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Docker安装FastDFS

fastDSF介绍

​ FastDFS是用c语言编写的一款开源的分布式文件系统,它是由淘宝资深架构师余庆编写并开源。FastDFS专为互联网量身定制,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。

为什么要使用fastDFS

​ 通用的分布式文件系统的优点的是开发体验好,但是系统复杂性高、性能一般,而专用的分布式文件系统虽然开发体验性差,但是系统复杂性低并且性能高。fastDFS非常适合存储图片等那些小文件,fastDFS不对文件进行分块,所以它就没有分块合并的开销,fastDFS网络通信采用socket,通信速度很快。

FastDFS体系结构

​ FastDFS是一个开源的轻量级分布式文件系统,它对文件进行管理,功能包括:文件存储、文件同步、文件访问(文件上传、文件下载)等,解决了大容量存储和负载均衡的问题。特别适合以文件为载体的在线服务,如相册网站、视频网站等等。

​ 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 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。

​ 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。

Tracker

​ 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。

​ 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

​ 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使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。

​ 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)。

Storage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。

文件上传流程

​ 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。

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。

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

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:

  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。

FastDFS搭建

安装FastDFS镜像

我们使用Docker搭建FastDFS的开发环境,虚拟机中已经下载了fastdfs的镜像,可以通过docker images查看。

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# docker images|grep fastdfs
morunchang/fastdfs latest a729ac95698a 4 years ago 460MB

拉取镜像(已经下载了该镜像,大家无需下载了)

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docker pull morunchang/fastdfs

运行tracker

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docker run -d --name tracker --net=host morunchang/fastdfs sh tracker.sh

运行storage

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docker run -d --name storage --net=host -e TRACKER_IP=192.168.64.128:22122 -e GROUP_NAME=group1 morunchang/fastdfs sh storage.sh
参数解释
  • 使用的网络模式是–net=host, 192.168.64.128是宿主机的IP
  • group1是组名,即storage的组
  • 如果想要增加新的storage服务器,再次运行该命令,注意更换 新组名

配置Nginx

Nginx在这里主要提供对FastDFS图片访问的支持,Docker容器中已经集成了Nginx,我们需要修改nginx的配置,进入storage的容器内部,修改nginx.conf

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docker exec -it storage  /bin/bash

查看nginx配置文件

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vi /etc/nginx/conf/nginx.conf

检查是否有如下配置

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location ~ /M00 {
root /data/fast_data/data;
ngx_fastdfs_module;
}

如果不存在 加上去并重启服务

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docker restart storage
安装Nginx目的

​ nginx集成了FastDFS,可以通过它的ngx_fastdfs_module模块,可以通过该模块访问Tracker获取图片所存储的Storage信息,然后访问Storage信息获取图片信息。

查看启动容器

文件存储服务

pom包配置

我们使用Spring Boot 2.2.2.RELEASE、jdk使用1.8。

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<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.2.RELEASE</version>
</parent>

<groupId>org.example</groupId>
<artifactId>Test</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>

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

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>

</dependencies>

<repositories>
<repository>
<id>central</id>
<name>aliyun maven</name>
<url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
<layout>default</layout>
<!-- 是否开启发布版构件下载 -->
<releases>
<enabled>true</enabled>
</releases>
<!-- 是否开启快照版构件下载 -->
<snapshots>
<enabled>false</enabled>
</snapshots>
</repository>
</repositories>

加入了fastdfs-client-java包,用来调用FastDFS相关的API。

FastDfs配置文件

resources目录下添加fdfs_client.conf文件

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connect_timeout = 60
network_timeout = 60
charset = UTF-8
http.tracker_http_port = 8080
http.anti_steal_token = no
http.secret_key = 123456
tracker_server = 192.168.64.128:22122
tracker_server = 192.168.64.128:22122

配置文件设置了连接的超时时间,编码格式以及tracker_server地址等信息

封装FastDFS上传工具类

FastDFSFile

封装FastDFSFile,文件基础信息包括文件名、内容、文件类型、作者等。

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public class FastDFSFile implements Serializable {

//文件名字
private String name;
//文件内容
private byte[] content;
//文件扩展名
private String ext;
//文件MD5摘要值
private String md5;
//文件创建作者
private String author;

public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext, String md5, String author) {
this.name = name;
this.content = content;
this.ext = ext;
this.md5 = md5;
this.author = author;
}

public FastDFSFile(String name, byte[] content, String ext) {
this.name = name;
this.content = content;
this.ext = ext;
}
//省略getter、setter
}
FastDFSClient

封装FastDFSClient类,包含常用的上传、下载、删除等方法。

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public class FastDFSClient {

