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分布式文件系统—FastDFS-6.0.6搭建使用

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导读：本篇文章讲解 分布式文件系统—FastDFS-6.0.6搭建使用，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com

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1、简介

FastDFS是一个开源的轻量级分布式文件系统，为互联网应用量身定做，简单、灵活、高效，采用C语言开发，由阿里巴巴开发并开源。

FastDFS对文件进行管理，功能包括：文件存储、文件同步、文件访问（文件上传、文件下载、文件删除）等，解决了大容量文件存储的问题，特别适合以文件为载体的在线服务，如相册网站、文档网站、图片网站、视频网站等等。

FastDFS充分考虑了冗余备份、线性扩容等机制，并注重高可用、高性能等指标。

FastDFS文件系统由两大部分构成，一个是客户端，一个是服务端。

客户端通常指我们的程序，比如我们的Java程序去连接FastDFS、操作FastDFS，那我们的Java程序就是一个客户端，FastDFS提供专有API访问，目前提供了C、Java和PHP几种编程语言的API，用来访问FastDFS文件系统。

1.1 框架分析

服务端由两个部分构成：一个是跟踪器（tracker），一个是存储节点（storage），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，Storage server会连接集群中所有的Tracker server，定时向他们报告自己的状态，包括磁盘剩余空间、文件同步状况、文件上传下载次数等统计信息。
在这里插入图片描述

  • Tracker

    跟踪器（tracker）主要做调度工作 (类似于NameServer)，在内存中记录集群中存储节点storage的状态信息，会根据策略找到相应的存储节点Storage，是前端Client和后端存储节点storage的枢纽。因为相关信息全部在内存中，Tracker server的性能非常高，一个较大的集群（比如上百个group）中有3台就足够了。

    FastDFS集群中的Tracker server可以有多台，Tracker server之间是相互平等关系同时提供服务，Tracker server不存在单点故障。客户端请求Tracker server采用轮询方式，如果请求的tracker无法提供服务则换另一个tracker。

  • Storage

    存储节点（storage）用于存储文件，包括文件和文件属性（meta data）都保存到存储服务器磁盘上，完成文件管理的所有功能：文件存储、文件同步和提供文件访问等。

    Storage集群采用了分组存储方式。storage集群由一个或多个组构成，集群存储总容量为集群中所有组的存储容量之和。一个组由一台或多台存储服务器组成，组内的Storage server之间是平等关系，不同组的Storage server之间不会相互通信，同组内的Storage server之间会相互连接进行文件同步，从而保证同组内每个storage上的文件完全一致的。一个组的存储容量为该组内的存储服务器容量最小的那个，由此可见组内存储服务器的软硬件配置最好是一致的。

    采用分组存储方式的好处是灵活、可控性较强。比如上传文件时，可以由客户端直接指定上传到的组也可以由tracker进行调度选择。一个分组的存储服务器访问压力较大时，可以在该组增加存储服务器来扩充服务能力（纵向扩容）。当系统容量不足时，可以增加组来扩充存储容量（横向扩容）。

1.2 文件管理流程

上传
客户端上传文件后存储服务器将返回文件的索引信息。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。

比如：group0/M00/01/01/123.jpg

  • 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，从00到FF共1024个，每个目录下又存在从00到FF共1024个文件夹，共存在两级。

  • 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。
    在这里插入图片描述

下载

tracker根据请求的文件信息来快速定位文件。

  • 通过组名tracker能够很快的定位到客户端需要访问的存储服务器组，并选择合适的存储服务器提供客户端访问。
  • 存储服务器根据“文件存储虚拟磁盘路径”和“数据文件两级目录”可以很快定位到文件所在目录，并根据文件名找到客户端需要访问的文件。

在这里插入图片描述

2、安装

2.1 安装环境

依赖：

yum install gcc
yum install libevent
yum install libevent-devel

创建工作目录：

mkdir -p /opt/fastdfs
mkdir -p /opt/fastdfs/libfastcommon

2.2 安装libfastcommon 库

下载地址：
https://github.com/happyfish100/libfastcommon
或者
https://download.csdn.net/download/zhuocailing3390/80476522

