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分布式文件系统 - FastDFS

 
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我们在使用FastDFS部署一个分布式文件系统的时候,通过FastDFS的客户端API来进行文件的上传、下载、删除等操作。同时通过FastDFS的HTTP服务器来提供HTTP服务。但是FastDFS的HTTP服务较为简单,无法提供负载均衡等高性能的服务,所以FastDFS的开发者——淘宝的架构师余庆同学,为我们提供了Nginx上使用的FastDFS模块(也可以叫FastDFS的Nginx模块)。其使用非常简单。
FastDFS通过Tracker服务器,将文件放在Storage服务器存储,但是同组之间的服务器需要复制文件,有延迟的问题.假设Tracker服务器将文件上传到了192.168.1.80,文件ID已经返回客户端,这时,后台会将这个文件复制到192.168.1.30,如果复制没有完成,客户端就用这个ID在192.168.1.30取文件,肯定会出现错误。这个fastdfs-nginx-module可以重定向连接到源服务器取文件,避免客户端由于复制延迟的问题,出现错误。

在新的服务器上安装了FastDFS_v5.05,相比较FastDFSV3.02还是有很多变化,现将安装配置过程记录下,供大家参考,出于安全考虑,其中涉及到IP地址的地方,随意用了一个IP202.98.27.31,在访问量不大情况下,将tracker和storage都部署在同一台服务器上,后期根据业务需要进行扩展:

 

FastDFS是一个开源的分布式文件系统,她对文件进行管理,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服务端有两个角色:跟踪器(tracker)和存储节点(storage)。跟踪器主要做调度工作,在访问上起负载均衡的作用。

 

存 储节点存储文件,完成文件管理的所有功能:存储、同步和提供存取接口,FastDFS同时对文件的meta data进行管理。所谓文件的meta data就是文件的相关属性,以键值对(key value pair)方式表示,如:width=1024,其中的key为width,value为1024。文件meta data是文件属性列表,可以包含多个键值对。

 

FastDFS系统结构如下图所示:

 

 

FastDFS原理  

    存储节点采用了分组(group)的方式。存储系统由一个或多个group组成,group与group之间的文件是相互独立的,所有group的文件容量累加就是整个存储系统中的文件容量。一个group可以由一台或多台存储服务器组成,一个group下的存储服务器中的文件都是相同的,group中的多台存储服务器起到了冗余备份和负载均衡的作用(一个组的存储容量为该组内存储服务器容量最小的那个,不同组的Storage server之间不会相互通信,同组内的Storage server之间会相互连接进行文件同步)。

    在group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group。只需要增加一台或多台服务器,并将它们配置为一个新的group,这样就扩大了存储系统的容量。

    FastDFS只有两个角色:Tracker server和Storage server。Tracker server作为中心结点,其主要作用是负载均衡和调度。Tracker server在内存中记录分组和Storage server的状态等信息,不记录文件索引信息,占用的内存量很少。另外,客户端(应用)和Storage server访问Tracker server时,Tracker server扫描内存中的分组和Storage server信息,然后给出应答。由此可以看出Tracker server非常轻量化,不会成为系统瓶颈。

    FastDFS中的Storage server在其他文件系统中通常称作Trunk server或Data server。Storage server直接利用OS的文件系统存储文件。FastDFS不会对文件进行分块存储,客户端上传的文件和Storage server上的文件一一对应(FastDFS中的文件标识分为两个部分:组名和文件名,二者缺一不可)

 

Tracker Server 192.168.55.222 /home/tracker 端口:22122
Tracker Server 192.168.55.226 /home/tracker 端口:22122
Storage1 Server 192.168.55.223 group1 /home/storage 端口:23000
Storage4 Server 192.168.55.227 group1 /home/storage 端口:23000
Storage2 Server 192.168.55.224 group2 /home/storage 端口:23000
Storage3 Server 192.168.55.225 group2 /home/storage 端口:23000
#Storage2为group2的源服务器
注意:
1.group2同组的Storage2和Storage3 FastDFS服务端口必须一致: port=23000。
2.一台服务器可以装多个组(group)但不能装同组的多个Storage,日志会报错误,日志报错原因是"注意1"
3.Version 4.05之前fastdfs内部绑定了libevent作为http服务器.Version 4.05之后的版本删除了内置的web http服务,内置的web http服务是个累赘,不用也罢!
4.启动storage server时,一直处于僵死状态.启动storage server,storage将连接tracker server,如果连不上,将一直重试。直到连接成功,启动才算真正完成!如果集群中有2台tracker server,而其中一台tracker没有启动,可能会导致storage server一直处于僵死状态

 

FastDFS 是一个由 C 语言实现的开源轻量级分布式文件系统,作者余庆(happyfish100),支持 Linux、FreeBSD、AID 等 Unix 系统,解决了大数据存储和读写负载均衡等问题,适合存储 4KB~500MB 之间的小文件,如图片网站、短视频网站、文档、app 下载站等,UC、京东、支付宝、迅雷、酷狗等都有使用。

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