Fast DFS是一個開源的輕量級分佈式文件系統，它對文件進行管理，功能包括：文件存儲、文件同步、文件訪問（文件上傳、文件下載）等，解決了大容量存儲和負載均衡的問題。特別適合中小文件（建議範圍：4KB < file size <500MB）,以文件爲載體的在線服務，如相冊網站、視頻網站等等。
Fast DFS爲互聯網量身定製，充分考慮了冗餘備份、負載均衡、線性擴容等機制，並注重高可用、高性能等指標，使用Fast DFS很容易搭建一套高性能的文件服務器集羣提供文件上傳、下載等服務。
1、Fast DFS簡介
Fast DFS服務端有兩個角色：跟蹤器（tracker）和存儲節點（storage）。跟蹤器主要做調度工作，在訪問上起負載均衡的作用。
存儲節點存儲文件，完成文件管理的所有功能：就是這樣的存儲、同步和提供存取接口，Fast DFS同時對文件的metadata進行管理。所謂文件的metadata就是文件的相關屬性，以鍵值對（key value pair）方式表示，如：width=1024，其中的key爲width，value爲1024。文件metadata是文件屬性列表，可以包含多個鍵值對。
跟蹤器和存儲節點都可以由一臺或多臺服務器構成。跟蹤器和存儲節點中的服務器均可以隨時增加或下線而不會影響線上服務。其中跟蹤器中的所有服務器都是對等的，可以根據服務器的壓力情況隨時增加或減少。
爲了支持大容量，存儲節點（服務器）採用了分卷（或分組）的組織方式。存儲系統由一個或多個卷組成，卷與卷之間的文件是相互獨立的，所有卷的文件容量累加就是整個存儲系統中的文件容量。一個卷可以由一臺或多臺存儲服務器組成，一個卷下的存儲服務器中的文件都是相同的，卷中的多臺存儲服務器起到了冗餘備份和負載均衡的作用。
在卷中增加服務器時，同步已有的文件由系統自動完成，同步完成後，系統自動將新增服務器切換到線上提供服務。
當存儲空間不足或即將耗盡時，可以動態添加捲。只需要增加一臺或多臺服務器，並將它們配置爲一個新的卷，這樣就擴大了存儲系統的容量。
Fast DFS中的文件標識分爲兩個部分：卷名和文件名，二者缺一不可。
2、Fast DFS 架構介紹
FastDFS由客戶端，跟蹤服務器和存儲服務器構成，基本架構如下圖所示
2.1、Storage Server
Storage server（後簡稱storage）以組（卷，group或volume）爲單位組織，一個group內包含多臺storage機器，數據互爲備份，存儲空間以group內容量最小的storage爲準，所以建議group內的多個storage儘量配置相同，以免造成存儲空間的浪費。
以group爲單位組織存儲能方便的進行應用隔離、負載均衡、副本數定製（group內storage server數量即爲該group的副本數），比如將不同應用數據存到不同的group就能隔離應用數據，同時還可根據應用的訪問特性來將應用分配到不同的group來做負載均衡；缺點是group的容量受單機存儲容量的限制，同時當group內有機器壞掉時，數據恢復只能依賴group內地其他機器，使得恢復時間會很長。
group內每個storage的存儲依賴於本地文件系統，storage可配置多個數據存儲目錄，比如有10塊磁盤，分別掛載在/data/disk1-/data/disk10，則可將這10個目錄都配置爲storage的數據存儲目錄。
storage接受到寫文件請求時，會根據配置好的規則（後面會介紹），選擇其中一個存儲目錄來存儲文件。爲了避免單個目錄下的文件數太多，在storage第一次啓動時，會在每個數據存儲目錄裏創建2級子目錄，每級256個，總共65536個文件，新寫的文件會以hash的方式被路由到其中某個子目錄下，然後將文件數據直接作爲一個本地文件存儲到該目錄中。
2.2、Tracker Server
Tracker是Fast DFS的協調者（跟蹤者），負責管理所有的storage server和group，每個storage在啓動後會連接Tracker，告知自己所屬的group等信息，並保持週期性的心跳，tracker根據storage的心跳信息，建立group==>[storage server list]的映射表。
Tracker需要管理的元信息很少，會全部存儲在內存中；另外tracker上的元信息都是由storage彙報的信息生成的，本身不需要持久化任何數據，這樣使得tracker非常容易擴展，直接增加tracker機器即可擴展爲tracker cluster來服務，cluster裏每個tracker之間是完全對等的，所有的tracker都接受stroage的心跳信息，生成元數據信息來提供讀寫服務。
2.3、Client
客戶端，作爲業務請求的發起方，通過專有接口，使用TCP/IP協議與跟蹤器服務器或存儲節點進行數據交互；
3、Fast DFS 存儲策略
爲了支持大容量，存儲節點（服務器）採用了分卷（或分組）的組織方式。存儲系統由一個或多個卷組成，卷與卷之間的文件是相互獨立的，所有卷的文件容量累加就是整個存儲系統中的文件容量。一個卷可以由一臺或多臺存儲服務器組成，一個卷下的存儲服務器中的文件都是相同的，卷中的多臺存儲服務器起到了冗餘備份和負載均衡的作用。
在卷中增加服務器時，同步已有的文件由系統自動完成，同步完成後，系統自動將新增服務器切換到線上提供服務。
當存儲空間不足或即將耗盡時，可以動態添加捲。只需要增加一臺或多臺服務器，並將它們配置爲一個新的卷，這樣就擴大了存儲系統的容量。
參考資料