下载源码包
将下载的libfastcommon-1.0.43.tar并且拷贝到服务的/opt/fastdfs/libfastcommon目录下

cd /opt/fastdfs/libfastcommon
tar -zxvf libfastcommon-1.0.43.tar.gz

编译脚本

cd /opt/fastdfs/libfastcommon/libfastcommon-1.0.43

./make.sh

./make.sh install

2.3 安装fastDFS

从https://download.csdn.net/download/zhuocailing3390/80476522下载fastdfs-6.06.tar.gz安装包，然后拷贝到服务的/opt/fastdfs目录下
解压目录

cd /opt/fastdfs

tar -zxvf fastdfs-6.06.tar.gz

编译脚本

cd opt/fastdfs/fastdfs-6.06

./make.sh

./make.sh install

拷贝配置

将astdfs-6.06/conf下的http.conf、mime.types拷贝到 /etc/fdfs/)下

cd /opt/fastdfs/fastdfs-6.06/conf

cp http.conf /etc/fdfs/

cp mime.types /etc/fdfs/

验证

# 所有编译出来的文件存放在/usr/bin目录下:
ll /usr/bin/fdfs*

# 所有配置文件存放在/etc/fdfs目录下()
ll /etc/fdfs/

在这里插入图片描述

3、fastDFS配置

服务器和防火墙需要开启：22122与23000端口

3.1 修改文件名称

将/etc/fdfs目录下的所有带有.sample的后缀去掉

mv tracker.conf.sample tracker.conf
mv storage.conf.sample storage.conf 
mv storage_ids.conf.sample storage_ids.conf
mv client.conf.sample client.conf

在这里插入图片描述

3.2 配置tracker

创建tracker服务器文件存放路径，用于存储tracker的数据文件和日志文件等

mkdir /data/fastdfs/tracker -p

修改配置指向路径

vim /etc/fdfs/tracker.conf

# 修改路径
base_path=/data/fastdfs/tracker

3.3 配置storage

创建storage服务器的文件目录，及文件储存目录

mkdir /data/fastdfs/storage -p

mkdir /data/fastdfs/storage/files  -p

修改配置

vim /etc/fdfs/storage.conf

#storage存储数据目录
base_path=/data/fastdfs/storage 			
#真正存放文件的目录，可以指定多个，则store_path_count数量也需要修改
store_path0=/data/fastdfs/storage/files
#注册当前存储节点的tracker地址,默认为22122
tracker_server=111.12.35.67:22122

3.4 启动与停止

本地搭建在一台服务器上完成，如果资源充足并且为了实现高可用，可以在不同服务器上配置tracker与storage`并且分别进行启动。

tracker操作：

# 启动
fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf start
# 重启
fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf restart

fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf stop

storage操作：

#启动
fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf start
# 重启
fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf restart
# 停止
fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf stop

查看启动情况：

ps -ef|grep fdfs
	
#查看storage是否已经注册到了tracker下
fdfs_monitor /etc/fdfs/storage.conf

在这里插入图片描述
注意：首次启动成功后，会在storate配置的store_path0下(/data/fastdfs/storage/files)创建data文件夹，并且创建储存文件目录，共256个。

4、本机客户端测试

4.1 client配置

创建client目录、修改client.conf配置

#创建目录
mkdir /data/fastdfs/client -p

#修改配置
vim /etc/fdfs/client.conf

# 配置如下：
base_path=/data/fastdfs/client
tracker_server=111.12.35.67:22122

4.2 上传测试

在root目录下创建123.txt，上传命令：fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload /root/123.txt

# 创建123.txt并且写入任意内容
vim /root/123.txt

本地上传：

fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload /root/123.txt

在这里插入图片描述
可以看到文件储存在base_path0配置的目录下，虚拟数据目录00/00下，查看情况如下：

cd /data/fastdfs/storage/files/data/00/00

注意：文件上传会保存两份在服务器，一份从文件一份主文件
在这里插入图片描述

5、搭建http服务

5.1 配置环境库

5.2 编译nginx-module

下载地址：
https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module/releases
或者
https://download.csdn.net/download/zhuocailing3390/80476522
将下载的fastdfs-nginx-module-1.22.tar.gz包，拷贝到服务器的/opt/fastdfs目录下

解压模块：

tar -zxvf fastdfs-nginx-module-1.22.tar.gz

编译模块：
nginx添加第三方包的路径为：

--add-module=/opt/fastdfs/fastdfs-nginx-module-1.22/src

如果是首次配置nginx，参考《Nginx安装、配置》，并且在编译时指定--add-module；
如果已经安装过nginx，参考《Nginx二次编译—增加模块》，并且通过--add-module加入第三方模块；

