fastdfs结合nginx搭建高性能文件服务器

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FastDFS介绍

FastDFS开源地址：https://github.com/happyfish100

参考：FastDFS分布式文件系统

1、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，数据互为备份和同步。

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。

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2、FastDFS性能方案

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3、FastDFS的存储策略

为了支持大容量，存储集群系统采用了分卷（或分组）的组织方式。存储集群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FastDFS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。当需要做更多备份的时候，可以在卷中添加存储服务器来实现。

4、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。

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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。文件名的格式如下：

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5、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。

6、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。

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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。

环境准备和安装

使用的系统软件

名称 说明
centos 7.x
libfatscommon FastDFS分离出的一些公用函数包
FastDFS FastDFS本体
fastdfs-nginx-module FastDFS和nginx的关联模块
nginx nginx1.15.4

编译环境

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yum install git gcc gcc-c++ make automake autoconf libtool pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl-devel wget vim -y

磁盘目录

说明 位置
所有安装包 /usr/local/src
数据存储位置 /home/dfs/
#这里我为了方便把日志什么的都放到了dfs 
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mkdir /home/dfs #创建数据存储目录
cd /usr/local/src #切换到安装目录准备下载安装包

安装libfatscommon

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 。

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git clone https://github.com/happyfish100/libfastcommon.git --depth 1
cd libfastcommon/
./make.sh && ./make.sh install #编译安装

安装FastDFS

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cd ../ #返回上一级目录
git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs.git --depth 1
cd fastdfs/
./make.sh && ./make.sh install #编译安装
#配置文件准备
cp /usr/local/src/fastdfs/conf/http.conf /etc/fdfs/ #供nginx访问使用
cp /usr/local/src/fastdfs/conf/mime.types /etc/fdfs/ #供nginx访问使用

安装fastdfs-nginx-module

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cd ../ #返回上一级目录
git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module.git --depth 1
cp /usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs

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。

安装nginx

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wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.4.tar.gz #下载nginx压缩包
tar -zxvf nginx-1.15.4.tar.gz #解压
cd nginx-1.15.4/
#添加fastdfs-nginx-module模块
./configure --add-module=/usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src/ 
make && make install #编译安装

单机部署

首先复制示例配置文件为需要使用的配置文件

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cp /etc/fdfs/tracker.conf.sample /etc/fdfs/tracker.conf
cp /etc/fdfs/storage.conf.sample /etc/fdfs/storage.conf
cp /etc/fdfs/client.conf.sample /etc/fdfs/client.conf #客户端文件，测试用

tracker配置

设服务器ip为 192.168.52.1

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mkdir /home/dfs
vim /etc/fdfs/tracker.conf
#需要修改的内容如下
port=22122  # tracker服务器端口（默认22122,一般不修改）
base_path=/home/dfs  # 存储日志和数据的根目录
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#启动tracker服务
/etc/init.d/fdfs_trackerd start
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#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

storage配置

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vim /etc/fdfs/storage.conf
#需要修改的内容如下
port=23000  # storage服务端口（默认23000,一般不修改）
base_path=/home/dfs  # 数据和日志文件存储根目录
store_path0=/home/dfs  # 第一个存储目录
tracker_server=192.168.52.1:22122  # tracker服务器IP和端口
http.server_port=8888  # http访问文件的端口(默认8888,看情况修改,和nginx中保持一致)
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#启动storage服务
/etc/init.d/fdfs_storaged start
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#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

client测试

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vim /etc/fdfs/client.conf
#需要修改的内容如下
base_path=/home/dfs
tracker_server=192.168.52.1:22122    #tracker服务器IP和端口
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#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
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#保存后测试,返回ID表示成功 如：group1/M00/00/00/xx.tar.gz
fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf /usr/local/src/nginx-1.15.4.tar.gz

配置nginx访问

可以用任意一台安装了nginx的服务器作为nginx服务器

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vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf
#需要修改的内容如下
tracker_server=192.168.52.1:22122  #tracker服务器IP和端口
url_have_group_name=true
store_path0=/home/dfs
#配置nginx.config
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#添加如下配置
server {
    listen       8888;    ## 该端口为storage.conf中的http.server_port相同
    server_name  localhost;
    location ~/group[0-9]/ {
        ngx_fastdfs_module;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
    root   html;
    }
}
#测试下载，用外部浏览器访问刚才已传过的nginx安装包,引用返回的ID
http://192.168.52.1:8888/group1/M00/00/00/wKgAQ1pysxmAaqhAAA76tz-dVgg.tar.gz
#弹出下载单机部署全部跑通

