FastDFS 分布式文件系统介绍

2019-09-04 0 By admin

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。

一、FastDFS架构

FastDFS架构包括 Tracker Server和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。
1、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。
2、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,Storage Server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。

FastDFS 分布式文件系统架构

二、Tracker Server集群

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。

三、Storage Server集群

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)。

四、Storage Server状态收集

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。

五、文件上传流程

FastDFS 文件上传

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。

group1/M00/02/44/wehoworwehohweohweohrowehrwoh.png

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。

六、文件下载流程

FastDFS 文件下载

tracker根据请求的文件路径即文件ID 来快速定义文件。
比如请求下边的文件:
group1/M00/02/44/wehoworwehohweohweohrowehrwoh.png
1.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是group1,并选择合适的存储服务器提供客户端访问。
2.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。