FastDFS文件系统的安装使用及代码的调用(单个节点) -

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FastDFS文件系统的安装使用及代码的调用(单个节点)

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fastdfs
spring boot

本文主要是参考了http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/52837974的文章，同时根据自己在使用过程中的情况来做一个总结。

FastDFS是由淘宝的余庆先生所开发，是一个轻量级、高性能的开源分布式文件系统，用纯C语言开发，包括文件存储、文件同步、文件访问（上传、下载）、存取负载均衡、在线扩容、相同内容只存储一份等功能，适合有大容量存储需求的应用或系统。做分布式系统开发时，其中要解决的一个问题就是图片、音视频、文件共享的问题，分布式文件系统正好可以解决这个需求。同类的分布式文件系统有谷歌的GFS、HDFS（Hadoop）、TFS（淘宝）等。

源码开放下载地址：https://github.com/happyfish100

早期源码开放下载地址：https://sourceforge.net/projects/fastdfs/files/

官网论坛：http://bbs.chinaunix.net/forum-240-1.html

FastDFS系统架构：

FastDFS文件上传流程：

1、client询问tracker上传到的storage，不需要附加参数；

2、tracker返回一台可用的storage；

3、client直接和storage通讯完成文件上传。

FastDFS文件下载流程：

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。

术语

FastDFS两个主要的角色：Tracker Server 和 Storage Server

Tracker Server：跟踪服务器，主要负责调度storage节点与client通信，在访问上起负载均衡的作用，和记录storage节点的运行状态，是连接client和storage节点的枢纽。

Storage Server：存储服务器，保存文件和文件的meta data（元数据）

Group：文件组，也可以称为卷。同组内服务器上的文件是完全相同的，做集群时往往一个组会有多台服务器，上传一个文件到同组内的一台机器上后，FastDFS会将该文件即时同步到同组内的其它所有机器上，起到备份的作用。

meta data：文件相关属性，键值对（Key Value Pair）方式，如：width=1024, height=768。和阿里云OSS的meta data相似。

FastDFS单节点安装 - 服务器规划：

跟踪服务器（Tracker Server）：192.168.201.181

存储服务器（Storage Server）：192.168.201.181

操作系统：CentOS7

用户：root

数据存储目录：/fastdfs

安装包：

fastdfs-master-V5.05.zip：FastDFS源码

libfastcommon-master.zip：（从 FastDFS 和 FastDHT 中提取出来的公共 C 函数库）

fastdfs-nginx-module-master.zip：storage节点http服务nginx模块

nginx-1.10.0.tar.gz：Nginx安装包

ngx_cache_purge-2.3.tar.gz：图片缓存清除Nginx模块（集群环境会用到）

下载地址https://github.com/happyfish100，也可以到网上搜索相关包。

下载完成后，将压缩包解压到/usr/local/src目录下。

一、所有tracker和storage节点都执行如下操作

1.安装所需的依赖包

shell> yum install make cmake gcc gcc-c++

2.安装libfatscommon

shell> cd /usr/local/src
shell> unzip libfastcommon-master.zip
shell> cd libfastcommon-master
shell> ll
-rw-r--r--. 1 root root 6670 10月  8 09:39 HISTORY
-rw-r--r--. 1 root root  566 10月  8 09:39 INSTALL
-rw-r--r--. 1 root root 1438 10月  8 09:39 libfastcommon.spec
-rwxr-xr-x. 1 root root 3099 10月  8 09:39 make.sh
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 10月  8 09:39 php-fastcommon
-rw-r--r--. 1 root root  812 10月  8 09:39 README
drwxr-xr-x. 3 root root 4096 10月  8 09:39 src
## 编译、安装
shell> ./make.sh
shell> ./make.sh install