/***
* 初始化tracker信息
*/
static {
try {
//首先在类加载的时候读取相应的配置信息,并进行初始化。
//获取tracker的配置文件fdfs_client.conf的位置
String filePath = new ClassPathResource("fdfs_client.conf").getPath();
//加载tracker配置信息
ClientGlobal.init(filePath);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

/****
* 文件上传
* @param file : 要上传的文件信息封装->FastDFSFile
* @return String[]
* 1:文件上传所存储的组名
* 2:文件存储路径
*/
public static String[] upload(FastDFSFile file) {
//获取文件作者
NameValuePair[] meta_list = new NameValuePair[1];
meta_list[0] = new NameValuePair(file.getAuthor());

/***
* 文件上传后的返回值
* uploadResults[0]:文件上传所存储的组名,例如:group1
* uploadResults[1]:文件存储路径,例如:M00/00/00/wKjThF0DBzaAP23MAAXz2mMp9oM26.jpeg
*/
String[] uploadResults = null;
try {
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//执行文件上传
uploadResults = storageClient.upload_file(file.getContent(), file.getExt(), meta_list);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return uploadResults;
}


/***
* 获取文件信息
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
*/
public static FileInfo getFile(String groupName, String remoteFileName) {
try {
//获取StorageClient对象
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//获取文件信息
return storageClient.get_file_info(groupName, remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

/***
* 文件下载
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
* @return
*/
public static InputStream downFile(String groupName, String remoteFileName) {
try {
//获取StorageClient
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//通过StorageClient下载文件
byte[] fileByte = storageClient.download_file(groupName, remoteFileName);
//将字节数组转换成字节输入流
return new ByteArrayInputStream(fileByte);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

/***
* 文件删除实现
* @param groupName:组名
* @param remoteFileName:文件存储完整名
*/
public static void deleteFile(String groupName, String remoteFileName) {
try {
//获取StorageClient
StorageClient storageClient = getStorageClient();
//通过StorageClient删除文件
storageClient.delete_file(groupName, remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}


/***
* 获取组信息
* @param groupName :组名
*/
public static StorageServer getStorages(String groupName) {
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//通过trackerClient获取Storage组信息
return trackerClient.getStoreStorage(trackerServer, groupName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

/***
* 根据文件组名和文件存储路径获取Storage服务的IP、端口信息
* @param groupName :组名
* @param remoteFileName :文件存储完整名
*/
public static ServerInfo[] getServerInfo(String groupName, String remoteFileName) {
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取服务信息
return trackerClient.getFetchStorages(trackerServer, groupName, remoteFileName);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

/***
* 获取Tracker服务地址
*/
public static String getTrackerUrl() {
try {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
//获取Tracker地址
return "http://" + trackerServer.getInetSocketAddress().getHostString() + ":" + ClientGlobal.getG_tracker_http_port();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

/***
* 获取TrackerServer
*/
public static TrackerServer getTrackerServer() throws Exception {
//创建TrackerClient对象
TrackerClient trackerClient = new TrackerClient();
//通过TrackerClient获取TrackerServer对象
TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
return trackerServer;
}

/***
* 获取StorageClient
* @return
* @throws Exception
*/
public static StorageClient getStorageClient() throws Exception {
//获取TrackerServer
TrackerServer trackerServer = getTrackerServer();
//通过TrackerServer创建StorageClient
StorageClient storageClient = new StorageClient(trackerServer, null);
return storageClient;
}
}

编写上传控制类

从MultipartFile中读取文件信息,然后使用FastDFSClient将文件上传到FastDFS集群中。

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@RestController
@CrossOrigin
public class FileController {

/***
* 文件上传
* @return
*/
@PostMapping(value = "/upload")
public String upload(@RequestParam("file") MultipartFile file) throws Exception {
//封装一个FastDFSFile
FastDFSFile fastDFSFile = new FastDFSFile(
file.getOriginalFilename(), //文件名字
file.getBytes(), //文件字节数组
StringUtils.getFilenameExtension(file.getOriginalFilename()));//文件扩展名

//文件上传
String[] uploads = FastDFSClient.upload(fastDFSFile);
//组装文件上传地址
return "http://192.168.64.128:8080" + "/" + uploads[0] + "/" + uploads[1];
}
}

微服务配置

application.yml配置

在resources文件夹下创建application.yml

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spring:
servlet:
multipart:
max-file-size: 10MB
max-request-size: 10MB
application:
name: file
server:
port: 8080

max-file-size是单个文件大小,max-request-size是设置总上传的数据大小

启动类
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@SpringBootApplication
public class FileApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(FileApplication.class);
}
}

测试

启动微服务

postman测试

访问http://192.168.64.128:8080/group1/M00/00/00/wKhAgF8id-uAAW14AAXWyTAhn-w197.jpg如下图

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