FastDFS分布式文件服务器快速入门案例

什么是FastDFS

FastDFS 是用 c 语言编写的一款开源的分布式文件系统。FastDFS为互联网量身定制,充分考虑了冗余备份、负载均衡、线性扩容等机制,并注重高可用、高性能等指标,使用 FastDFS很容易搭建一套高性能的文件服务器集群提供文件上传、下载等服务。

FastDFS 架构包括 Tracker server Storage server。客户端请求 Tracker server 进行文件上传、下载,通过Tracker server 调度最终由 Storage server 完成文件上传和下载。

Tracker server 作用是负载均衡和调度,通过 Tracker server 在文件上传时可以根据一些策略找到Storage server 提供文件上传服务。可以将 tracker 称为追踪服务器或调度服务器。

Storage server 作用是文件存储,客户端上传的文件最终存储在 Storage 服务器上,Storageserver没有实现自己的文件系统而是利用操作系统 的文件系统来管理文件。可以将storage称为存储服务器。


服务端两个角色:

Tracker管理集群,tracker 也可以实现集群。每个tracker 节点地位平等。收集 Storage 集群的状态。
Storage 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。

文件上传流程

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。

客户端上传文件后存储服务器将文件 ID 返回给客户端,此文件 ID 用于以后访问该文件的索引信息。文件索引信息包括:组名,虚拟磁盘路径,数据两级目录,文件名。

具体流程步骤:

选择tracker server

当集群中不止一个tracker server时,由于tracker之间是完全对等的关系,客户端在upload文件时可以任意选择一个trakcer

选择存储的group

当选定group后,tracker会在group内选择一个storage server给客户端,支持如下选择storage的规则: 1. Round robin,在group内的所有storage间轮询 2. First server ordered by ip,按ip排序 3. First server ordered by priority,按优先级排序(优先级在storage上配置)

选择storage path

当分配好storage server后,客户端将向storage发送写文件请求,storage将会为文件分配一个数据存储目录,支持如下规则: 1. Round robin,多个存储目录间轮询 2. 剩余存储空间最多的优先

生成Fileid

选定存储目录之后,storage会为文件生一个Fileid,由storage server ip、文件创建时间、文件大小、文件crc32和一个随机数拼接而成,然后将这个二进制串进行base64编码,转换为可打印的字符串。

选择两级目录

当选定存储目录之后,storage会为文件分配一个fileid,每个存储目录下有两级256*256的子目录,storage会按文件fileid进行两次hash(猜测),路由到其中一个子目录,然后将文件以fileid为文件名存储到该子目录下。

生成文件名

当文件存储到某个子目录后,即认为该文件存储成功,接下来会为该文件生成一个文件名,文件名由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。



     组名:文件上传后所在的 storage 组名称,在文件上传成功后有storage 服务器返回,需要客户端自行保存。

虚拟磁盘路径storage 配置的虚拟路径,与磁盘选项 store_path*对应。如果配置了store_path0 则是 M00,如果配置了                                                     store_path1 则是 M01,以此类推。

数据两级目录storage 服务器在每个虚拟磁盘路径下创建的两级目录,用于存储数据文件,目录多级提高性能。

文件名:与文件上传时不同。是由存储服务器根据特定信息生成,文件名包含:源存储服务器 IP 地址、文件创建时间戳、文件大小、随机数和文件拓展名等信息。

文件下载流程

客户端upload file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download file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。由于group内的文件同步时在后台异步进行的,所以有可能出现在读到时候,文件还没有同步到某些storage server上,为了尽量避免访问到这样的storage,tracker按照如下规则选择group内可读的storage

HTTP访问支持

FastDFS的tracker和storage都内置了http协议的支持,客户端可以通过http协议来下载文件,tracker在接收到请求时,通过http的redirect机制将请求重定向至文件所在的storage上;除了内置的http协议外,FastDFS还提供了通过apache或nginx扩展模块下载文件的支持。

 
  

创建java类,main方法代码如下:(前提是得有自己搭建一台FastDfs服务器,设置好track_service的IP地址)

Demo代码(关键代码API)

         // 1、加载配置文件,配置文件中的内容就是 tracker 服务的地址。

         ClientGlobal.init("D:/maven_work/fastDFS-demo/src/fdfs_client.conf");

         // 2、创建一个 TrackerClient 对象。直接 new 一个。

         TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();

         // 3、使用 TrackerClient 对象创建连接,获得一个 TrackerServer 对象。

         TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();

         // 4、创建一个 StorageServer 的引用,值为 null

         StorageServer storageServer = null;

         // 5、创建一个 StorageClient 对象,需要两个参数 TrackerServer 对象、StorageServer 的引用

         StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, storageServer);

         // 6、使用 StorageClient 对象上传图片。

         //扩展名不带“.

         String[] strings = storageClient.upload_file("D:/pic/benchi.jpg", "jpg",

                  null);

         // 7、返回数组。包含组名和图片的路径。

         for (String string : strings) {

             System.out.println(string);

         }

控制台输出如下结果:

group1

M00/00/00/wKgZhVkMP4KAZEy-AAA-tCf93Fo973.jpg



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