Java高级架构之FastDFS分布式文件集群
生活随笔
收集整理的这篇文章主要介绍了
Java高级架构之FastDFS分布式文件集群
小编觉得挺不错的,现在分享给大家,帮大家做个参考.
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。
| 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 |
FastDFS客户端与服务器端交互原理
FastDFS+Nginx整合
- 架构图
- 安装FastDFS
- 修改配置文件
修改跟踪器配置文件：
base_path=/data/fdfs/tracker复制代码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复制代码修改客户端配置文件：
base_path=/data/fdfs/client tracker_server=192.168.80.3:22122复制代码- 启动
启动后要查看状态, 出现 active (exited) 字样可以尝试重启服务。
- 测试
文件存储在：
ll /data/fdfs/storage/data/00/00/wKhQA1ysjSGAPjXbAAVFOL7FJU4.tar.gz复制代码- 安装Nginx并配置模块
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复制代码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/复制代码修改配置文件 /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;}}复制代码测试配置文件正确性并启动：
/applications/nginx/sbin/nginx -t /applications/nginx/sbin/nginx复制代码删除临时文件：
rm -rf FastDFS rm -rf fastdfs-nginx-module rm -rf libfastcommon-1.0.35 rm -rf nginx-1.14.2复制代码测试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复制代码# 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复制代码基于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复制代码在 /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复制代码- 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复制代码使用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>复制代码在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复制代码创建 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URLSystem.out.println("http://192.168.80.3:8000/" + remoteFileName + "?token=" + token + "&ts=" + ts);} }复制代码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复制代码整合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
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/'复制代码-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复制代码- 配置
修改 /etc/fdht/fdht_client.conf 内容：
base_path=/data/fdht #include /etc/fdht/fdht_servers.conf复制代码修改 /etc/fdht/fdht_servers.conf 内容：
group0 = 192.168.80.3:11411复制代码修改 /etc/fdht/fdhtd.conf 内容：
base_path=/data/fdht #include /etc/fdht/fdht_servers.conf复制代码修改 /etc/fdfs/storage.conf 内容：
check_file_duplicate=1 key_namespace=FastDFS keep_alive=1 #include /etc/fdht/fdht_servers.conf复制代码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复制代码- 启动并测试
重启使用：
fdhtd /etc/fdht/fdhtd.conf restart复制代码查看结果：
netstat -tunlap | grep :11411 tcp 0 0 0.0.0.0:11411 0.0.0.0:* LISTEN 20605/fdhtd复制代码- 由于安装FastDHT的时候关闭了FastDFS，因此需要启动FastDFS
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复制代码在查看tracker和ngixn网络状态之前添加：
netstat -tunlap | grep :11411复制代码测试：
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复制代码自定义 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：github.com/bluemiaomia… .
下面使用SpringBoot构建一个示例项目:
- 添加依赖：
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); } }复制代码
此时将会自动初始化好全局客户端。
对文章有兴趣的朋友可以关注小编掘金好，以后会有更多的优质文章输出。
转载于:https://juejin.im/post/5cb4949c6fb9a068565681f5
总结
以上是生活随笔为你收集整理的Java高级架构之FastDFS分布式文件集群的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。
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