FastDFS学习（一）架构解析

桃扇骨 2022-05-21 01:21 175阅读 0赞

# 1      FastDFS介绍 #

> ## 1.1    什么是FastDFS ##

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。

> ## 1.2    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。

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，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架构如下图：

![70][]

> ### 1.2.1  Tracker 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。

> ### 1.2.2  Storage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）。

> ### 1.2.3  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。

> ### 1.2.4  文件上传流程 ###

![70 1][]

简略过程：

1. client询问tracker上传到的storage；

2. tracker返回一台可用的storage；

**3. client直接和storage通信完成文件上传，storage返回文件ID**

客户端上传文件存储服务器将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。**

如：group1/M00/00/00/rBPHn1sy_T6AV6zHAADSHRhFPm8873.jpg

*  组名：文件上传后所在的storage组名称
 *  虚拟磁盘目录：storage配置的虚拟路径，如果配置了store\_path0则是Moo,如果配置了store\_path1则是M01。
 *  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。

> ### 1.2.5  文件下载流程 ###

![70 2][]

**简略流程：   
1. client询问tracker可以下载指定文件的storage，参数为文件 ID（组名和文件名）；  
2. tracker返回一台可用的storage；**

**3. client直接和storage通信完成文件下载。**

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：

如：group1/M00/00/00/rBPHn1sy_T6AV6zHAADSHRhFPm8873.jpg

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。

[70]: /images/20220521/80e228e4dd77443d8ef9a6ef96ab8674.png
[70 1]: /images/20220521/f06b19639c8d4301b5c327c6f288cd96.png
[70 2]: /images/20220521/2e39598fd49649a5965a7f18353e94db.png