FastDFS简介

FastDFS是一款开源的轻量级分布式文件系统，使用C实现，支持Linux、BSD等unix-like操作系统。值得注意的是，fastdfs并不是通用的文件系统，只能通过专用的API访问。
fastdfs为互联网应用量身定做，解决了大容量文件存储的问题，fastdfs追求高性能和高扩展性。fastdfs的主要概念：

• tracker-server：跟踪服务器。用于跟踪文件，主要起调度作用。在内存中记录了所有存储组和存储服务器的状态信息，是客户端和数据存储的主要枢纽。相比GFS更为精简，因为不记录文件索引。

• storage-server: 存储服务器。用于存储文件。直接使用操作系统的文件系统来管理和组织文件。

• group: 组，卷。多个服务器存在一个组中，在一个组中的服务器存储的文件是完全相同的，并且同一个组的服务器地位是对等的。对于文件的操作可以在任意一个组中的服务器上进行。

• metadata: 元数据。以键值对的方式存储，用于存储文件的相关信息。

各大存储系统的对比

话说没有对比就没有伤害，fastdfs也不是万能的，需要根据业务来选择适合的存储系统。

存储系统	适合存储的文件类型	文件分布情况	系统性能	复杂度	FUSE(用户文件系统)	POSIX()	备份机制	通讯协议接口	社区情况	实现语言
FastDFS	4KB至500MB	将小文件合并存储	很高	简单	不支持	不支持	组内冗余备份	HTTP API	国内用户	C
TFS	所有文件	小文件合并以块组织分片	-	复杂	不支持	不支持	块存储多份,主辅灾备	HTTP API	少	C++
MFS	大于64K	分片存储	Master节点占用内存较高	-	支持	支持	多点备份,动态冗余	使用FUSE挂载	较多	Perl
HDFS	大文件	大文件分片块存储	-	简单	支持	支持	多副本	原生API	较多	Java
Ceph	对象大文件	OSD一主多从	-	复杂	支持	支持	多副本	原生API	较少	C++
MogileFS	海量小图片	-	高	复杂	支持	不支持	动态冗余	原生API	文档少	Perl
ClusterFS	大文件	-	-	简单	支持	支持	-	-	多	C

• GitHub项目主页：https://github.com/happyfish100/fastdfs

FastDFS客户端与服务器端交互原理

FastDFS+Nginx整合

• 架构图

• 安装FastDFS

mkdir /source cd /source yum install -y gcc gcc-c++ make cmake wget libevent wget https://github.com/happyfish100/libfastcommon/archive/V1.0.35.tar.gz wget https://github.com/happyfish100/fastdfs/archive/V5.10.tar.gz tar -zxvf V1.0.35.tar.gz tar -zxvf V5.10.tar.gz cd libfastcommon-1.0.35 ./make.sh ./make.sh install ln -s /usr/lib64/libfastcommon.so /usr/local/lib/libfastcommon.so cd ../ cd fastdfs-5.10/ ./make.sh ./make.sh install cd ../ 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 mkdir -p /data/fdfs/tracker mkdir -p /data/fdfs/storage mkdir -p /data/fdfs/client ln -s /usr/bin/stop.sh /usr/local/bin/stop.sh ln -s /usr/bin/restart.sh /usr/local/bin/restart.sh

• 修改配置文件

修改跟踪器配置文件：

base_path=/data/fdfs/tracker

修改存储器配置文件：

base_path=/data/fdfs/storage store_path0=/data/fdfs/storage tracker_server=192.168.80.3:22122

修改客户端配置文件：

base_path=/data/fdfs/client tracker_server=192.168.80.3:22122

• 启动

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

netstat -tunlap | grep :22122 tcp 0 0 0.0.0.0:22122 0.0.0.0:* LISTEN 7247/fdfs_trackerd tcp 0 0 192.168.80.3:22122 192.168.80.3:39318 ESTABLISHED 7247/fdfs_trackerd tcp 0 0 192.168.80.3:39318 192.168.80.3:22122 ESTABLISHED 7444/fdfs_storaged 

启动后要查看状态, 出现 active (exited) 字样可以尝试重启服务。

• 测试

/usr/bin/fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf /source/FastDFS_v5.05.tar.gz group1/M00/00/00/wKhQA1ysjSGAPjXbAAVFOL7FJU4.tar.gz