3.安装FastDFS

shell> cd /usr/local/src
shell> unzip fastdfs-master-V5.05.zip
shell> cd fastdfs-master
shell> ll
[root@localhost fastdfs-master]# ll
drwxr-xr-x. 3 root root  4096 8月   8 15:17 client
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 8月   8 15:17 common
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 8月   8 15:17 conf
-rw-r--r--. 1 root root 35067 8月   8 15:17 COPYING-3_0.txt
-rw-r--r--. 1 root root  2881 8月   8 15:17 fastdfs.spec
-rw-r--r--. 1 root root 32259 8月   8 15:17 HISTORY
drwxr-xr-x. 2 root root    46 8月   8 15:17 init.d
-rw-r--r--. 1 root root  7755 8月   8 15:17 INSTALL
-rwxr-xr-x. 1 root root  5548 8月   8 15:17 make.sh
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 8月   8 15:17 php_client
-rw-r--r--. 1 root root  2380 8月   8 15:17 README.md
-rwxr-xr-x. 1 root root  1768 8月   8 15:17 restart.sh
-rwxr-xr-x. 1 root root  1680 8月   8 15:17 stop.sh
drwxr-xr-x. 4 root root  4096 8月   8 15:17 storage
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 8月   8 15:17 test
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 8月   8 15:17 tracker
## 编译、安装
shell> ./make.sh
shell> ./make.sh install

采用默认安装方式，相应的文件与目录如下：

1> 服务脚本：

/etc/init.d/fdfs_storaged
/etc/init.d/fdfs_trackerd

2> 配置文件（示例配置文件）：

/etc/fdfs
shell> ll /etc/fdfs/
总用量 20
-rw-r--r--. 1 root root 1461 10月 17 15:15 client.conf.sample
-rw-r--r--. 1 root root 7927 10月 17 15:15 storage.conf.sample
-rw-r--r--. 1 root root 7200 10月 17 15:15 tracker.conf.sample

3> 命令行工具（/usr/bin目录下）

shell> ll /usr/bin/ | grep fdfs
-rwxr-xr-x.   1 root root      315391 10月 17 15:15 fdfs_appender_test
-rwxr-xr-x.   1 root root      315168 10月 17 15:15 fdfs_appender_test1
-rwxr-xr-x.   1 root root      302016 10月 17 15:15 fdfs_append_file
-rwxr-xr-x.   1 root root      301692 10月 17 15:15 fdfs_crc32
-rwxr-xr-x.   1 root root      302075 10月 17 15:15 fdfs_delete_file
-rwxr-xr-x.   1 root root      302810 10月 17 15:15 fdfs_download_file
-rwxr-xr-x.   1 root root      302400 10月 17 15:15 fdfs_file_info
-rwxr-xr-x.   1 root root      316229 10月 17 15:15 fdfs_monitor
-rwxr-xr-x.   1 root root     1101974 10月 17 15:15 fdfs_storaged
-rwxr-xr-x.   1 root root      325327 10月 17 15:15 fdfs_test
-rwxr-xr-x.   1 root root      320448 10月 17 15:15 fdfs_test1
-rwxr-xr-x.   1 root root      447878 10月 17 15:15 fdfs_trackerd
-rwxr-xr-x.   1 root root      303002 10月 17 15:15 fdfs_upload_appender
-rwxr-xr-x.   1 root root      304022 10月 17 15:15 fdfs_upload_file

二、配置tracker服务器

1.复制tracker样例配置文件，并重命名

shell> cp /etc/fdfs/tracker.conf.sample /etc/fdfs/tracker.conf

2.修改tracker配置文件

shell> vim /etc/fdfs/tracker.conf
# 修改的内容如下：
disabled=false              # 启用配置文件
port=22122                  # tracker服务器端口（默认22122）
base_path=/fastdfs/tracker  # 存储日志和数据的根目录

