FastDFS-Docker化部署-以及-Java-SpringMVC实践

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简介

FastDFS 是一个轻量级分布式文件系统。可以对文件进行管理，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，而且可以集群部署，有高可用保障。相应的竞品有 Ceph、TFS 等。相比而言 FastDFS 对硬件的要求比较低，所以适合中小型公司。

概念

FastDFS 服务端由两个重要部分组成：跟踪器（Tracker）和存储节点（Storage）。

Tracker 主要做调度工作，在访问上起负载均衡的作用。Tracker 可以做集群部署，各个节点之间是平等的，客户端请求时采用轮询机制，某个 Tracker 不能提供服务时就换另一个。Storage 启动后会连接到 Tracker Server 告知自己的 Group 信息，形成映射关联，并采用心跳机制保持状态。
Storage 存储节点负责文件的存储，Storage 可以集群部署。

Storage 集群有以下特点：

  • 以组（Group）为单位（也有称呼为卷 Volume 的），集群的总容量为所有组的集合。
  • 一个卷（组）内 storage server 之间相互通信，文件进行同步，保证卷内 storage 完全一致，所以一个卷的容量以最小的服务器为准。不同的卷之间相互不通信。
  • 当某个卷的压力较大时可以添加 storage server（纵向扩展），如果系统容量不够可以添加卷（横向扩展）。

上传流程

此章节根据资料整理，可能随着版本有所改变，这里只介绍大致的，以便了解整个运作流程。如果需要深入研究，建议还是以官方文档为标准。

一，客户端请求会打到负载均衡层，到 tracker server 时，由于每个 server 之间是对等的关系，所以可以任意选择一个 tracker server。

二，到 storage 层：tracker server 接收到 upload file 请求时，会为该请求分配一个可以存储该文件的 group。

分配 group 规则：

  • Round robin 轮询
  • Specified group 指定一个 group
  • Load balance 剩余存储空间多的 group 优先

三，确定 group 后，tracker 会在 group 内选择一个 storage server 给客户端。

在 group 内选择 storage server 时规则：

  • Round robin 轮询
  • First server ordered by ip 按 ip 排序
  • First server ordered by priority，按优先级排序（优先级在 storage 上配置）

四，选择 storage path：当分配好 storage server 后，客户端向 storage 发送写文件请求，storage 将会为文件分配一个数据存储目录，支持规则如下：

  • round robin 轮询
  • 剩余存储空间最多的优先

五，生成 File id：选定存储目录之后，storage 会为文件生成一个 File id。规则如下：

 由 storage server ip、文件创建时间、文件大小，文件 crc32 和一个随机数拼接而成，然后将这个二进制串进程 base64 编码，转换为可打印的字符串。

六，选择两级目录：每个存储目录下有两级 256 * 256 的子目录，storage 会按文件 Field 进行两次 hash，路由到其中的一个目录，然后将文件以 file id 为文件名存储到该子目录下。

一个文件路径最终由如下组成：组名 / 磁盘 / 目录 / 文件名

七，客户端 upload file 成功后，会拿到一个 storage 生成的文件名，接下来客户端根据这个文件名即可访问到该文件。

下载流程

下载流程如下：

一，选择 tracker server：和 upload file 一样，在 download file 时随机选择 tracker server。

二，选择 group：tracker 发送 download 请求给某个 tracker，必须带上文件名信息，tracker 从文件名中解析出 group、大小、创建时间等信息，根据 group 信息获取对于的 group。

三，选择 storage server：从 group 中选择一个 storage 用来服务读请求。由于 group 内的文件同步时在后台异步进行的，所以有可能出现在读到的时候，文件还没有同步到某些 storage server 上，为了尽量避免反问道这样的 storage，tracker 按照一定的规则选择 group 内可读的 storage。

文件 HTTP 预览服务

Storage 还可以结合 nginx 的 fastdfs-nginx-module 提供 http 服务，以实现图片等预览功能。

这个部分这里不做介绍，后续可能单独写篇文章，因为我发现对 fastDFS 集群提供 http 服务还是挺复杂，包括我下面找的 docker 镜像都不完善，主要是规划的问题，包括衍生的服务，缓存，以及对图片的处理（nginx+lua）这些，后续打算研究下，重新开源个 docker 构建镜像。

实战

安装、部署规划

FastDFS 安装方法网上有很多教程，这里不多讲，我建议使用 docker 来运行 FastDFS，可以自己根据安装步骤构建自己的镜像。然后在需要的机器直接运行，后续扩容也方便，再启动一个 storage 容器就可以了。

详细版安装推荐篇文章：https://segmentfault.com/a/11…

Docker 集群搭建

我这里从 github 上找的一个别人构建好的镜像，可以直接使用。地址：https://github.com/luhuiguo/f…

使用方法也很简单 


# 启动一个 tracker 服务器
docker run -dti --network=host --name tracker -v /var/fdfs/tracker:/var/fdfs luhuiguo/fastdfs tracker

# 启动 storage0
docker run -dti --network=host --name storage0 -e TRACKER_SERVER=10.1.5.85:22122 -v /var/fdfs/storage0:/var/fdfs luhuiguo/fastdfs storage

# 再启动一个 storage1
docker run -dti --network=host --name storage1 -e TRACKER_SERVER=10.1.5.85:22122 -v /var/fdfs/storage1:/var/fdfs luhuiguo/fastdfs storage

# 启动一个新组的 storage
docker run -dti --network=host --name storage2 -e TRACKER_SERVER=10.1.5.85:22122 -e GROUP_NAME=group2 -e PORT=22222 -v /var/fdfs/storage2:/var/fdfs luhuiguo/fastdfs storage