分布式部署

设服务器有6台。

3台tracker服务器，ip分别为

tracker1: 192.168.52.2

tracker2: 192.168.52.3

tracker3: 192.168.52.4

3台storage服务器，ip分别为

storage1: 192.168.52.5

storage2: 192.168.52.6

storage3: 192.168.52.7

需求：fastdfs分布式集群系统的结构为：有3台tracker服务器同时监控group1(包含storage1和storage2)和group2(只包含storage3)

tracker配置

3台tracker服务器都要做以下配置

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mkdir /home/dfs
cp /etc/fdfs/tracker.conf.sample /etc/fdfs/tracker.conf
vim /etc/fdfs/tracker.conf
#需要修改的内容如下
port=22122  # tracker服务器端口（默认22122,一般不修改）
base_path=/home/dfs  # 存储日志和数据的根目录
store_lookup=0   #选择对storage服务器采取轮询方式存取
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#启动tracker服务
/etc/init.d/fdfs_trackerd start
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#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

storage配置

3台storage服务器都要做以下配置

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mkdir /home/dfs
cp /etc/fdfs/storage.conf.sample /etc/fdfs/storage.conf
vim /etc/fdfs/storage.conf
#需要修改的内容如下
#设置当前storage server所属的storage组，其中storage1和storage2为group1; storage3为group2
group_name=group1
#group_name=group2
port=23000  # storage服务端口（默认23000,一般不修改）
base_path=/home/dfs  # 数据和日志文件存储根目录
store_path0=/home/dfs  # 第一个存储目录
tracker_server=192.168.52.2:22122  # tracker1
tracker_server=192.168.52.3:22122  # tracker2
tracker_server=192.168.52.4:22122  # tracker3
http.server_port=8888  # http访问文件的端口(默认8888,看情况修改,和nginx中保持一致)
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#启动storage服务
/etc/init.d/fdfs_storaged start
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#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

client测试

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mkdir -p /home/moe/dfs
cp /etc/fdfs/client.conf.sample /etc/fdfs/client.conf
vim /etc/fdfs/client.conf
#需要修改的内容如下
base_path=/home/moe/dfs
tracker_server=192.168.52.2:22122  # tracker1
tracker_server=192.168.52.3:22122  # tracker2
tracker_server=192.168.52.4:22122  # tracker3
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#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
1
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#保存后测试,返回ID表示成功 如：group1/M00/00/00/xx.tar.gz
fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf /usr/local/src/nginx-1.15.4.tar.gz

配置nginx访问

可以用任意一台安装了nginx的服务器作为nginx服务器

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vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf
#需要修改的内容如下
tracker_server=192.168.52.2:22122  # 服务器1
tracker_server=192.168.52.3:22122  # 服务器2
tracker_server=192.168.52.4:22122  # 服务器3
url_have_group_name=true
store_path0=/home/dfs
#配置nginx.config
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#添加如下配置
server {
    listen       8888;    ## 该端口为storage.conf中的http.server_port相同
    server_name  localhost;
    location ~/group[0-9]/ {
        ngx_fastdfs_module;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
    root   html;
    }
}

命令使用

防火墙

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#不关闭防火墙的话无法使用
systemctl stop firewalld.service #关闭
systemctl restart firewalld.service #重启

tracker

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/etc/init.d/fdfs_trackerd start #启动tracker服务
/etc/init.d/fdfs_trackerd restart #重启动tracker服务
/etc/init.d/fdfs_trackerd stop #停止tracker服务
chkconfig fdfs_trackerd on #自启动tracker服务

storage

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/etc/init.d/fdfs_storaged start #启动storage服务
/etc/init.d/fdfs_storaged restart #重动storage服务
/etc/init.d/fdfs_storaged stop #停止动storage服务
chkconfig fdfs_storaged on #自启动storage服务

nginx

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/usr/local/nginx/sbin/nginx #启动nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload #重启nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop #停止nginx

检测集群

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/usr/bin/fdfs_monitor /etc/fdfs/storage.conf
# 会显示会有几台服务器 有3台就会 显示 Storage 1-Storage 3的详细信息

说明

配置文件

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tracker_server #有几台服务器写几个
group_name #地址的名称的命名
bind_addr #服务器ip绑定
store_path_count #store_path(数字)有几个写几个
store_path(数字) #设置几个储存地址写几个 从0开始

可能遇到的问题

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如果不是root 用户 你必须在除了cd的命令之外 全部加sudo
如果不是root 用户 编译和安装分开进行 先编译再安装
如果上传成功 但是nginx报错404 先检查mod_fastdfs.conf文件中的store_path0是否一致
如果nginx无法访问 先检查防火墙 和 mod_fastdfs.conf文件tracker_server是否一致
如果不是在/usr/local/src文件夹下安装 可能会编译出错


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