文件存储在：

ll /data/fdfs/storage/data/00/00/wKhQA1ysjSGAPjXbAAVFOL7FJU4.tar.gz

• 安装Nginx并配置模块

# 安装Nginx需要的pcre（Perl兼容正则表达式）库，允许Nginx使用rewrite模块提供URL重写功能。 yum install pcre pcre-devel perl-ExtUtils-Embed -y # 安装openssl-devel，允许Nginx提供HTTPS服务。 yum install openssl-devel -y # 下载软件包 cd /source wget http://59.80.44.46/nginx.org/download/nginx-1.14.2.tar.gz wget http://nchc.dl.sourceforge.net/project/fastdfs/FastDFS%20Nginx%20Module%20Source%20Code/fastdfs-nginx-module_v1.16.tar.gz # 解压软件包 tar xvf nginx-1.14.2.tar.gz tar xvf fastdfs-nginx-module_v1.16.tar.gz # 创建必要的软连接 ln -s /usr/include/fastdfs/ /usr/local/include/fastdfs ln -s /usr/include/fastcommon/ /usr/local/include/fastcommon cp fastdfs-5.10/conf/http.conf /etc/fdfs/ cp fastdfs-5.10/conf/mime.types /etc/fdfs/ cp fastdfs-nginx-module/src/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/ mkdir -p /data/fdfs/fastdfs-nginx-module

修改配置文件 /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf :

connect_timeout=10 base_path=/data/fdfs/fastdfs-nginx-module # 配置服务器的地址 tracker_server=192.168.80.3:22122 url_have_group_name = true store_path0=/data/fdfs/storage

mkdir /applications mkdir /tmp/nginx useradd nginx -s /sbin/nologin -M cd nginx-1.14.2 ./configure \ --user=nginx \ --group=nginx \ --prefix=/applications/nginx-1.14.2 \ --with-http_ssl_module \ --with-http_gzip_static_module \ --http-client-body-temp-path=/tmp/nginx/client \ --http-proxy-temp-path=/tmp/nginx/proxy \ --http-fastcgi-temp-path=/tmp/nginx/cgi \ --with-poll_module \ --with-file-aio \ --with-http_realip_module \ --with-http_addition_module \ --with-http_random_index_module \ --with-pcre \ --with-http_stub_status_module \ --with-stream \ --add-module=/source/fastdfs-nginx-module/src make make install ln -s /applications/nginx-1.14.2/ /applications/nginx chown -R nginx.nginx /applications/nginx chown -R nginx.nginx /applications/nginx-1.14.2/ chown -R nginx.nginx /tmp/nginx/

修改配置文件 /applications/nginx/conf/nginx.conf, 在http区块添加：

server { listen 8000; server_name media; location / { root html; index index.html index.htm; } # 拦截文件请求，转发到下面的模块 location ~/group[0-9] { ngx_fastdfs_module; } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { root html; } }

测试配置文件正确性并启动：

/applications/nginx/sbin/nginx -t /applications/nginx/sbin/nginx

删除临时文件：

rm -rf fastdfs-5.10 rm -rf fastdfs-nginx-module rm -rf libfastcommon-1.0.35 rm -rf nginx-1.14.2

测试Nginx文件下载功能, 在浏览器输入： http://192.168.80.3:8000/group1/M00/00/00/wKhQA1ysjSGAPjXbAAVFOL7FJU4.tar.gz

一个nginx只能访问一个storage服务器的数据，所以多个storage服务器要配置多个nginx，然后将nginx按照请求路径中的组id(groupid)进行路由。

简单的启动停止服务的脚本：

# start-service # usage: ./start-service echo "============================================Sync datetime===========================================" ntpdate time7.aliyun.com echo "===========================================Getting status===========================================" /etc/init.d/fdfs_trackerd status /etc/init.d/fdfs_storaged status echo "==========================================Starting service==========================================" /etc/init.d/fdfs_storaged start /etc/init.d/fdfs_trackerd start echo "===========================================Getting status===========================================" /etc/init.d/fdfs_trackerd status /etc/init.d/fdfs_storaged status echo "=========================================Testing config file========================================" /applications/nginx/sbin/nginx -t echo "=========================================Starting web server========================================" /applications/nginx/sbin/nginx echo "=======================================Getting network status=======================================" sleep 5s netstat -tunlap | grep :22122 netstat -tunlap | grep :8000

