FastDFS分布式文件服务器搭建以及Golang和Python调用

FastDFS

1、介绍

FastDFS是基于http协议的分布式文件系统，其设计理念是一切从简。主要解决了海量数据存储的问题，特别适合系统中的中小文件的存储和在线服务。中小文件的范围大致为4KB-500MB之间。

2、 FastDFS的组件以及工作原理

在FastDFS分布式文件存储系统中，由三种角色组成，分别是：跟踪服务器（Tracker Server）、存储服务器（Storage Server）和客户端（Client）。

• 跟踪服务器主要是做调度工作，担负起负载均衡的作用，跟踪服务器主要负责管理所有的存储服务器，以及服务器的分组情况，存储服务器启动后会与跟踪服务器保持链接，并进行周期性的信息同步。
• 存储服务器，顾名思义就是用于存储数据的服务器，主要提供存储容量和备份服务，存储服务器为了保证数据安全，会多台服务器组成一个组，称为group,同一个组中的数据互相备份。
• 客户端：主要负责上传和下载文件数据，客户端所部署的机器就是实际项目部署所在的机器。

3、文件上传过程

（1）存储服务器会定期向跟踪服务器发送自己的存储信息。

（2）当跟踪服务器收到客户端上传请求时，跟踪服务器会查询可用的存储服务器信息，并将查到的信息返回给客户端。

（3）客户端收到信息后，进行连接存储服务器，并将文件上传到存储服务器上，存储服务器生成一个文件ID,并将文件进行存储。将文件ID,组名，路径信息等返回给客户端。

（4）客户端自行保存存储信息，下载时候需要用。

4、文件下载过程

（1）存储服务器会定期向跟踪服务器发送自己的存储信息。

（2）客户端向跟踪器发起下载请求，跟踪器查询存储器，并将存储器的信息返回给客户端

（3）客户端连接存储器，并将文件ID,组名，路径等等信息发送给存储器。

（4）存储器查找文件，并将文件返回给客户端。

5、FastDFS集群

每个 Tracker 节点地位平等，收集 Storage 集群的状态。 工作方式是轮询。为了避免单点故障。

实际保存文件 Storage 分为多个组，每个组之间保存的文件是不同的,每个组内部可以有多个成员，组成员内部保存的内容是一样的，组成员的地位是一致的，没有主从的概念。不同组的主机之间不通讯。

安装FastDFS

1、下载libfastcommon并安装

libfastcommon是由FastDFS官方提供的软件库，其中包含了运行FastDFS所需的一些基础库。

git clone https://github.com/happyfish100/libfastcommon.git

下载完成以后，进入libfastcommon目录，并运行make.sh脚本进行编译

cd libfastcommon
./make.sh

编译完成后，进行安装

./make.sh install

2、下载FastDFS并安装

git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs.git

和上面的步骤相同，进入fastdfs目录，运行make.sh脚本进行编译

cd fastdfs/
./make.sh

编译完成后，进行安装

./make.sh install

3、配置

在配置之前，我们需要在~目录下创建一个data目录，在data目录下分别创建fastdfs以及fastdfs_storage目录。

fastdfs目录主要存放生成的一些日志文件，fastdfs_storage目录主要存放我们的文件。

.

├── fastdfs

└── fastdfs_storage

fastDFS的配置文件默认存储目录: /etc/fdfs

.

├── client.conf.sample

├── storage.conf.sample

├── storage_ids.conf.sample

└── tracker.conf.sample

我们主要配置的是 client.conf.sample， storage.conf.sample，tracker.conf.sample这三个文件，我们分别进行对其复制并改名。

cp tracker.conf.sample tracker.conf
cp client.conf.sample client.conf
cp storage.conf.sample storage.conf

• 配置tracker

vim tracker.conf

bind_addr =    // 追踪器对应的主机的IP地址,如果不写，会自动绑定本机的ip,如果是云服务器，空着就行
port=22122     //追踪器绑定的端口,只要是一个空闲的没有被占用的端口就可以,这里采用默认
base_path=/root/data/fastdfs
//追踪器存储log日志或者一些进程文件相关的目录,对应的路径必须要存在,这里填写我们创建的目录路径
http.server_port = 80  // http服务端口改成80

• 配置storage

vim sorage.conf

group_name=group1  #当前存储节点所属的组,横向扩容还是纵向扩容, 是通过该属性控制的
bind_addr=   #存储节点的IP地址,如果不写, 会自动绑定本机IP地址
port=23000   #客户端连接存储节点是时候使用的
base_path = /root/data/fastdfs_storage  #存储节点存储log日志的目录,这个目录必须存在
store_path_count=2  #存储节点上, 存储文件的路径个数,一块硬盘对应一个存储路径就可以
store_path0=/root/data/fastdfs_storage   # 存储文件的具体目录
tracker_server=123.56.243.64:22122  # 连接的追踪器的地址,这里填公网的ip
tracker_server=123.56.243.64:22122  #追踪去集群的声明方式

