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1、,分布式文件系统FastDFS,架构剖析及配置优化,余庆,2012年04月08日,DTCC2012,FastDFS概述,FastDFS是一款开源的轻量级分布式文件系统,纯C实现，支持Linux、FreeBSD等UNIX系统 类google FS，不是通用的文件系统，只能通过专有API访问，目前提供了C、Java和PHP API 为互联网应用量身定做，解决大容量文件存储,问题，追求高性能和高扩展性,FastDFS可以看做是基于文件的key value pair存储系统，称作分布式文件存储服务更为合适,DTCC2012,FastDFS提供的功能,upload：上传普通文件，包括主文件,upload
2、_appender：上传appender文件，后续可,以对其进行append操作,upload_slave：上传从文件 download：下载文件 delete：删除文件,append：在已有文件后追加内容 set_metadata：设置文件附加属性 get_metadata：获取文件附加属性,DTCC2012,FastDFS的特点,分组存储，灵活简洁 对等结构，不存在单点,文件ID由FastDFS生成，作为文件访问凭证。FastDFS,不需要传统的name server,和流行的web server无缝衔接，FastDFS已提供,apache和nginx扩展模块,大、中、小文件均可以很好支持
3、，支持海量小文件,存储,支持多块磁盘，支持单盘数据恢复,支持相同文件内容只保存一份，节省存储空间 存储服务器上可以保存文件附加属性,下载文件支持多线程方式，支持断点续传,DTCC2012,FastDFS发展历史,2008年4月项目启动，7月发布第一个版本,V1.00，两年的时间内持续升级到V1.29。,2010年8月推出V2.00。V2.x最新版本是,V2.13。,2011年6月推出V3.00。当前最新版本是,V3.06。V3.x后续会一直进行维护和升级,V1和V2系列后续不再维护和升级,DTCC2012,FastDFS的版本演变,V1.x：采用传统的一个请求一个线程服务的,模式，系统资源消耗
4、较大，支持的并发连接数在1K左右,V2.x：采用libevent异步IO模型，磁盘读写采,用专门的线程，比V1.x的工作模型更加先进和高效。支持的并发连接数可以达到10K,V3.x：支持小文件合并存储，解决海量小文,件的存储问题,DTCC2012,FastDFS架构示意图,DTCC2012,FastDFS架构解读,只有两个角色，tracker server和storage server，,不需要存储文件索引信息,所有服务器都是对等的，不存在Master-Slave,关系,存储服务器采用分组方式，同组内存储服务器,上的文件完全相同（RAID 1）,不同组的storage server之间不会相互
5、通信 由storage server主动向tracker server报告状态信息，tracker server之间通常不会相互通信,DTCC2012,FastDFS上传文件流程图,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。,DTCC2012,FastDFS下载文件流程图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stor
6、age通信完成文件下载。,DTCC2012,FastDFS如何做到无索引服务器？,上传文件时，文件ID由storage server生成并,返回给client,文件ID包含了组名和文件名，storage server,可以直接根据该文件名定位到文件,一个文件ID示例：,DTCC2012,文件名中包含的信息,采用Base64编码，包含的字段包括：,源storage server IP地址 文件创建时间 文件大小,文件CRC32校验码 随机数,DTCC2012,合并存储文件ID格式,在文件名后面，多了16字节,采用Base64编码，包含的字段包括：,存放到的trunk file ID 文件偏移量,
7、占用的空间大小,DTCC2012,DTCC2012,FastDFS同步机制,采用binlog文件记录文件上传、删除等操作，,根据binlog进行文件同步,binlog中只记录文件名，不记录文件内容 增量同步方式，记录已同步的位置到.mark,文件中,同组内的storage server之间是对等的，文件,上传、删除等操作可以在任意一台storageserver上进行,文件同步只在同组内的storage server之间进,行，采用push方式，即源头服务器同步给目标服务器,FastDFS如何解决同步延迟问题？,storage生成的文件名中，包含源头storage,IP地址和文件创建时间戳,源头