# stop-service # usage: ./stop-service echo "===========================================Getting status===========================================" /etc/init.d/fdfs_trackerd status /etc/init.d/fdfs_storaged status echo "==========================================Stopping service==========================================" /etc/init.d/fdfs_storaged stop /etc/init.d/fdfs_trackerd stop echo "========================================Stopping web server=========================================" kill `cat /applications/nginx/logs/nginx.pid` echo "===========================================Getting status===========================================" /etc/init.d/fdfs_trackerd status /etc/init.d/fdfs_storaged status echo "=======================================Getting network status=======================================" sleep 5s netstat -tunlap | grep :22122 netstat -tunlap | grep :8000

基于Token的防盗链实现

FastDFS内置使用Token的方式实现防盗链，Token是带有时效性的，Token中包含了文件id、时间戳ts和token。在FastDFS中使用URL带上ts和token的方式请求资源。在FastDFS中提供了生成Token的算法，扩展模块会对Token进行验证。由于Token的生成和校验都在服务器端，因此不会存在安全性问题。链接示例：

http://192.168.1.15:8080/group1/M01/01/01/wKgBD01c15nvKU1cAABAOeCdFS466570.c?token=b32cd06a53dea4376e43d71cc882f9cb&ts=1297930137

在 /etc/fdfs/http.conf 中修改：

# 开启Token校验 http.anti_steal.check_token=true # Token的声明周期为240秒 http.anti_steal.token_ttl=240 # 加密字符串，可以使用 openssl rand -base64 64 生成 http.anti_steal.secret_key=2scPwMPctXhbLVOYB0jyuyQzytOofmFCBIYe65n56PPYVWrntxzLIDbPdvDDLJM8QHhKxSGWTcr+9VdG3yptkw # Token校验失败的时候返回的图片 http.anti_steal.token_check_fail=/data/fdfs/error.svg

• 使用Java客户端验证：

将客户端安装到本地仓库：

git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs-client-java.git cd fastdfs-client-java mvn clean install

使用Maven创建一个普通的项目，在POM文件中添加依赖：

<dependencies> <dependency> <groupId>org.csource</groupId> <artifactId>fastdfs-client-java</artifactId> <version>1.27-SNAPSHOT</version> </dependency> </dependencies>

在resources目录下创建FastDFS配置文件 fastdfs-client.properties :

fastdfs.connect_timeout_in_seconds = 5 fastdfs.network_timeout_in_seconds = 30 fastdfs.charset = UTF-8 fastdfs.http_anti_steal_token = true fastdfs.http_secret_key = 2scPwMPctXhbLVOYB0jyuyQzytOofmFCBIYe65n56PPYVWrntxzLIDbPdvDDLJM8QHhKxSGWTcr+9VdG3yptkw fastdfs.http_tracker_http_port = 8080 fastdfs.tracker_servers = 192.168.80.3:22122

创建 com.bluemiaomiao.Demo.java 类文件：

package com.bluemiaomiao; import org.csource.common.MyException; import org.csource.fastdfs.ClientGlobal; import org.csource.fastdfs.ProtoCommon; import java.io.IOException; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.util.Properties; public class Demo { public static void main(String[] args) throws IOException, MyException, NoSuchAlgorithmException { // 加载配置文件 Properties prop = new Properties(); prop.load(Demo.class.getResourceAsStream("/fastdfs-client.properties")); ClientGlobal.initByProperties(prop); // 显示初始化配置信息 System.out.println(ClientGlobal.configInfo()); // 使用文件上传工具返回的地址，一般情况下保存在数据库中 String remoteFileName = "group1/M00/00/00/wKhQA1ysjSGAPjXbAAVFOL7FJU4.tar.gz"; // 获取当前时间戳 int ts = (int)(System.currentTimeMillis()/1000); // 获取Token, 传入的文件ID不要含有分组信息 String token = ProtoCommon.getToken("M00/00/00/wKhQA1ysjSGAPjXbAAVFOL7FJU4.tar.gz", ts, prop.getProperty("fastdfs.http_secret_key")); // 使用浏览器访问返回的URL System.out.println("http://192.168.80.3:8000/" + remoteFileName + "?token=" + token + "&ts=" + ts); } }

如果访问时显示防盗链图片，可能是测试客户端与服务器之间的之间有一定差距，两个主机之间不能有分钟级别的差距，可以使用如下方法同步服务器：

# 安装同步时间服务器的客户端, Windows系统也需要与该服务器同步 # 控制面板->时钟和区域->设置日期和时间->Internet时间->更改设置 yum install ntpdate ntpdate time7.aliyun.com

