFS的文件同步
写文件时,客户端将文件写至group内一个storage server即认为写文件成功,storage server写完文件后,会由后台线程将文件同步至同group内其他的storage server。
每个storage写文件后,同时会写一份binlog,binlog里不包含文件数据,只包含文件名等元信息,这份binlog用于后台同步,storage会记录向group内其他storage同步的进度,以便重启后能接上次的进度继续同步;进度以时间戳的方式进行记录,所以最好能保证集群内所有server的时钟保持同步。
storage的同步进度会作为元数据的一部分汇报到tracker上,tracke在选择读storage的时候会以同步进度作为参考。
FastDFS的文件下载
客户端uploadfile成功后,会拿到一个storage生成的文件名,接下来客户端根据这个文件名即可访问到该文件。
跟upload file一样,在downloadfile时客户端可以选择任意tracker server。tracker发送download请求给某个tracker,必须带上文件名信息,tracke从文件名中解析出文件的group、大小、创建时间等信息,然后为该请求选择一个storage用来服务读请求。
FastDFS部署结构
部署结构
完整用例图
安装FastDFS环境
前言
操作环境:CentOS8 X64,以下操作都是单机环境。
我把所有的安装包下载到/usr/local/softpackages/
下,解压到当前目录。
首先,修改hosts,将文件服务器的ip与域名映射(单机TrackerServer环境),因为后面很多配置都需要去配置服务器地址。
配置hosts的话,ip变了,就只需要修改hosts即可。
1 | vim /etc/hosts |
其次,关闭防火墙。
下载安装 libfastcommon
libfastcommon是从 FastDFS 和 FastDHT 中提取出来的公共 C 函数库,基础环境,安装即可 。
① 下载libfastcommon
1 | wget https://github.com/happyfish100/libfastcommon/archive/V1.0.7.tar.gz |
② 解压
1 | tar -zxvf V1.0.7.tar.gz |
③ 编译、安装
1 | ./make.sh |
④ libfastcommon.so 安装到了/usr/lib64/libfastcommon.so,但是FastDFS主程序设置的lib目录是/usr/local/lib,所以需要创建软链接。
1 | ln -s /usr/lib64/libfastcommon.so /usr/local/lib/libfastcommon.so |
下载安装FastDFS
① 下载FastDFS
1 | wget https://github.com/happyfish100/fastdfs/archive/V5.05.tar.gz |
② 解压
1 | tar -zxvf V5.05.tar.gz |
③ 编译、安装
1 | ./make.sh |
④ 默认安装方式安装后的相应文件与目录
A、服务脚本:
1 | /etc/init.d/fdfs_storaged |
B、配置文件(样例) :
1 | /etc/fdfs/client.conf.sample |
C、命令工具在 /usr/bin/ 目录下:
1 | fdfs_appender_test |
⑤ FastDFS 服务脚本设置的 bin 目录是 /usr/local/bin, 但实际命令安装在 /usr/bin/ 下。
建立 /usr/bin 到 /usr/local/bin 的软链接。
1 | ln -s /usr/bin/fdfs_trackerd /usr/local/bin |
配置FastDFS跟踪器(Tracker)
① 进入 /etc/fdfs,复制 FastDFS 跟踪器样例配置文件 tracker.conf.sample,并重命名为 tracker.conf。
1 | cd /etc/fdfs |
② 编辑tracker.conf
1 | 配置文件是否不生效,false 为生效 |
③ 创建tracker基础数据目录,即base_path对应的目录
1 | mkdir -p /home/yegetaier/fastdfs/tracker |
④ 启动Tracker
初次成功启动,会在 /home/yegetaier/fdfsdfs/tracker/ (配置的base_path)下创建 data、logs 两个目录。
1 | 可以用这种方式启动 |
查看 FastDFS Tracker 是否已成功启动 ,22122端口正在被监听,则算是Tracker服务安装成功。
1 | netstat -unltp|grep fdfs |
关闭Tracker命令:
1 | service fdfs_trackerd stop |
⑤ 设置Tracker开机启动
1 | chkconfig fdfs_trackerd on |
⑥ tracker server 目录及文件结构
Tracker服务启动成功后,会在base_path下创建data、logs两个目录。目录结构如下:
1 | {base_path} |
配置 FastDFS 存储 (Storage)
① 进入 /etc/fdfs 目录,复制 FastDFS 存储器样例配置文件 storage.conf.sample,并重命名为 storage.conf
1 | cd /etc/fdfs |
② 编辑storage.conf
1 | 配置文件是否不生效,false 为生效 |
③ 创建Storage基础数据目录,对应base_path目录
1 | mkdir -p /home/yegetaier/fastdfs/storage |
④ 启动 Storage
启动Storage前确保Tracker是启动的。初次启动成功,会在 /ljzsg/fastdfs/storage 目录下创建 data、 logs 两个目录。
1 | 可以用这种方式启动 |
查看 Storage 是否成功启动,23000 端口正在被监听,就算 Storage 启动成功。
1 | netstat -unltp|grep fdfs |
关闭Storage命令:
1 | service fdfs_storaged stop |
查看Storage和Tracker是否在通信:
1 | /usr/bin/fdfs_monitor /etc/fdfs/storage.conf |
⑤ 设置 Storage 开机启动
1 | chkconfig fdfs_storaged on |
⑥ Storage 目录
