摘要：一概念簡述是由淘寶開發(fā)平臺(tái)部資深架構(gòu)師余慶開發(fā)，是一個(gè)輕量級高性能的開源分布式文件系統(tǒng)，用純語言開發(fā)，包括文件存儲(chǔ)文件同步文件訪問上傳下載存取負(fù)載均衡在線擴(kuò)容相同內(nèi)容只存儲(chǔ)一份等功能，適合有大容量存儲(chǔ)需求的應(yīng)用或系統(tǒng)。故障恢復(fù)后，再次奪回。

FastDFS 是由淘寶開發(fā)平臺(tái)部資深架構(gòu)師余慶開發(fā)，是一個(gè)輕量級、高性能的開源分布式文件系統(tǒng)( Distributed File System ），用純 C 語言開發(fā)，包括文件存儲(chǔ)、文件同步、文件訪問（上傳、下載）、存取負(fù)載均衡、在線擴(kuò)容、相同內(nèi)容只存儲(chǔ)一份等功能，適合有大容量存儲(chǔ)需求的應(yīng)用或系統(tǒng)。

它對文件進(jìn)行管理，充分考慮了冗余備份、負(fù)載均衡、線性擴(kuò)容等機(jī)制，并注重高可用、高性能等指標(biāo)。解決了大容量存儲(chǔ)和負(fù)載均衡的問題。特別適合以中小文件( 建議范圍：4KB < file_size <500MB ）為載體的在線服務(wù)，如相冊網(wǎng)站、視頻網(wǎng)站等等具有顯著的效果。

同類的分布式文件系統(tǒng)有谷歌的 GFS、HDFS（Hadoop）、TFS（淘寶）等。

FastDFS 服務(wù)端有三個(gè)角色：客戶端（client），跟蹤器（tracker）和存儲(chǔ)器（storage）構(gòu)成。基本架構(gòu)如下圖所示

Tracker 是 FastDFS 的 協(xié)調(diào)者，負(fù)責(zé)管理所有的 storage server 和 group，每個(gè) storage 在啟動(dòng)后會(huì)連接 Tracker，告知自己所屬的 group 等信息，并保持周期性的心跳，tracker 根據(jù) storage 的心跳信息，建立 group ==> [storage serverlist] 的映射表。

Tracker 需要管理的元信息很少，會(huì)全部存儲(chǔ)在內(nèi)存中；另外 tracker 上的元信息都是由 storage 匯報(bào)的信息生成的，本身不需要持久化任何數(shù)據(jù)，這樣使得 tracker 非常容易擴(kuò)展，直接增加 tracker 機(jī)器即可擴(kuò)展為 tracker cluster 來服務(wù)，cluster 里每個(gè) tracker 之間是完全對等的，所有的 tracker 都接受 stroage 的心跳信息，生成元數(shù)據(jù)信息來提供讀寫服務(wù)。

跟蹤器在訪問上起負(fù)載均衡的作用。可以隨時(shí)增加或下線而不會(huì)影響線上服務(wù)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)（Storage server）由以組 group（或卷 volume）為單位組成。一個(gè) group 內(nèi)包含多臺(tái) storage 機(jī)器，數(shù)據(jù)互為備份，存儲(chǔ)空間以 group 內(nèi)容量最小的 storage為準(zhǔn)。

存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)器均可以隨時(shí)增加或下線而不會(huì)影響線上服務(wù)。

客戶端（client），作為業(yè)務(wù)請求的發(fā)起方，通過專有接口，使用TCP/IP協(xié)議與跟蹤器服務(wù)器或存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

為了支持大容量，存儲(chǔ)系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)卷組成，卷與卷之間的文件是相互獨(dú)立的，所有卷的文件容量累加就是整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的文件容量。一個(gè)卷可以由一臺(tái)或多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器組成，一個(gè)卷下的存儲(chǔ)服務(wù)器中的文件都是相同的（同步已有的文件由系統(tǒng)自動(dòng)完成同步），卷中的多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器起到了冗余備份和負(fù)載均衡的作用。

在卷中增加服務(wù)器時(shí)，同步已有的文件由系統(tǒng)自動(dòng)完成，同步完成后，系統(tǒng)自動(dòng)將新增服務(wù)器切換到線上提供服務(wù)。

當(dāng)存儲(chǔ)空間不足或即將耗盡時(shí)，可以 動(dòng)態(tài) 添加卷。只需要增加一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器，并將它們配置為一個(gè)新的卷，這樣就擴(kuò)大了存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量。