整合FastDHT实现数据去重

FastDHT是分布式哈希系统（DHT），使用BerkeleyDB做数据存储，使用libevent做网络IO处理。依赖于libfastcommon组件。

• 下载

去Oracle官方网站下载 Berkeley DB 数据库，去Fastdfs的GitHub主页下载FastDHT的源码包。由于之前已经安装过linevent和libfastcommon，因此只需要安装数据库和FastDHT即可。

• 安装配置数据库与FastDHT

tar -xvf db-6.2.23.tar.gz cd db-6.2.23/build_unix/ ../dist/configure --prefix=/applications/db-6.2.23 make -j make install echo '/applications/db-6.2.23/lib/' >> /etc/ld.so.conf ldconfig cd ../../ rm -rf db-6.2.23 unzip fastdht-master.zip cd fastdht-master vim make.sh

修改第27行代码：

CFLAGS='-Wall -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_GNU_SOURCE -I /applications/db-6.2.23/include/ -L /applications/db-6.2.23/lib/'

-I： 指定数据库提供的头文件目录

-L： 指定数据库提供的库文件目录

./make.sh ./make.sh install cd ../ rm -rf fastdht-master

• 配置

mkdir /data/fdht

修改 /etc/fdht/fdht_client.conf 内容：

base_path=/data/fdht #include /etc/fdht/fdht_servers.conf

修改 /etc/fdht/fdht_servers.conf 内容：

group0 = 192.168.80.3:11411

修改 /etc/fdht/fdhtd.conf 内容：

base_path=/data/fdht #include /etc/fdht/fdht_servers.conf

修改 /etc/fdfs/storage.conf 内容：

check_file_duplicate=1 key_namespace=FastDFS keep_alive=1 #include /etc/fdht/fdht_servers.conf

主要需要包含服务器端配置文件。

ln -s /applications/db-6.2.23/lib/libdb-6.2.so /usr/lib/libdb-6.2.so ln -s /applications/db-6.2.23/lib/libdb-6.2.so /usr/lib64/libdb-6.2.so

• 启动并测试

fdhtd /etc/fdht/fdhtd.conf

重启使用：

fdhtd /etc/fdht/fdhtd.conf restart

查看结果：

netstat -tunlap | grep :11411 tcp 0 0 0.0.0.0:11411 0.0.0.0:* LISTEN 20605/fdhtd

• 由于安装FastDHT的时候关闭了FastDFS，因此需要启动FastDFS

./start-service

修改之前的 start-service 脚本, 在启动tracker和storage服务之前添加：

fdhtd /etc/fdht/fdhtd.conf

在查看tracker和ngixn网络状态之前添加：

netstat -tunlap | grep :11411

测试：

fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf /source/db-6.2.23.tar.gz group1/M00/00/00/wKhQA1yu2L6APTk-AqQOLABfhaQ.tar.gz fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf /source/db-6.2.23.tar.gz group1/M00/00/00/wKhQA1yu2MKAOmIiAqQOLHUWXfw.tar.gz ll /data/fdfs/storage/data/00/00/ total 45268 -rw-r--r-- 1 root root 44305964 Apr 11 14:03 wKhQA1yu2L6AM0aiAqQOLKFBFuc.tar.gz lrwxrwxrwx 1 root root 64 Apr 11 14:03 wKhQA1yu2L6APTk-AqQOLABfhaQ.tar.gz -> /data/fdfs/storage/data/00/00/wKhQA1yu2L6AM0aiAqQOLKFBFuc.tar.gz lrwxrwxrwx 1 root root 64 Apr 11 14:03 wKhQA1yu2MKAOmIiAqQOLHUWXfw.tar.gz -> /data/fdfs/storage/data/00/00/wKhQA1yu2L6AM0aiAqQOLKFBFuc.tar.gz

自定义 fastdfs-spring-boot-starter

为了快速构建SpringBoot项目，我们可以自定义一个场景启动器来解决。详细信息：https://github.com/bluemiaomiao/fastdfs-spring-boot-starter .

下面使用SpringBoot构建一个示例项目:

• 添加依赖：

<dependency> <groupId>com.bluemiaomiao</groupId> <artifactId>fastdfs-spring-boot-starter</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> </dependency>

• 在主配置类中添加注解：

  @EnableFastdfsClient @SpringBootApplication public class DemoApplication { @Autowired private FastdfsClientService fastdfsClientService; public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(DemoApplication.class, args); } }

此时将会自动初始化好全局客户端。