同 Tracker,Storage 启动成功后,在base_path 下创建了data、logs目录,记录着 Storage Server 的信息。
在 store_path0 目录下,创建了N*N个子目录:
文件上传测试
① 修改 Tracker 服务器中的客户端配置文件
1 | cd /etc/fdfs |
修改如下配置即可,其它默认。
1 | Client 的数据和日志目录 |
创建client基础数据目录
1 | mkdir -p /home/yegetaier/fastdfs/client |
② 上传测试
在linux内部执行如下命令上传 namei.jpeg 图片
1 | /usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf namei.jpeg |
上传成功后返回文件ID号:group1/M00/00/00/wKgz6lnduTeAMdrcAAEoRmXZPp870.jpeg
返回的文件ID由group、存储目录、两级子目录、fileid、文件后缀名(由客户端指定,主要用于区分文件类型)拼接而成。
安装Nginx
上面将文件上传成功了,但我们无法下载。因此安装Nginx作为服务器以支持Http方式访问文件。同时,后面安装FastDFS的Nginx模块也需要Nginx环境。
Nginx只需要安装到StorageServer所在的服务器即可,用于访问文件。我这里由于是单机,TrackerServer和StorageServer在一台服务器上。
通过编译安装方式安装Nginx,方便配置FastDFS的Nginx模块。
安装nginx所需环境
① gcc 安装
1 | yum install gcc-c++ |
② PCRE pcre-devel 安装
1 | yum install -y pcre pcre-devel |
③ zlib 安装
1 | yum install -y zlib zlib-devel |
④ OpenSSL 安装
1 | yum install -y openssl openssl-devel |
安装Nginx
① 下载nginx
1 | wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.20.2.tar.gz |
② 解压
1 | tar -zxvf nginx-1.20.2.tar.gz |
③ 使用默认配置
1 | ./configure |
④ 编译、安装
1 | make |
⑤ 启动nginx
1 | cd /usr/local/nginx/sbin/ |
⑥ 设置开机启动
1 | vim /etc/rc.local |
⑦ 查看nginx的版本及模块
1 | /usr/local/nginx/sbin/nginx -V |
FastDFS 配置 Nginx 模块
安装配置Nginx模块
① fastdfs-nginx-module 模块说明
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行文件复制, 有同步延迟的问题。
假设 Tracker 服务器将文件上传到了 192.168.51.128,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 192.168.51.129,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 192.168.51.129 上取文件,就会出现文件无法访问的错误。
而 fastdfs-nginx-module 可以重定向文件链接到源服务器取文件,避免客户端由于复制延迟导致的文件无法访问错误。
② 下载 fastdfs-nginx-module、解压
1 | 获取fastdfs-nginx-module-master |
③ 配置Nginx
在nginx中添加模块
1 | 先停掉nginx服务 |
④ 查看Nginx的模块
1 | /usr/local/nginx/sbin/nginx -V |
可看到添加模块成功
⑤ 复制 fastdfs-nginx-module 源码中的配置文件到 /etc/fdfs 目录, 并修改
1 | cd fastdfs-nginx-module-master/src |
修改如下配置,其它默认
1 | 连接超时时间 |
⑥ 复制 FastDFS 的部分配置文件到/etc/fdfs 目录
1 | cd fastdfs-5.05/conf/ |
⑦ 配置nginx,修改nginx.conf
1 | vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf |
修改配置,其它的默认
在80端口下添加fastdfs-nginx模块
1 | 行首,必须修改 |
注意:
listen 10001 端口值是要与 /etc/fdfs/storage.conf 中的 http.server_port=10001 相对应。如果改成其它端口,则需要统一。
location 的配置,如果有多个group则配置location ~/group([0-9])/M00 ,没有则不用配group。
⑧ 启动nginx
1 | /usr/local/nginx/sbin/nginx |
⑨ 地址栏访问
能下载文件就算安装成功。注意和第三点中直接使用nginx路由访问不同的是,这里配置 fastdfs-nginx-module 模块,可以重定向文件链接到源服务器取文件。
http://file.fastdfs.com/group1/M00/00/00/wKgz6lnduTeAMdrcAAEoRmXZPp870.jpeg
常见Nginx访问报错404 解决办法
1、nginx.conf 配置的问题
解决办法:将 user nobody 改成 user root
2、tracker.conf 中 http.server_port 、nginx 端口的配置以及 storage.conf 中 http.server_port 三个地方的端口号配置不一致
解决办法:将这三个地方的端口配置成统一的端口号
3、mod_fastdfs.conf 中的配置 url_have_group_name 配置成 false
解决办法:url_have_group_name = true 改成 true
4、fastdfs_master/conf 中的 http.conf 和 mime.types 未拷贝到 /etc/fdfs/ 目录下
解决办法:将 fastdfs_master/conf 中的 http.conf 和 mime.types 未拷贝到 /etc/fdfs/ 目录下,然后重启storage 和 tracker,以及重启 nginx。