寫文件時(shí)，客戶端將文件寫至 group 內(nèi)一個(gè) storage server 即認(rèn)為寫文件成功，storage server 寫完文件后，會(huì)由后臺(tái)線程將文件同步至同 group 內(nèi)其他的 storage server。

每個(gè) storage 寫文件后，同時(shí)會(huì)寫一份 binlog，binlog 里不包含文件數(shù)據(jù)，只包含文件名等元信息，這份 binlog 用于后臺(tái)同步，storage 會(huì)記錄向 group 內(nèi)其他 storage 同步的進(jìn)度，以便重啟后能接上次的進(jìn)度繼續(xù)同步；進(jìn)度以時(shí)間戳的方式進(jìn)行記錄，所以最好能保證集群內(nèi)所有 server 的時(shí)鐘保持同步。

storage 的同步進(jìn)度會(huì)作為元數(shù)據(jù)的一部分匯報(bào)到 tracker 上，tracker 在選擇讀 storage 的時(shí)候會(huì)以同步進(jìn)度作為參考。這樣就避免文件同步完成之前訪問文件不存在的問題，就是 tracker 會(huì)告訴 client 去訪問執(zhí)行存儲(chǔ)的那臺(tái) storage。

從 client 發(fā)起請求，由跟蹤器（tracker，主）來處理，查詢可用的存儲(chǔ)器（storage），返回給 client storage 的 ip 和端口；client 根據(jù) ip 和端口訪問 storage 完成上傳圖片等服務(wù)；成功后返回地址，如：group1/M00/00/01/wKgBwFkueeWAU81OAADxa3SgCic420.png

keepalived 是以 VRRP（ Virtual Router Redundancy Protocol ）協(xié)議為實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的，即虛擬路由冗余協(xié)議，實(shí)現(xiàn)路由器高可用的協(xié)議。

Keepalived 的作用是檢測服務(wù)器的狀態(tài)，如果有一臺(tái) web 服務(wù)器宕機(jī)，或工作出現(xiàn)故障，Keepalived 將檢測到，并將有故障的服務(wù)器從系統(tǒng)中剔除，同時(shí)使用其他服務(wù)器代替該服務(wù)器的工作，當(dāng)服務(wù)器工作正常后 Keepalived 自動(dòng)將服務(wù)器加入到服務(wù)器群中，這些工作全部自動(dòng)完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修復(fù)故障的服務(wù)器。

選舉制度

將 N 臺(tái)提供相同功能的路由器組成一個(gè)路由器組，這個(gè)組里面有一個(gè) master 和多個(gè) backup ，master 上面有一個(gè)對外提供服務(wù)的 vip（該路由器所在局域網(wǎng)內(nèi)其他機(jī)器的默認(rèn)路由為該 vip），master 會(huì)發(fā)組播，當(dāng) backup 收不到 vrrp 包時(shí)就認(rèn)為 master 宕掉了，這時(shí)就需要根據(jù) VRRP 的優(yōu)先級來選舉一個(gè) backup 當(dāng) master。這樣的話就可以保證路由器的高可用了。

Keepalived 通過請求一個(gè) vip 來達(dá)到請求真實(shí) IP 地址的功能，而 VIP 能夠在一臺(tái)機(jī)器發(fā)生故障時(shí)候，自動(dòng)漂移到另外一臺(tái)機(jī)器上，從來達(dá)到了高可用。

一主多從模式：
在當(dāng)前架構(gòu)中僅允許存在一臺(tái) master，其他均為 backup。當(dāng) backup 接收不到 vrrp 消息時(shí)，會(huì)根據(jù)權(quán)重來選舉一個(gè) backup 出來代替 master。
master 故障恢復(fù)后，再次奪回 master。

fastdfs-nginx-module：

在大多數(shù)業(yè)務(wù)場景中，往往需要為 FastDFS 存儲(chǔ)的文件提供 http 下載服務(wù)，而盡管 FastDFS 在其 storage 及 tracker 都內(nèi)置了 http 服務(wù)， 但性能表現(xiàn)卻不盡如人意；作者余慶在后來的版本中增加了基于當(dāng)前主流 web 服務(wù)器的擴(kuò)展模塊(包括 nginx/apache )，其用意在于利用 web 服務(wù)器直接對本機(jī) storage 數(shù)據(jù)文件提供 http 服務(wù)，以提高文件下載的性能。

fastdfs_client_php：

FastDFS 的 PHP 擴(kuò)展，用于和 PHP 進(jìn)行交互。

注意：千萬不要使用 kill -9 命令強(qiáng)殺 FastDFS 進(jìn)程,否則可能會(huì)導(dǎo)致 binlog 數(shù)據(jù)丟失。