其它参数保留默认配置，具体配置解释可参考官方文档说明：http://bbs.chinaunix.net/thread-1941456-1-1.html

3.创建base_path指定的目录

shell> mkdir -p /fastdfs/tracker

4.防火墙中打开tracker服务器端口（默认为 22122）

shell> vi /etc/sysconfig/iptables

添加如下端口行：

-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 22122 -j ACCEPT

重启防火墙：

shell> service iptables restart

如果安装了firewall，则需要通过以下命令来告诉防火墙端口可以使用

shell> firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=22122/tcp

然后在通过以下命令来重启防火墙

shell> firewall-cmd reload

5.启动tracker服务器

shell> /etc/init.d/fdfs_trackerd start

初次启动，会在/fastdfs/tracker目录下生成logs、data两个目录。

是否启动成功：

ps -ef | grep fdfs_trackerd

6.停止tracker服务器

shell> /etc/init.d/fdfs_trackerd stop

7.设置tracker服务开机启动

shell> chkconfig fdfs_trakcerd on

三、配置storage服务器

1.复制storage样例配置文件，并重命名

shell> cp /etc/fdfs/storage.conf.sample /etc/fdfs/storage.conf

2.编辑配置文件

shell> vi /etc/fdfs/storage.conf

# 修改的内容如下:
disabled=false                      # 启用配置文件
port=23000                          # storage服务端口
base_path=/fastdfs/storage          # 数据和日志文件存储根目录
store_path0=/fastdfs/storage        # 第一个存储目录
tracker_server=192.168.201.181:22122  # tracker服务器IP和端口
http.server_port=8888               # http访问文件的端口

其它参数保留默认配置，具体配置解释可参考官方文档说明：http://bbs.chinaunix.net/thread-1941456-1-1.html

3.创建基础数据目录

shell> mkdir -p /fastdfs/storage

4.防火墙中打开storage服务器端口（默认为 23000）

shell> vi /etc/sysconfig/iptables

添加如下端口行：

-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 23000 -j ACCEPT

重启防火墙：

shell> service iptables restart

如果安装了firewall，则需要通过以下命令来告诉防火墙端口可以使用

shell> firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=23000/tcp

然后在通过以下命令来重启防火墙

shell> firewall-cmd reload

5.启动storage服务器

shell> /etc/init.d/fdfs_storaged start

初次启动，会在/fastdfs/storage目录下生成logs、data两个目录。

检查FastDFS Tracker Server是否启动成功：

ps -ef | grep fdfs_storaged

6.停止storage服务器

shell> /etc/init.d/fdfs_storaged stop

7.设置storage服务开机启动

shell> chkconfig fdfs_storaged on

四、文件上传测试（trackerServer ip:192.168.201.181）

1.修改Tracker服务器客户端配置文件

shell> cp /etc/fdfs/client.conf.sample /etc/fdfs/client.conf
shell> vim /etc/fdfs/client.conf
# 修改以下配置，其它保持默认
base_path=/fastdfs/tracker
tracker_server=192.168.201.181:22122

返回文件ID号：group1/M00/00/00/wKgAyVgEjSGANYtkAAB7mZt7HdQ08538.h （能返回以上文件ID，说明文件已经上传成功）

五、在所有storage节点安装fastdfs-nginx-module

1.fastdfs-nginx-module 作用说明

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入文件复制，有同步延迟的问题。假Tracker 服务器将文件上传到了 192.168.0.201，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 192.168.0.202，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 192.168.4.126 上取文件，就会出现文件无法访问的错误。而 fastdfs-nginx-module 可以重定向文件连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.解压fastdfs-nginx-module-master.zip

shell> cd /usr/local/src
shell> unzip fastdfs-nginx-module-master.zip

3.安装nginx

nignx的安装参考http://www.cnblogs.com/hanyinglong/p/5102141.html。

注意：在执行./configure配置nginx参数的时候，需要将fastdfs-nginx-moudle源码作为模块编译进去：./configure --prefix=/opt/nginx --sbin-path=/usr/bin/nginx --add-module=/usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src 这个时候是无法启动nginx的，需要完成后面步骤后才可以启动。

4.复制 fastdfs-nginx-module 源码中的配置文件到/etc/fdfs 目录，并修改

shell> cp /usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
shell> vi /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf

修改以下配置：

connect_timeout=10                  # 客户端访问文件连接超时时长（单位：秒）
base_path=/tmp                      # 临时目录
tracker_server=192.168.201.181:22122  # tracker服务IP和端口
storage_server_port=23000           # storage服务端口
group_name=group1                   # 组名
url_have_group_name=true            # 访问链接前缀加上组名
store_path0=/fastdfs/storage        # 文件存储路径

其它配置保持默认即可。

5.复制 FastDFS 的部分配置文件到/etc/fdfs 目录

shell> cd /usr/local/src/fastdfs-master/conf
shell> cp http.conf mime.types /etc/fdfs/

