FastDFS

1、介绍

FastDFS是基于http协议的分布式文件系统，其设计理念是一切从简。主要解决了海量数据存储的问题，特别适合系统中的中小文件的存储和在线服务。中小文件的范围大致为4KB-500MB之间。

2、 FastDFS的组件以及工作原理

在FastDFS分布式文件存储系统中，由三种角色组成，分别是：跟踪服务器（Tracker Server）、存储服务器（Storage Server）和客户端（Client）。

  • 跟踪服务器主要是做调度工作，担负起负载均衡的作用，跟踪服务器主要负责管理所有的存储服务器，以及服务器的分组情况，存储服务器启动后会与跟踪服务器保持链接，并进行周期性的信息同步。
  • 存储服务器，顾名思义就是用于存储数据的服务器，主要提供存储容量和备份服务，存储服务器为了保证数据安全，会多台服务器组成一个组，称为group,同一个组中的数据互相备份。
  • 客户端：主要负责上传和下载文件数据，客户端所部署的机器就是实际项目部署所在的机器。

    3、文件上传过程

    image.png
    （1）存储服务器会定期向跟踪服务器发送自己的存储信息。
    （2）当跟踪服务器收到客户端上传请求时，跟踪服务器会查询可用的存储服务器信息，并将查到的信息返回给客户端。
    （3）客户端收到信息后，进行连接存储服务器，并将文件上传到存储服务器上，存储服务器生成一个文件ID,并将文件进行存储。将文件ID,组名，路径信息等返回给客户端。
    （4）客户端自行保存存储信息，下载时候需要用。

    4、文件下载过程

    image.png
    （1）存储服务器会定期向跟踪服务器发送自己的存储信息。
    （2）客户端向跟踪器发起下载请求，跟踪器查询存储器，并将存储器的信息返回给客户端
    （3）客户端连接存储器，并将文件ID,组名，路径等等信息发送给存储器。
    （4）存储器查找文件，并将文件返回给客户端。

    5、FastDFS集群

    image.png
    每个 Tracker 节点地位平等，收集 Storage 集群的状态。 工作方式是轮询。为了避免单点故障。
    实际保存文件 Storage 分为多个组，每个组之间保存的文件是不同的,每个组内部可以有多个成员，组成员内部保存的内容是一样的，组成员的地位是一致的，没有主从的概念。不同组的主机之间不通讯。

    安装FastDFS

    1、下载libfastcommon并安装

    libfastcommon是由FastDFS官方提供的软件库，其中包含了运行FastDFS所需的一些基础库。
    git clone https://github.com/happyfish100/libfastcommon.git
    下载完成以后，进入libfastcommon目录，并运行make.sh脚本进行编译
    cd libfastcommon ./make.sh
    编译完成后，进行安装
    ./make.sh install

2、下载FastDFS并安装

git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs.git
和上面的步骤相同，进入fastdfs目录，运行make.sh脚本进行编译
cd fastdfs/ ./make.sh
编译完成后，进行安装
./make.sh install

3、配置

在配置之前，我们需要在~目录下创建一个data目录，在data目录下分别创建fastdfs以及fastdfs_storage目录。
fastdfs目录主要存放生成的一些日志文件，fastdfs_storage目录主要存放我们的文件。
.
├── fastdfs
└── fastdfs_storage
fastDFS的配置文件默认存储目录: /etc/fdfs
.
├── client.conf.sample
├── storage.conf.sample
├── storage_ids.conf.sample
└── tracker.conf.sample
我们主要配置的是 client.conf.sample， storage.conf.sample，tracker.conf.sample这三个文件，我们分别进行对其复制并改名。
cp tracker.conf.sample tracker.conf cp client.conf.sample client.conf cp storage.conf.sample storage.conf

  • 配置tracker

vim tracker.conf

bind_addr = // 追踪器对应的主机的IP地址,如果不写，会自动绑定本机的ip,如果是云服务器，空着就行 port=22122 //追踪器绑定的端口,只要是一个空闲的没有被占用的端口就可以,这里采用默认 base_path=/root/data/fastdfs //追踪器存储log日志或者一些进程文件相关的目录,对应的路径必须要存在,这里填写我们创建的目录路径 http.server_port = 80 // http服务端口改成80

  • 配置storage

vim sorage.conf

group_name=group1 #当前存储节点所属的组,横向扩容还是纵向扩容, 是通过该属性控制的 bind_addr= #存储节点的IP地址,如果不写, 会自动绑定本机IP地址 port=23000 #客户端连接存储节点是时候使用的 base_path = /root/data/fastdfs_storage #存储节点存储log日志的目录,这个目录必须存在 store_path_count=2 #存储节点上, 存储文件的路径个数,一块硬盘对应一个存储路径就可以 store_path0=/root/data/fastdfs_storage # 存储文件的具体目录 tracker_server=123.56.243.64:22122 # 连接的追踪器的地址,这里填公网的ip tracker_server=123.56.243.64:22122 #追踪去集群的声明方式

  • 配置client

base_path = /root/data/fastdfs # 客户端写日志的地方 tracker_server = 123.56.243.64:22122 # 客户端要连接追踪器的地址