5.3 配置fastdfs

拷贝mod_fastdfs.conf：

cp /opt/fastdfs/fastdfs-nginx-module-1.22/src/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs

修改mod_fastdfs.conf：

vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf

# 内容如下：
tracker_server=111.12.35.67:22122
#storage存储数据目录
base_path=/data/fastdfs/storage
#真正存放文件的目录，可以指定多个，则store_path_count数量也需要修改
store_path0=/data/fastdfs/storage/files
url_have_group_name=true

5.4 配置nginx

加入模块如下：

#拦截请求路径中包含 /group[1-9]/M0[0-9] 的请求
location ~ /group[1-9]/M0[0-9] {
	 #指令是扩展模块提供的，根据这个指令找到FastDFS，然后找到Tracker，最终找到Stroager
     ngx_fastdfs_module;  
}

5.5 测试

将nginx重新启动，重启fastDFS

# 重启tracker
fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf restart
# 重启storage
fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf restart
# 重启nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

在上述4、本机客户端测试中，模拟文件了上传，比如地址为：http://111.12.35.67/group1/M00/00/00/og5zEmIJGg6ASH30AAAAERl-vyM286.txt

如果能够成功访问返回地址，及搭建服务成功

6、整合SpringBoot

6.1 引入pom

<dependency>
    <groupId>com.github.tobato</groupId>
    <artifactId>fastdfs-client</artifactId>
    <version>1.27.2</version>
</dependency>

6.2 配置Bean

@Configuration
// 导入FastDFS-Client组件
@Import(FdfsClientConfig.class)
// 解决jmx重复注册bean的问题
@EnableMBeanExport(registration = RegistrationPolicy.IGNORE_EXISTING) 
public class FastDfsConfig {
}

6.3 配置yaml

# 分布式文件系统FDFS配置
fdfs:
  soTimeout: 1500 #socket连接超时时长
  connectTimeout: 600 #连接tracker服务器超时时长
  thumbImage: #缩略图生成参数，可选
    width: 150
    height: 150
  trackerList: #TrackerList参数,支持多个，我这里只有一个，如果有多个在下方加- x.x.x.x:port
    - 111.12.35.67:22122

6.4 创建FileDfsUtil

封装一个统一的FileDfsUtil工具类，包含文件上传、删除的操作，代码如下：

@Component
public class FileDfsUtil {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(FileDfsUtil.class);

    @Resource
    private FastFileStorageClient storageClient;

    /**
     * 上传文件指定分组名称
     */
    public String uploadAndGroupName(MultipartFile multipartFile, String groupName) throws Exception {
        //如果分布为空的话,进行默认上传
        if (groupName == null) {
            return upload(multipartFile);
        }
        //自定义分组名称
        try {
            String fileExName = getFileExName(multipartFile);
            StorePath storePath = storageClient.uploadFile(groupName, multipartFile.getInputStream(),
                    multipartFile.getSize(), fileExName);
            return storePath.getFullPath();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("上传失败");
        }
    }

    /**
     * 上传文件
     */
    public String upload(MultipartFile multipartFile) {
        try {
            String fileExName = getFileExName(multipartFile);
            StorePath storePath = this.storageClient.uploadFile(
                    multipartFile.getInputStream(),
                    multipartFile.getSize(), fileExName, null);
            return storePath.getFullPath();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("上传失败：" + e.getMessage());
        }
    }

    /**
     * 上传缩略图
     */
    public String uploadThumbImage(MultipartFile multipartFile) {

        try {
            String fileExName = getFileExName(multipartFile);
            fileExName = fileExName.toLowerCase();
            if (!"jpg".equals(fileExName) && !"png".equals(fileExName)) {
                return "图片格式错误";
            }
            StorePath storePath = this.storageClient.uploadImageAndCrtThumbImage(
                    multipartFile.getInputStream(),
                    multipartFile.getSize(), fileExName, null);
            return storePath.getFullPath();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("上传失败");
        }
    }


    /**
     * 删除文件
     */
    public void deleteFile(String fileUrl) {
        if (StringUtils.isEmpty(fileUrl)) {
            LOGGER.info("fileUrl == >>文件路径为空...");
            return;
        }
        try {
            StorePath storePath = StorePath.parseFromUrl(fileUrl);
            storageClient.deleteFile(storePath.getGroup(), storePath.getPath());
        } catch (Exception e) {
            LOGGER.info(e.getMessage());
            throw new RuntimeException("删除失败失败");
        }
    }

    private String getFileExName(MultipartFile multipartFile) {
        return StringUtils.substringAfter(multipartFile.getOriginalFilename(), ".");
    }
}