• 配置client

base_path = /root/data/fastdfs  # 客户端写日志的地方
tracker_server = 123.56.243.64:22122   # 客户端要连接追踪器的地址

4、使用

• tracker

fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf   # 启动
fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf stop # 停止
fdfs_trackerd /etc/fdfs/tracker.conf restart # 重启

• storage

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

追踪服务器和存储服务器启动后，我们可以使用ps命令或者netstat命令进行查看

netstat -unltp|grep fdfs 

tcp     0    0 0.0.0.0:22122      0.0.0.0:*     LISTEN   12980/fdfs_trackerd
tcp     0    0 0.0.0.0:23000      0.0.0.0:*     LISTEN   13515/fdfs_storaged

• client

# 上传，会返回文件ID
fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf 文件名
fdfs_upload_file /etc/fdfs/client.conf timg.jfif #timg.jfif是我上传的文件，返回文件ID

group1/M00/00/00/ezjzQF_DoZ6ALKrwAACT29kipjA39.jfif
# group1 文件上传到哪个组
# MOO store_path0

# 下载
fdfs_download_file /etc/fdfs/client.conf 文件ID

Nginx和fastDFS整合

1、安装Nginx

git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module.git  # 下载配置模块
wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.10.1.tar.gz  # 下载nginx

# 安装nginx之前需要安装一些依赖环境
yum install -y gcc-c++ pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel

tar -zxvf nginx-1.10.1.tar.gz  # 解压安装包
cd  nginx-1.10.1
./configure --add-module=/root/fastdfs-nginx-module/src/  

make && make install 

# 安装完成后，查看版本
/usr/local/nginx/sbin/nginx -V

2、配置fastdfs-nginx-module和Nginx

进入到fastdfs-nginx-module/src目录下，将mod_fastdfs.conf复制到/etc/fdfs目录下。并修改配置项。

cp mod_fastdfs.conf /etc/fdfs/
vim /etc/fdfs/mod_fastdfs.conf

tracker_server=123.56.243.64:22122  # 修改成最终服务器的地址
storage_server_port=23000  # 存储服务器端口
url_have_group_name = true  # 可以使用url进行访问
store_path0=/root/data/fastdfs_storage # 文件存储路径

拷贝http.conf和mime.types文件到/etc/fdfs目录（需要从fastdfs源码安装目录中找）

cd fastdfs/conf
cp http.conf /etc/fdfs/
cp mime.types /etc/fdfs/

修改Nginx的配置文件，配置Nginx

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

user root;
...
server {
        listen       80;
        server_name  123.56.243.64;  # 此处写公网IP，如果是虚拟机，则使用默认localhost

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

       location /group1/M00 {
	    root /root/data/fastdfs_storage; # fastDFS存储文件目录
	    ngx_fastdfs_module;  # 与fastDFS存储节点进行通信

       }
...
}

3、启动Nginx以及测试

/usr/local/nginx/sbin/nginx  # 启动nginx

fdfs_test /etc/fdfs/client.conf upload timg.jfif   # 上传文件进行测试，返回url,在浏览器上访问下载

Golang与FastDFS交互

我们可以使用代码实现上传，下载，删除功能

1、安装fastdfs的golang库

go get github.com/tedcy/fdfs_client

2、编写配置文件

tracker_server=123.56.243.64:22122
maxConns=100
http_server_port=http://123.56.243.64:80

说明：tracker_server就是我们跟踪服务器的地址（必须有）

​ maxConns 最大连接数（必须有）

​ http_server_port根据自己需求，此处为了方便拼接返回值。（返回一个可以下载文件的url）

3、代码

package tool

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"github.com/tedcy/fdfs_client"
	"os"
	"strings"
)

// 上传文件到fastDFS系统
func UploadFile(fileName string)string{
	client, err := fdfs_client.NewClientWithConfig("./config/fastdfs.conf")
	if err != nil{
		fmt.Println("打开fast客户端失败",err.Error())
		return ""
	}
	defer client.Destory()
	fileId, err := client.UploadByFilename(fileName)
	if err != nil{
		fmt.Println("上传文件失败",err.Error())
		return ""
	}
	return fileId
}

// 下载文件
func DownLoadFile(fileId,tempFile string){
	client, err := fdfs_client.NewClientWithConfig("./config/fastdfs.conf")
	if err != nil{
		fmt.Println("打开fast客户端失败",err.Error())
		return
	}
	defer client.Destory()
	if err = client.DownloadToFile(fileId,tempFile,0,0);err != nil{
		fmt.Println("下载文件失败", err.Error())
		return
	}
}

