一、介绍
FastDFS是一款开源分布式文件系统，用纯C语言实现，支持Linux、FreeBSD等UNIX系统。它只能通过专有API对文件进行存取访问，不支持POSIX接口方式，不能使用mount挂载。准确地讲，Google FS以及FastDFS、mogileFS、 HDFS、TFS等类Google FS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
FastDFS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
二、架构
FastDFS主要包括Tracker server和Storage server还有Client三个组件，客户端请求Tracker server进行文件上传、下载，通过Trackerserver调度最终由Storage server完成文件上传和下载
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。通过Trackerserver在文件上传时可以根据一些策略找到Storage server提供文件上传服务
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。Storage server没有实现自己的文件系统而是利用操作系统的文件系统来管理文件
Client：客户端，上传下载数据的服务器，客户端在项目所部署的服务器
架构图如下：
Tracker 集群：
FastDFS集群中的Tracker server可以有多台，Trackerserver之间是相互平等关系同时提供服务，Trackerserver不存在单点故障。客户端请求Trackerserver采用轮询方式，如果请求的tracker无法提供服务则换另一个tracker
Storage 集群：
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。一个卷由一台或多台存储服务器组成，卷内的Storage server之间是平等关系，不同卷的Storageserver之间不会相互通信，同卷内的Storageserver之间会相互连接进行文件同步，从而保证同组内每个storage上的文件完全一致的。一个卷的存储容量为该组内存储服务器容量最小的那个(因为每个storageserver文件一致，最小存储的服务器已达上限)，由此可见组内存储服务器的软硬件配置最好是一致的， 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。
采用分组存储方式的好处是灵活、可控性较强。比如上传文件时，可以由客户端直接指定上传到的组也可以由tracker进行调度选择。一个分组的存储服务器访问压力较大时，可以在该组增加存储服务器来扩充服务能力（纵向扩容）。当系统容量不足时，可以增加组来扩充存储容量（横向扩容）
Storage server会连接集群中所有的Tracker server，定时向他们报告自己的状态，包括磁盘剩余空间、文件同步状况、文件上传下载次数等统计信息
三、上传过程
FastDFS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
客户端上传文件后存储服务器将文件ID返回给客户端，此文件ID用于以后访问该文件的索引信息。文件索引信息包括：组名，虚拟磁盘路径，数据两级目录，文件名。例如：group1/M00/01/40/abcd.sh
四、同步
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
五、文件下载
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， client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用来读请求
下篇文章将讲解如何部署fastdfs