6.5 整合使用

Controller代码如下：

@RestController
public class FileController {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(FileController.class);

    @Resource
    private FileDfsUtil fileDfsUtil;

    @Value("${fdfs.thumbImage.width}")
    private Integer width;

    @Value("${fdfs.thumbImage.height}")
    private Integer height;

    /**
     * 文件上传
     */
    @PostMapping(value = "/uploadFile", headers = "content-type=multipart/form-data")
    public ResponseEntity<String> uploadFile(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
        long s1 = System.currentTimeMillis();
        String path = fileDfsUtil.upload(file);
        long s2 = System.currentTimeMillis();
        LOGGER.info("耗时:" + (s2 - s1));
        //实际开发中,应该将path信息,存入数据库,和file进行关联,用户下载时只需要传入fileId即可
        //返回的路径，是不存在http地址，group1/M00/00/00/1312312312.txt,具体的前缀由前端拼接
        return ResponseEntity.ok(path);
    }

    /**
     * 上传缩略图
     * 一般不建议使用fastDFS缩略图,实际开发中,应该自定义尺寸后再进行上传
     */
    @PostMapping(value = "/uploadThumbImage", headers = "content-type=multipart/form-data")
    public ResponseEntity<List<String>> uploadThumbImage(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
        String path = fileDfsUtil.uploadThumbImage(file);
        //上传缩略图以后,服务器会生成两个文件,一个是原图,一个缩略图,并且缩略图的名称为原图+"_width*height"
        //group1/M00/00/00/1123.jpg与group1/M00/00/00/1123_150x150.jpg
        //设置缩略图路径
        String prePath = StringUtils.substringBeforeLast(path, ".");
        String suffix = StringUtils.substringAfterLast(path, ".");
        String imagePath = prePath + "_" + width + "x" + height + "." + suffix;
        List<String> paths = new ArrayList<>();
        paths.add(path);
        paths.add(imagePath);
        return ResponseEntity.ok(paths);
    }

    /**
     * 文件删除
     */
    @DeleteMapping
    public ResponseEntity<String> deleteByPath(String path) {
        long s1 = System.currentTimeMillis();
        fileDfsUtil.deleteFile(path);
        long s2 = System.currentTimeMillis();
        LOGGER.info("耗时:" + (s2 - s1));
        return ResponseEntity.ok("SUCCESS");
    }
}

7、token链验证下载

默认情况下，我们通过nginx访问，FastDFS的文件地址，就可以进行下载，但是为了数据的安全性，FastDFS提供了token机制，在进行下载时，会进行验证，验证通过了才能进行下载。
在进行验证时，先通过接口传入文件的地址,比如：group1/M00/00/00/og5zEmIJ3syANzOZAAN3V3RVe_M236.png，然后fasfdfs会返回一个带token的正式地址，比如：group1/M00/00/00/og5zEmIJ3syANzOZAAN3V3RVe_M236.png?token=c10624b0358abbed66d3a1a52fb6cbc4&ts=1644814838，然后通过带token地址即可访问资源。

7.1 修改http.conf

配置：

vim /etc/fdfs/http.conf

#内容：
#开启token
http.anti_steal.check_token = true
#密钥
http.anti_steal.secret_key = FastDFS1234567890
#验证失败后加载内容，需要上传一个404.jpg的文件
http.anti_steal.token_check_fail = /etc/fdfs/404.jpg

重启：

# 重启tracker
fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf restart
#重启storage
fdfs_storaged /etc/fdfs/storage.conf restart
# 重启nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

7.2 Java配置

引入pom

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

代码实现

 // 此处直接传递文件路径，实际中应该是通过文件Id在数据库找到文件路径
 public ResponseEntity<String> downloadFile(String filePath) {
     try { 
            String path = StorePath.parseFromUrl(filePath).getPath();
            int ts = (int) (System.currentTimeMillis() / 1000);
            //实际中也可以自己实现逻辑，不需要引入 fastdfs-client-java 包
           //secretKey与http.conf中的http.anti_steal.secret_key一致
            String token = ProtoCommon.getToken(path, ts, secretKey);
            return ResponseEntity.ok(filePath + "?token=" + token + "&ts=" + ts);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

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