4、使用

  • tracker

fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf # 启动 fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf stop # 停止 fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf restart # 重启

  • storage

fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf # 启动 fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf stop # 停止 fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf restart # 重启
追踪服务器和存储服务器启动后，我们可以使用ps命令或者netstat命令进行查看
netstat -unltp|grep fdfs

tcp 0 0 0.0.0.0:22122 0.0.0.0: LISTEN 12980/fdfs_trackerd tcp 0 0 0.0.0.0:23000 0.0.0.0: LISTEN 13515/fdfs_storaged

  • client

上传，会返回文件ID

fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf 文件名 fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf timg.jfif #timg.jfif是我上传的文件，返回文件ID

group1/M00/00/00/ezjzQF_DoZ6ALKrwAACT29kipjA39.jfif

group1 文件上传到哪个组

MOO store_path0

下载

fdfs_download_file /etc/fdfs/client.conf 文件ID

Nginx和fastDFS整合

1、安装Nginx

git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module.git # 下载配置模块 wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.10.1.tar.gz # 下载nginx

安装nginx之前需要安装一些依赖环境

yum install -y gcc-c++ pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel

tar -zxvf nginx-1.10.1.tar.gz # 解压安装包 cd nginx-1.10.1 ./configure —add-module=/root/fastdfs-nginx-module/src/

make && make install

安装完成后，查看版本

/usr/local/nginx/sbin/nginx -V

2、配置fastdfs-nginx-module和Nginx

进入到fastdfs-nginx-module/src目录下，将mod_fastdfs.conf复制到/etc/fdfs目录下。并修改配置项。
cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/ vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf

tracker_server=123.56.243.64:22122 # 修改成最终服务器的地址 storage_server_port=23000 # 存储服务器端口 url_have_group_name = true # 可以使用url进行访问 store_path0=/root/data/fastdfs_storage # 文件存储路径
拷贝http.conf和mime.types文件到/etc/fdfs目录（需要从fastdfs源码安装目录中找）
cd fastdfs/conf cp http.conf /etc/fdfs/ cp mime.types /etc/fdfs/
修改Nginx的配置文件，配置Nginx
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

user root; … server { listen 80; server_name 123.56.243.64; # 此处写公网IP，如果是虚拟机，则使用默认localhost

  1.      #charset koi8-r;
  3.      #access_log  logs/host.access.log  main;
  5.      location / {
  6.          root   html;
  7.          index  index.html index.htm;
  8.      }
  11.     location /group1/M00 { 
  12.      root /root/data/fastdfs_storage; # fastDFS存储文件目录
  13.      ngx_fastdfs_module;  # 与fastDFS存储节点进行通信
  15.     }

… }

3、启动Nginx以及测试

/usr/local/nginx/sbin/nginx # 启动nginx

fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload timg.jfif # 上传文件进行测试，返回url,在浏览器上访问下载

Golang与FastDFS交互

我们可以使用代码实现上传，下载，删除功能

1、安装fastdfs的golang库

go get github.com/tedcy/fdfs_client

2、编写配置文件

tracker_server=123.56.243.64:22122 maxConns=100 http_server_port=http://123.56.243.64:80
说明：tracker_server就是我们跟踪服务器的地址（必须有）
maxConns 最大连接数（必须有）
http_server_port根据自己需求，此处为了方便拼接返回值。（返回一个可以下载文件的url）

3、代码

  1. package tool
  3. import (
  4.     "bufio"
  5.     "fmt"
  6.     "github.com/tedcy/fdfs_client"
  7.     "os"
  8.     "strings"
  9. )
  11. // 上传文件到fastDFS系统
  12. func UploadFile(fileName string)string{
  13.     client, err := fdfs_client.NewClientWithConfig("./config/fastdfs.conf")
  14.     if err != nil{
  15.         fmt.Println("打开fast客户端失败",err.Error())
  16.         return ""
  17.     }
  18.     defer client.Destory()
  19.     fileId, err := client.UploadByFilename(fileName)
  20.     if err != nil{
  21.         fmt.Println("上传文件失败",err.Error())
  22.         return ""
  23.     }
  24.     return fileId
  25. }
  27. // 下载文件
  28. func DownLoadFile(fileId,tempFile string){
  29.     client, err := fdfs_client.NewClientWithConfig("./config/fastdfs.conf")
  30.     if err != nil{
  31.         fmt.Println("打开fast客户端失败",err.Error())
  32.         return
  33.     }
  34.     defer client.Destory()
  35.     if err = client.DownloadToFile(fileId,tempFile,0,0);err != nil{
  36.         fmt.Println("下载文件失败", err.Error())
  37.         return
  38.     }
  39. }
  42. // 删除
  43. func DeleteFile(fileId string){
  44.     client, err := fdfs_client.NewClientWithConfig("./config/fastdfs.conf")
  45.     if err != nil{
  46.         fmt.Println("打开fast客户端失败",err.Error())
  47.         return
  48.     }
  49.     defer client.Destory()
  50.     if err = client.DeleteFile(fileId);err != nil{
  51.         fmt.Println("删除文件失败", err.Error())
  52.         return
  53.     }
  54. }
  57. // 从配置文件中读取服务器的ip和端口配置
  58. func FileServerAddr() string{
  59.     file,err := os.Open("./config/fastdfs.conf")
  60.     if err != nil{
  61.         fmt.Println(err)
  62.         return ""
  63.     }
  64.     reader := bufio.NewReader(file)
  65.     for{
  66.         line, err := reader.ReadString('\n')
  67.         line = strings.TrimSpace(line)
  68.         if err != nil{
  69.             return ""
  70.         }
  71.         line = strings.TrimSuffix(line,"\n")
  72.         str := strings.SplitN(line,"=",2)
  73.         switch str[0] {
  74.         case "http_server_port":return str[1]
  75.         }
  76.     }
  77. }