6.在/fastdfs/storage文件存储目录下创建软连接，将其链接到实际存放数据的目录

shell> ln -s /fastdfs/storage/data/ /fastdfs/storage/data/M00

7.配置nginx访问storage文件

在安装的nignx目录下的config目录中nignx.conf下简洁版nginx配置：

user nobody;
worker_processes 1;
events {
    worker_connections 1024;
}
http {
    include mime.types;
    default_type application/octet-stream;
    sendfile on;
    keepalive_timeout 65;
    server {
        listen 8888;
        server_name localhost;
        location ~/group([0-9])/M00 {
            #这个地方可以不做修改
            #ngx_fastdfs_module;
        }
        error_page 500 502 503 504 /50x.html;

        location = /50x.html {
            root html;
        }
    }
}

注意事项：

A.8888 端口值是要与/etc/fdfs/storage.conf 中的http.server_port=8888 相对应，因为 http.server_port 默认为 8888，如果想改成 80，则要对应修改过来。

B.Storage 对应有多个 group 的情况下，访问路径带 group 名，如/group1/M00/00/00/xxx，对应的 Nginx 配置为：

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

C.如查下载时如发现老报 404，将 nginx.conf 第一行 user nobody 修改为 user root 后重新启动。

8.防火墙中打开 Nginx 的 8888 端口

shell> vi /etc/sysconfig/iptables

添加：

-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 8888 -j ACCEPT

重新启动防火墙：

shell> service iptables restart

如果安装了firewall，则需要通过以下命令来告诉防火墙端口可以使用

shell> firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=8888/tcp

然后在通过以下命令来重启防火墙

shell> firewall-cmd reload

9.启动Nginx

shell> /usr/bin/nginx
ngx_http_fastdfs_set pid=xxx

nginx重启命令为：/usr/sbin/nginx -s reload

启动nginx后，如果打印出ngx_http_fastdfs_set pid=xxx，表示fastdfs-nginx-module模块加载成功了，xxx表示模块的进程ID。

10.通过浏览器访问测试时上传的文件

测试上传后返回的文件ID为：group1/M00/00/00/wKgAyVgEjSGANYtkAAB7mZt7HdQ08538.h，用浏览访问的地址为：http://192.168.201.181:8888/group1/M00/00/00/wKgAyVgEjSGANYtkAAB7mZt7HdQ08538.h

注意：千万不要使用 kill -9 命令强杀 FastDFS 进程，否则可能会导致 binlog 数据丢失。

六、使用java程序来向文件服务器进行文件操作(springboot框架，IDEA开发工具)

1.新建pom项目，通过pom引入相关jar包

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.7.RELEASE</version>
    </parent>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>net.oschina.zcx7878</groupId>
            <artifactId>fastdfs-client-java</artifactId>
            <version>1.27.0.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>commons-io</groupId>
            <artifactId>commons-io</artifactId>
            <version>2.5</version>
        </dependency>
    </dependencies>

2.在source文件夹下面增加fdfs的配置文件fdfs_client.conf

connect_timeout=10
network_timeout=30
charset = UTF-8
#文件服务器的http端口
http.tracker_http_port=8888
http.anti_steal_token=no
#自定义
http.secret_key=FastDFS1234567890
#tracker服务器地址
tracker_server=192.168.201.181:22122

3.在App.java中自定义bean的引入StorageClient1

import org.csource.fastdfs.*;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

/**
 * @author liaoyubo
 * @version 1.0 2017/9/18
 * @description
 */
@SpringBootApplication
public class App {

    public static void main(String [] args){
        SpringApplication.run(App.class,args);
    }

    @Bean(name = "myStorageClient1")
    public StorageClient1 storageClient1(){
        try {
            // 初始化文件资源
            ClientGlobal.init("F:\\testFastdfs\\src\\main\\resources\\fdfs_client.conf");
            // 链接FastDFS服务器，创建tracker和Storage
            TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
            TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
            if(trackerServer == null){
                throw new IllegalStateException("无法连接到跟踪服务器");
            }
            StorageServer storageServer = trackerClient.getStoreStorage(trackerServer);
            if(storageServer == null){
                throw new IllegalStateException("无法连接到存储服务器");
            }
            return new StorageClient1(trackerServer,storageServer);
        }catch (Exception e){
        }
        return null;
    }