// 删除
func DeleteFile(fileId string){
	client, err := fdfs_client.NewClientWithConfig("./config/fastdfs.conf")
	if err != nil{
		fmt.Println("打开fast客户端失败",err.Error())
		return
	}
	defer client.Destory()
	if err = client.DeleteFile(fileId);err != nil{
		fmt.Println("删除文件失败", err.Error())
		return
	}
}

// 从配置文件中读取服务器的ip和端口配置
func FileServerAddr() string{
	file,err := os.Open("./config/fastdfs.conf")
	if err != nil{
		fmt.Println(err)
		return ""
	}
	reader := bufio.NewReader(file)
	for{
		line, err := reader.ReadString('\n')
		line = strings.TrimSpace(line)
		if err != nil{
			return ""
		}
		line = strings.TrimSuffix(line,"\n")
		str := strings.SplitN(line,"=",2)
		switch str[0] {
		case "http_server_port":return str[1]
		}
	}
}

Python与FastDFS交互

说明：Python与FastDFS交互是在Django框架下完成。

1、安装fastdfs库

pip install fdfs-client-py==1.2.6

2、修改setting.py文件

# 设置Django的文件存储类
DEFAULT_FILE_STORAGE = 'utils.fdfs.storage.FDFSStorage'  # 具体以路径以及类名为主

# 设置fdfs使用的client.conf文件路径
FDFS_CLIENT_CONF = './utils/fdfs/client.conf'  # 请根据自己实际路径编写

# 设置fdfs存储服务器上nginx的IP和端口号
FDFS_URL = 'http://123.56.243.64:80'

3、编写client配置文件

# connect timeout in seconds
# default value is 30s
connect_timeout=30

# network timeout in seconds
# default value is 30s
network_timeout=60

# the base path to store log files
base_path=E:\Pesticide\utils\fdfs

# tracker_server can ocur more than once, and tracker_server format is
#  "host:port", host can be hostname or ip address
tracker_server=10.35.166.81:22122

#standard log level as syslog, case insensitive, value list:
### emerg for emergency
### alert
### crit for critical
### error
### warn for warning
### notice
### info
### debug
log_level=info

# if use connection pool
# default value is false
# since V4.05
use_connection_pool = false

# connections whose the idle time exceeds this time will be closed
# unit: second
# default value is 3600
# since V4.05
connection_pool_max_idle_time = 3600

# if load FastDFS parameters from tracker server
# since V4.05
# default value is false
load_fdfs_parameters_from_tracker=false

# if use storage ID instead of IP address
# same as tracker.conf
# valid only when load_fdfs_parameters_from_tracker is false
# default value is false
# since V4.05
use_storage_id = false

# specify storage ids filename, can use relative or absolute path
# same as tracker.conf
# valid only when load_fdfs_parameters_from_tracker is false
# since V4.05
storage_ids_filename = storage_ids.conf

#HTTP settings
http.tracker_server_port=80

#use "#include" directive to include HTTP other settiongs
##include http.conf

4、代码

from django.core.files.storage import Storage
from django.conf import settings
from fdfs_client.client import Fdfs_client

class FDFSStorage(Storage):
    '''fast dfs文件存储类'''
    def __init__(self, client_conf=None, base_url=None):
        '''初始化'''
        if client_conf is None:
            client_conf = settings.FDFS_CLIENT_CONF
        self.client_conf = client_conf

        if base_url is None:
            base_url = settings.FDFS_URL
        self.base_url = base_url

    def _open(self, name, mode='rb'):
        '''打开文件时使用'''
        pass

    def _save(self, name, content):
        '''保存文件时使用'''
        # name:你选择上传文件的名字
        # content:包含你上传文件内容的File对象

        # 创建一个Fdfs_client对象
        client = Fdfs_client(self.client_conf)

        # 上传文件到fastdfs系统中
        res = client.upload_by_buffer(content.read())

        # dict
        # {
        #     'Group name': group_name,
        #     'Remote file_id': remote_file_id,
        #     'Status': 'Upload successed.',
        #     'Local file name': '',
        #     'Uploaded size': upload_size,
        #     'Storage IP': storage_ip
        # }
        if res.get('Status') != 'Upload successed.':
            # 上传失败
            raise Exception('上传文件到fast dfs失败')

        # 获取返回的文件ID
        filename = res.get('Remote file_id')

        return filename

    def exists(self, name):
        '''Django判断文件名是否可用'''
        return False

    def url(self, name):
        '''返回访问文件的url路径'''
        return self.base_url+name