Python与FastDFS交互

说明：Python与FastDFS交互是在Django框架下完成。

1、安装fastdfs库

pip install fdfs-client-py==1.2.6

2、修改setting.py文件

设置Django的文件存储类

DEFAULT_FILE_STORAGE = ‘utils.fdfs.storage.FDFSStorage’ # 具体以路径以及类名为主

设置fdfs使用的client.conf文件路径

FDFS_CLIENT_CONF = ‘./utils/fdfs/client.conf’ # 请根据自己实际路径编写

设置fdfs存储服务器上nginx的IP和端口号

FDFS_URL = ‘http://123.56.243.64:80‘

3、编写client配置文件

  1. # connect timeout in seconds
  2. # default value is 30s
  3. connect_timeout=30
  5. # network timeout in seconds
  6. # default value is 30s
  7. network_timeout=60
  9. # the base path to store log files
  10. base_path=E:\Pesticide\utils\fdfs
  12. # tracker_server can ocur more than once, and tracker_server format is
  13. #  "host:port", host can be hostname or ip address
  14. tracker_server=10.35.166.81:22122
  16. #standard log level as syslog, case insensitive, value list:
  17. ### emerg for emergency
  18. ### alert
  19. ### crit for critical
  20. ### error
  21. ### warn for warning
  22. ### notice
  23. ### info
  24. ### debug
  25. log_level=info
  27. # if use connection pool
  28. # default value is false
  29. # since V4.05
  30. use_connection_pool = false
  32. # connections whose the idle time exceeds this time will be closed
  33. # unit: second
  34. # default value is 3600
  35. # since V4.05
  36. connection_pool_max_idle_time = 3600
  38. # if load FastDFS parameters from tracker server
  39. # since V4.05
  40. # default value is false
  41. load_fdfs_parameters_from_tracker=false
  43. # if use storage ID instead of IP address
  44. # same as tracker.conf
  45. # valid only when load_fdfs_parameters_from_tracker is false
  46. # default value is false
  47. # since V4.05
  48. use_storage_id = false
  50. # specify storage ids filename, can use relative or absolute path
  51. # same as tracker.conf
  52. # valid only when load_fdfs_parameters_from_tracker is false
  53. # since V4.05
  54. storage_ids_filename = storage_ids.conf
  57. #HTTP settings
  58. http.tracker_server_port=80
  60. #use "#include" directive to include HTTP other settiongs
  61. ##include http.conf

4、代码

  1. from django.core.files.storage import Storage
  2. from django.conf import settings
  3. from fdfs_client.client import Fdfs_client
  6. class FDFSStorage(Storage):
  7.     '''fast dfs文件存储类'''
  8.     def __init__(self, client_conf=None, base_url=None):
  9.         '''初始化'''
  10.         if client_conf is None:
  11.             client_conf = settings.FDFS_CLIENT_CONF
  12.         self.client_conf = client_conf
  14.         if base_url is None:
  15.             base_url = settings.FDFS_URL
  16.         self.base_url = base_url
  18.     def _open(self, name, mode='rb'):
  19.         '''打开文件时使用'''
  20.         pass
  22.     def _save(self, name, content):
  23.         '''保存文件时使用'''
  24.         # name:你选择上传文件的名字
  25.         # content:包含你上传文件内容的File对象
  27.         # 创建一个Fdfs_client对象
  28.         client = Fdfs_client(self.client_conf)
  30.         # 上传文件到fastdfs系统中
  31.         res = client.upload_by_buffer(content.read())
  33.         # dict
  34.         # {
  35.         #     'Group name': group_name,
  36.         #     'Remote file_id': remote_file_id,
  37.         #     'Status': 'Upload successed.',
  38.         #     'Local file name': '',
  39.         #     'Uploaded size': upload_size,
  40.         #     'Storage IP': storage_ip
  41.         # }
  42.         if res.get('Status') != 'Upload successed.':
  43.             # 上传失败
  44.             raise Exception('上传文件到fast dfs失败')
  46.         # 获取返回的文件ID
  47.         filename = res.get('Remote file_id')
  49.         return filename
  51.     def exists(self, name):
  52.         '''Django判断文件名是否可用'''
  53.         return False
  55.     def url(self, name):
  56.         '''返回访问文件的url路径'''
  57.         return self.base_url+name