部署注意点

1，原 github 地址上的 usage 介绍，启动 storage0 和 storage1 有一个参数错误 (多一个 -e)，以我上面发的命令为准。
2，这里的 TRACKER_SERVER 注意改为你自己的，同一个网段内网 ip。

3，实际上这里 docker 容器之间还是同一个物理主机上部署的 (根据 network 而言)，虽然后续可以通过加硬盘，然后新建 storage 绑定到新加硬盘 mount 上，但是如果是大公司的生产环境还是推荐建立一个 overlay 网络，具体见：https://www.cnblogs.com/bigbe…，这样可以直接扩物理机集群了。另外这里也提供 docker-compose 方式启动服务，实际也不推荐使用，因为 tracker 和 storage server 以后必然是分开的，所以还是推荐单个 docker 容器保持灵活性。这里高级点可以用 k8s 进行自动扩容（后续打算重新开源个镜像）。

Java 实践

导入需要包

这里使用官方的客户端包：https://github.com/happyfish1…

# 下载源码
git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs-client-java.git

cd fastdfs-client-java

# 打 jar 包
mvn clean install

# 输出目录
cd target

# 导入到本地仓库 注意这里 version 根据实际生成的来
mvn install:install-file -DgroupId=org.csource -DartifactId=fastdfs-client-java -Dversion=1.27-SNAPSHOT -Dpackaging=jar -Dfile=fastdfs-client-java-1.27-SNAPSHOT.jar

在 pom.xml 中引入依赖 

    <dependency>
        <groupId>org.csource</groupId>
        <artifactId>fastdfs-client-java</artifactId>
        <version>1.27-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>commons-fileupload</groupId>
      <artifactId>commons-fileupload</artifactId>
      <version>1.3.1</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>commons-io</groupId>
      <artifactId>commons-io</artifactId>
      <version>2.2</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.apache.commons</groupId>
      <artifactId>commons-lang3</artifactId>
      <version>3.1</version>
    </dependency>

添加 Client 配置

在 resource 目录下，添加 conf/fdfs_client.conf 配置文件 

connect_timeout = 2
network_timeout = 30
charset = UTF-8
http.tracker_http_port = 80
http.anti_steal_token = no
http.secret_key = FastDFS1234567890

tracker_server = 192.168.1.163:22122

测试时实际上只需关注 tracker_server，并且改为你自己的 tracker server

添加文件上传 bean

applicationContext.xml 配置中添加文件上传 bean

    <bean id="multipartResolver" class="org.springframework.web.multipart.commons.CommonsMultipartResolver">
        <property name="maxUploadSize" value="62914560" />
        <property name="defaultEncoding" value="UTF-8" />
    </bean>

建一个 Client 封装

建一个简单的 client 封装（勿作生产使用）
FastDFSClient.java

package com.rootrl.fastDFSDemo.utiles;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.csource.common.NameValuePair;
import org.csource.fastdfs.*;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class FastDFSClient {

    private static StorageClient1 storageClient1 = null;

    static {
        try {
            // 获取配置文件
            String classPath = new File(FastDFSClient.class.getResource("/").getFile()).getCanonicalPath();
            String CONF_FILENAME = classPath + File.separator + "conf" + File.separator + "fdfs_client.conf";
            ClientGlobal.init(CONF_FILENAME);
            // 获取触发器
            TrackerClient trackerClient = new TrackerClient(ClientGlobal.g_tracker_group);
            TrackerServer trackerServer = trackerClient.getConnection();
            // 获取存储服务器
            StorageServer storageServer = trackerClient.getStoreStorage(trackerServer);
            storageClient1 = new StorageClient1(trackerServer, storageServer);
        } catch (Exception e) {System.out.println(e);
        }
    }

    /**
     * 上传文件
     * @param fis      文件输入流
     * @param fileName 文件名称
     * @return
     */
    public static String uploadFile(InputStream fis, String fileName) {
        try {NameValuePair[] meta_list = null;

            // 将输入流写入 file_buff 数组
            byte[] file_buff = null;
            if (fis != null) {int len = fis.available();
                file_buff = new byte[len];
                fis.read(file_buff);
            }

            String fileid = storageClient1.upload_file1(file_buff, getFileExt(fileName), meta_list);
            return fileid;
        } catch (Exception ex) {return null;} finally {if (fis != null) {
                try {fis.close();
                } catch (IOException e) {System.out.println(e);
                }
            }
        }
    }


    /**
     * 获取文件后缀
     * @param fileName
     * @return
     */
    private static String getFileExt(String fileName) {if (StringUtils.isBlank(fileName) || !fileName.contains(".")) {return "";} else {return fileName.substring(fileName.lastIndexOf(".") + 1);
        }
    }
}

建立控制器

然后建立一个 File 控制器，做测试用
FileController.java

package com.rootrl.fastDFSDemo.controller;

import com.rootrl.fastDFSDemo.utiles.FastDFSClient;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

@Controller
@RequestMapping("fastdfs")
public class FileController {@RequestMapping(value = "upload")
    @ResponseBody
    public String uploadFileSample(@RequestParam MultipartFile file){

        try {String fileId = FastDFSClient.uploadFile(file.getInputStream(), file.getOriginalFilename());

            return fileId;

        } catch (Exception e) {System.out.println(e.getMessage());
            return "error";
        }
    }

}

然后使用 postman 客户端测试，url 为：http://localhost:8080/fastdfs/upload.do（依据自己实际情况变更）

注意 postman 使用 post 请求，然后切换到 body/form-data 标签项，添加一个 Key 为 file，类型为 file，然后 value 就可以上传文件了。成功会返回文件 id，类似：group1/M00/00/00/wKgBo1zjxnOAT-k1AAAoMlb3hzU996.png

参考

https://blog.csdn.net/yxflove…

正文完
docker fastdfs spring-mvc
发表至： java
2019-05-23
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