分布式文件存储——简介

分布式文件存储——简介1、分布式文件系统种类简介:常见的分布式文件系统有:GlusterFS、GoogleFS、FastDFS、TFS等,各自适用的领域不同,它们都不是系统级的分布式文件系统,而是应用级的分布式文件存储服务。现在比较火的并且好用的应该就是OSS了,阿里云对象存储服务(ObjectStorageService,简称OSS),是阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。OSS具有与…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

1、分布式文件系统种类简介:

常见的分布式文件系统有:GlusterFS、GoogleFS、FastDFS、TFS等,各自适用的领域不同,它们都不是系统级的分布式文件系统,而是应用级的分布式文件存储服务。

现在比较火的并且好用的应该就是OSS了,阿里云对象存储服务(Object Storage Service,简称 OSS),是阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。OSS 具有与平台无关的 RESTful API 接口,您可以在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。需要开通阿里云的账号并根据需要选择对应的付费套餐即可,然后根据对应的API进行调用。

GlusterFS:主要应用在集群系统中,具有很好的可扩展性。软件的结构设计良好,易于扩展和配置,通过各个模块的灵活搭配以得到针对性的解决方案。对硬件和网络要求比较高点。

GoogleFS:性能十分好,可扩展性强,可靠性强。用于大型的、分布式的、对大数据进行访问的应用。运用在廉价的硬件上。

FastDFS:一个开源的轻量级分布式文件系统,它对文件进行管理,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,解决了大容量存储和负载均衡的问题。文件大小一般都是在500MB以下的文件,使用fastDFS最合适了。

TFS:TFS(Taobao FileSystem)是一个高可扩展、高可用、高性能、面向互联网服务的分布式文件系统,主要针对海量的非结构化数据,它构筑在普通的Linux机器集群上,可为外部提供高可靠和高并发的存储访问。TFS为淘宝提供海量小文件存储,通常文件大小不超过1M,满足了淘宝对小文件存储的需求,被广泛地应用 在淘宝各项应用中。

2、fastDFS简介:

FastDFS是一个开源的高性能分布式文件系统(DFS)。 它的主要功能包括:文件存储,文件同步和文件访问,以及高容量和负载平衡。主要解决了海量数据存储问题,特别适合以中小文件(建议范围:4KB < file_size <500MB)为载体的在线服务。

FastDFS 系统有三个角色:跟踪服务器(Tracker Server)、存储服务器(Storage Server)和客户端(Client)。

Tracker Server:跟踪服务器,主要做调度工作,起到均衡的作用;负责管理所有的storage server和group,每个storage在启动后会连接Tracker,告知自己所属group等信息,并保持周期性心跳。

Storage Server:存储服务器,主要提供容量和备份服务;以group 为单位,每个group内可以有多台storage server,数据互为备份。

Client:客户端,上传下载数据的服务器,也就是我们自己的项目所部署在的服务器。

分布式文件存储——简介

3、fastDFS存储简介:

为了支持大容量,存储节点(服务器)采用了分卷(或分组)的组织方式。存储系统由一个或多个卷组成,卷与卷之间的文件是相互独立的,所有卷的文件容量累加就是整个存储系统中的文件容量。一个卷可以由一台或多台存储服务器组成,一个卷下的存储服务器中的文件都是相同的,卷中的多台存储服务器起到了冗余备份和负载均衡的作用。

在卷中增加服务器时,同步已有的文件由系统自动完成,同步完成后,系统自动将新增服务器切换到线上提供服务。当存储空间不足或即将耗尽时,可以动态添加卷。只需要增加一台或多台服务器,并将它们配置为一个新的卷,这样就扩大了存储系统的容量。

4、fastDFS上传简介:

FastDFS向使用者提供基本文件访问接口,比如upload、download、append、delete等,以客户端库的方式提供给用户使用。

Storage Server会定期的向Tracker Server发送自己的存储信息。当Tracker Server Cluster中的Tracker Server不止一个时,各个Tracker之间的关系是对等的,所以客户端上传时可以选择任意一个Tracker。

当Tracker收到客户端上传文件的请求时,会为该文件分配一个可以存储文件的group,当选定了group后就要决定给客户端分配group中的哪一个storage server。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。然后为文件分配一个fileid,最后根据以上的信息生成文件名存储文件。

分布式文件存储——简介

5、fastDFS同步简介:

写文件时,客户端将文件写至group内一个storage server即认为写文件成功,storage server写完文件后,会由后台线程将文件同步至同group内其他的storage server。

每个storage写文件后,同时会写一份binlog,binlog里不包含文件数据,只包含文件名等元信息,这份binlog用于后台同步,storage会记录向group内其他storage同步的进度,以便重启后能接上次的进度继续同步;进度以时间戳的方式进行记录,所以最好能保证集群内所有server的时钟保持同步。

storage的同步进度会作为元数据的一部分汇报到tracker上,tracke在选择读storage的时候会以同步进度作为参考。

6、fastDFS下载简介:

客户端uploadfile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。跟upload file一样,在downloadfile时客户端可以选择任意tracker server。tracker发送download请求给某个tracker,必须带上文件名信息,tracke从文件名中解析出文件的group、大小、创建时间等信息,然后为该请求选择一个storage用来服务读请求。

分布式文件存储——简介

7、fastDFS优缺点:

(1)优点:

系统无需支持POSIX(可移植操作系统),降低了系统的复杂度,处理效率更高;

支持在线扩容机制,增强系统的可扩展性;

实现了软RAID,增强系统的并发处理能力及数据容错恢复能力;

支持主从文件,支持自定义扩展名;

主备Tracker服务,增强系统的可用性;

(2)缺点:

不支持断点续传,对大文件将是噩梦(FastDFS不适合大文件存储);

不支持POSIX通用接口访问,通用性较低;

对跨公网的文件同步,存在较大延迟,需要应用做相应的容错策略;

同步机制不支持文件正确性校验,降低了系统的可用性;

通过API下载,存在单点的性能瓶颈;

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