8、storage定时向tracker报告同步情况，包,括向目标服务器同步到的文件时间戳,tracker收到storage的同步报告后，找出该组,内每台storage被同步到的时间戳（取最小值），作为storage属性保存到内存中,DTCC2012,下载文件选择storage的方法,client询问tracker有哪些storage可以下载指,定文件时，tracker返回满足如下四个条件之一的storage：,(当前时间-文件创建时间戳)同步延迟阀值,（如一天）,文件创建时间戳 文件同步最大,时间（如5分钟）,该文件上传到的源头storage,DTCC2012,以HTTP方式下载文件,FastDF
9、S分组存储方式，为HTTP方式下载提,供了便利,FastDFS支持HTTP方式下载文件，不建议使,用内置web server，推荐使用外部web,server，如果apache或nginx,因为需要解决文件同步延迟的问题，因此,在apache和nginx上需要使用FastDFS扩展模块。尤其是V3.x引入小文件合并存储后，必须使用扩展模块来读取文件,DTCC2012,FastDFS扩展模块要点,使用扩展模块来解决文件同步延迟问题,在每台storage server上部署web server，直接,对外提供HTTP服务,tracker server上不需要部署web server,如果请求文件在
10、当前storage上不存在，通过文,件ID反解出源storage，直接请求源storage,目前已提供apache和nginx扩展模块,FastDFS扩展模块不依赖于FastDFS server，可以,独立存在！DTCC2012,FastDFS扩展模块特性,仅支持HTTP HEAD和GET,支持token方式的防盗链（缺省是关闭的）,ts：生成token的时间（unix时间戳）token：32位的token字符串（md5签名）,支持指定保存的缺省文件名，URL参数名为,filename,支持断点续传,DTCC2012,推荐的FastDFS部署方案,文件上传和删除等操作：使用FastDFS cl
11、ient,API，目前提供了C、PHP extension和Java的client API,文件下载采用HTTP方式：使用nginx或者,apache扩展模块，不推荐使用FastDFS内置的web server,不要做RAID，直接挂载单盘，每个硬盘作,为一个mount point,DTCC2012,最大并发连接数设置,参数名：max_connections 缺省值：256,说明：FastDFS采用预先分配好buffer队列的,做法，分配的内存大小为：,max_connections*buff_size，因此配置的连接数越大，消耗的内存越多。不建议配置得过大，以避免无谓的内存开销。,DTCC2
12、012,工作线程数设置,参数名：work_threads 缺省值：4,说明：为了避免CPU上下文切换的开销，以及不必,要的资源消耗，不建议将本参数设置得过大。为了发挥出多个CPU的效能，系统中的线程数总和，应等于CPU总数。,对于tracker server，公式为：,work_threads+1=CPU数,对于storage，公式为：,work_threads+1+(disk_reader_threads+,disk_writer_threads)*store_path_count=CPU数,DTCC2012,storage目录数设置,参数名：subdir_count_per_path 缺省
13、值：256,说明：FastDFS采用二级目录的做法，目录会在,FastDFS初始化时自动创建。存储海量小文件，打开了trunk存储方式的情况下，建议将本参数适当改小，比如设置为32，此时存放文件的目录数为 32*32=1024。假如trunk文件大小采,用缺省值64MB，磁盘空间为2TB，那么每个目录下存放的trunk文件数均值为：2TB/(1024*,64MB)=32个DTCC2012,storage磁盘读写线程设置,disk_rw_separated：磁盘读写是否分离disk_reader_threads：单个磁盘读线程数disk_writer_threads：单个磁盘写线程数,如果磁盘读
14、写混合，单个磁盘读写线程数为读线程数和写线程数之后,对于单盘挂载方式，磁盘读写线程分别设置为,1即可,如果磁盘做了RAID，那么需要酌情加大读写线,程数，这样才能最大程度地发挥磁盘性能,DTCC2012,storage同步延迟相关设置,sync_binlog_buff_interval：将binlog buffer写入,磁盘的时间间隔，取值大于0，缺省值为60s,sync_wait_msec：如果没有需要同步的文件，,对binlog进行轮询的时间间隔，取值大于0，缺省值为100ms,sync_interval：同步完一个文件后，休眠的毫,秒数，缺省值为0,为了缩短文件同步时间，可以将上述3个参数,适当调小即可,DTCC2012,FastDFS使用现状,国内几十家公司在使用,规模最大的一家：集群中存储的group数有,200个，存储容量达到3PB，文件数接近1亿个。Group持续增长中。,DTCC2012,已知使用FastDFS的用户某大型网盘（公司名对方要求保密）UC（http:/,。,DTCC2012,FastDFS相关网址,FastDFS论坛：http:/www.csource.org/google code项目地址：,http:/,QQ技术交流群：164684842,DTCC2012,Q&A,谢谢大家！,DTCC2012,
