1、分布式檔案系統簡介
計算機通過檔案系統管理、存儲資料，而資訊爆炸時代中人們可以擷取的資料成指數倍的增長，單純通過增加硬碟個數來擴充計算機檔案系統的存儲容量的方式，在容量大小、容量增長速度、資料備份、資料安全等方面的表現都差強人意。分布式檔案系統可以有效解決資料的存儲和管理難題：将固定于某個地點的某個檔案系統，擴充到任意多個地點/多個檔案系統，衆多的節點組成一個檔案系統網絡。每個節點可以分布在不同的地點，通過網絡進行節點間的通信和資料傳輸。人們在使用分布式檔案系統時，無需關心資料是存儲在哪個節點上、或者是從哪個節點從擷取的，隻需要像使用本地檔案系統一樣管理和存儲檔案系統中的資料。
1.1 什麼是FastDFS
FastDFS是用c語言編寫的一款開源的分布式檔案系統。FastDFS為網際網路量身定制，充分考慮了備援備份、負載均衡、線性擴容等機制，并注重高可用、高性能等名額，使用FastDFS很容易搭建一套高性能的檔案伺服器叢集提供檔案上傳、下載下傳等服務。
FastDFS架構包括 Tracker server（跟蹤器）和Storage server（存儲器）。用戶端請求Tracker server進行檔案上傳、下載下傳，通過Trackerserver排程最終由Storage server完成檔案上傳和下載下傳。
Trackerserver作用是負載均衡和排程，通過Trackerserver在檔案上傳時可以根據一些政策找到Storageserver提供檔案上傳服務。可以将tracker稱為追蹤伺服器或排程伺服器。
Storageserver作用是檔案存儲，用戶端上傳的檔案最終存儲在Storage伺服器上，Storage server沒有實作自己的檔案系統而是利用作業系統 的檔案系統來管理檔案。可以将storage稱為存儲伺服器。
如下圖：
1.2 Tracker 叢集
FastDFS叢集中的Tracker server可以有多台，Trackerserver之間是互相平等關系同時提供服務，Trackerserver不存在單點故障。用戶端請求Trackerserver采用輪詢方式，如果請求的tracker無法提供服務則換另一個tracker。
1.3 Storage叢集
Storage叢集采用了分組存儲方式。storage叢集由一個或多個組構成，叢集存儲總容量為叢集中所有組的存儲容量之和。一個組由一台或多台存儲伺服器組成，組内的Storage server之間是平等關系，不同組的Storageserver之間不會互相通信，同組内的Storageserver之間會互相連接配接進行檔案同步，進而保證同組内每個storage上的檔案完全一緻的。一個組的存儲容量為該組記憶體儲伺服器容量最小的那個，由此可見組記憶體儲伺服器的軟硬體配置最好是一緻的。
采用分組存儲方式的好處是靈活、可控性較強。比如上傳檔案時，可以由用戶端直接指定上傳到的組也可以由tracker進行排程選擇。一個分組的存儲伺服器通路壓力較大時，可以在該組增加存儲伺服器來擴充服務能力（縱向擴容）。當系統容量不足時，可以增加組來擴充存儲容量（橫向擴容）。
1.4 Storage狀态收集
Storage server會連接配接叢集中所有的Tracker server，定時向他們報告自己的狀态，包括磁盤剩餘空間、檔案同步狀況、檔案上傳下載下傳次數等統計資訊。
1.5 檔案上傳流程
用戶端上傳檔案後存儲伺服器将檔案ID傳回給用戶端，此檔案ID用于以後通路該檔案的索引資訊。檔案索引資訊包括：組名，虛拟磁盤路徑，資料兩級目錄，檔案名。
組名：檔案上傳後所在的storage組名稱，在檔案上傳成功後有storage伺服器傳回，需要用戶端自行儲存。
虛拟磁盤路徑：storage配置的虛拟路徑，與磁盤選項store_path*對應。如果配置了store_path0則是M00，如果配置了store_path1則是M01，以此類推。
資料兩級目錄：storage伺服器在每個虛拟磁盤路徑下建立的兩級目錄，用于存儲資料檔案。
檔案名：與檔案上傳時不同。是由存儲伺服器根據特定資訊生成，檔案名包含：源存儲伺服器IP位址、檔案建立時間戳、檔案大小、随機數和檔案拓展名等資訊。
1.6 檔案下載下傳流程
1.通過組名tracker能夠很快的定位到用戶端需要通路的存儲伺服器組是group1，并選擇合适的存儲伺服器提供用戶端通路。
2.存儲伺服器根據“檔案存儲虛拟磁盤路徑”和“資料檔案兩級目錄”可以很快定位到檔案所在目錄，并根據檔案名找到用戶端需要通路的檔案。