}

4.定义controller类进行上传下载测试

package com.fastdfs.controller;

import org.apache.catalina.servlet4preview.http.HttpServletRequest;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.csource.common.MyException;
import org.csource.common.NameValuePair;
import org.csource.fastdfs.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import javax.annotation.Resource;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

/**
 * @author liaoyubo
 * @version 1.0 2017/9/18
 * @description
 */
@RestController
public class UpDownController {

    @Autowired
    @Resource(name = "myStorageClient1")
    private StorageClient1 storageClient1;

    /**
     * 上传文件
     * @param multipartFile
     * @param httpServletRequest
     * @throws IOException
     * @throws MyException
     */
    @RequestMapping(value = "/upload",method = RequestMethod.POST)
    public void upload(MultipartFile multipartFile, HttpServletRequest httpServletRequest) throws IOException, MyException {
        String fileExtName = multipartFile.getOriginalFilename().split("\\.")[1];
        String fileName = multipartFile.getOriginalFilename().split("\\.")[0];
        byte[] bytes = multipartFile.getBytes();
        // 拼接服务器的文件路径
        StringBuffer address = new StringBuffer();
        address.append("http://127.0.0.1");
        //设置文件元数据
        Map<String,String> metaList =  new HashMap<String, String>();
        metaList.put("fileName",fileName);
        metaList.put("fileExtName",fileExtName);
        NameValuePair[] nameValuePairs = null;
        if (metaList != null) {
            nameValuePairs = new NameValuePair[metaList.size()];
            int index = 0;
            for (Iterator<Map.Entry<String,String>> iterator = metaList.entrySet().iterator(); iterator.hasNext();) {
                Map.Entry<String,String> entry = iterator.next();
                String name = entry.getKey();
                String value = entry.getValue();
                nameValuePairs[index++] = new NameValuePair(name,value);
            }
        }

        //利用字节流上传文件
        String strings = storageClient1.upload_file1(bytes, fileExtName,nameValuePairs);
        address.append("/" + strings);
        // 全路径
        System.out.println(address);
    }

    @RequestMapping("/testUpload")
    public void upload(){
        String[] strings;
        //第二个参数必须是文件的后缀名
        try {
            strings = storageClient1.upload_file("E:\\12.jpg", "jpg", null);
            for (String string : strings) {
                System.out.println(string);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 获取文件元数据
     * @param fileId
     * @return
     */
    public  Map<String,String> getMetaList(String fileId){
        try {
            NameValuePair[] metaList = storageClient1.get_metadata1(fileId);
            if (metaList != null) {
                HashMap<String,String> map = new HashMap<String, String>();
                for (NameValuePair metaItem : metaList) {
                    map.put(metaItem.getName(),metaItem.getValue());
                }
                return map;
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 删除文件
     * @param fileId
     * @return 删除失败返回-1，否则返回0
     */
    @RequestMapping(value = "/delFile",method = RequestMethod.DELETE)
    public int delFile(@RequestParam String fileId){
        try {
            return storageClient1.delete_file1(fileId);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return -1;
    }

    @RequestMapping(value = "/downloadFile",method = RequestMethod.POST)
    public ResponseEntity<byte[]> downloadFile(@RequestParam String fileId){
        byte[] content = null;
        HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
        try {
            Map<String,String> metaMap = getMetaList(fileId);
            content = storageClient1.download_file1(fileId);
            headers.setContentDispositionFormData("attachment",  new String(metaMap.get("fileName").getBytes("UTF-8"),"iso-8859-1"));
            headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return new ResponseEntity<byte[]>(content, headers, HttpStatus.CREATED);
    }

    @RequestMapping("/testDown")
    public void download(){
        byte[] b = new byte[0];
        try {
            //该参数都是通过上传的时候返回的参数获取的
            b = storageClient1.download_file("group1", "M00/00/00/wKjJtVnIef-AIHo_AAIn_DuAAjs682.jpg");
            System.out.println(b.length);
            String uuid = UUID.randomUUID().toString();
            System.out.println(uuid);
            // 将下载的文件流保存
            IOUtils.write(b, new FileOutputStream("E:/"+ uuid +".jpg"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}