【微服务】分布式文件存储系统Minio实战

博主： Fivk
发布时间：2023 年 09 月 03 日
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分类：微服务栈

# 分布式文件存储系统Minio实战

教程地址：[https://b23.tv/Ba5YZVm](https://b23.tv/Ba5YZVm)

这个笔记是我根据b站教程所写，因为给的资料是pdf不可改动，我在笔记的基础上修改了一些自己的东西。

## 1.分布式文件系统应用场景

互联网海量非结构化数据的存储需求

- 电商网站：海量商品图片
- 视频网站：海量视频文件
- 网盘 : 海量文件
- 社交网站：海量图片

### 1.1 Minio介绍

MinIO 是一个基于Apache License v2.0开源协议的对象存储服务。它兼容亚马逊S3云存储服务接口，非 常适合于存储大容量非结构化的数据，例如图片、视频、日志文件、备份数据和容器/虚拟机镜像等，而 一个对象文件可以是任意大小，从几kb到最大5T不等。

MinIO是一个非常轻量的服务,可以很简单的和其他应用的结合，类似 NodeJS, Redis 或者 MySQL。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2809659233.png)

官网：[https://min.io/](https://min.io/)
中文官网：[http://www.minio.org.cn/](http://www.minio.org.cn/)

> 对象存储服务（Object Storage Service，OSS）是一种海量、安全、低成本、高可靠的云存储服 务，适合存放任意类型的文件。容量和处理能力弹性扩展，多种存储类型供选择，全面优化存储成 本。

对于中小型企业，如果不选择存储上云，那么 Minio 是个不错的选择，麻雀虽小，五脏俱全。当然 Minio 除了直接作为对象存储使用，还可以作为云上对象存储服务的网关层，无缝对接到 Amazon S3、 MicroSoft Azure。

在中国：阿里巴巴、腾讯、百度、中国联通、华为、中国移动等等9000多家企业也都在使用MinIO产 品。

#### Minio优点

- 部署简单: 一个single二进制文件即是一切，还可支持各种平台。
- minio支持海量存储，可按zone扩展(原zone不受任何影响)，支持单个对象最大5TB;
- 兼容Amazon S3接口，充分考虑开发人员的需求和体验;
- 低冗余且磁盘损坏高容忍，标准且最高的数据冗余系数为2(即存储一个1M的数据对象，实际占用
  磁盘空间为2M)。但在任意n/2块disk损坏的情况下依然可以读出数据(n为一个纠删码集合(Erasure
  Coding Set)中的disk数量)。并且这种损坏恢复是基于单个对象的，而不是基于整个存储卷的。
- 读写性能优异

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### 1.2 MinIO的基础概念

- **Object**：存储到 Minio 的基本对象，如文件、字节流，Anything...
- **Bucket**：用来存储 Object 的逻辑空间。每个 Bucket 之间的数据是相互隔离的。对于客户端而言，就相当于一个存放文件的顶层文件夹。
- **Drive**：即存储数据的磁盘，在 MinIO 启动时，以参数的方式传入。Minio 中所有的对象数据都会存储在 Drive 里。
- **Set** ：即一组 Drive 的集合，分布式部署根据集群规模自动划分一个或多个 Set ，每个 Set 中的
  Drive 分布在不同位置。一个对象存储在一个 Set 上。（For example: {1...64} is divided into 4 sets each of size 16.）
  - 一个对象存储在一个Set上
  - 一个集群划分为多个Set
  - 一个Set包含的Drive数量是固定的，默认由系统根据集群规模自动计算得出
  - 一个SET中的Drive尽可能分布在不同的节点上

### 1.3 纠删码EC（Erasure Code）

MinIO 使用纠删码机制来保证高可靠性，使用 highwayhash 来处理数据损坏（ Bit Rot Protection ）。 关于纠删码，简单来说就是可以通过数学计算，把丢失的数据进行还原，它可以将n份原始数据，增加m 份数据，并能通过n+m份中的任意n份数据，还原为原始数据。即如果有任意小于等于m份的数据失 效，仍然能通过剩下的数据还原出来。

### 1.4 存储形式

文件对象上传到 MinIO ，会在对应的数据存储磁盘中，以 Bucket 名称为目录，文件名称为下一级目 录，文件名下是 part.1 和 xl.meta(老版本，最新版本如下图)，前者是编码数据块及检验块，后者是元数 据文件。

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### 1.5 存储方案

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1131407607.png)

## 2.Minio环境搭建

官方文档：[https://docs.min.io/docs/ ](https://docs.min.io/docs/ )

中文文档：[http://docs.minio.org.cn/docs/](http://docs.minio.org.cn/docs/) （没有及时更新，容易被坑）

minio支持多种server启动模式：

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3275501261.png)

### 2.1 单机部署

minio server的standalone模式，即要管理的磁盘都在host本地。该启动模式一般仅用于实验环境、测 试环境的验证和学习使用。在standalone模式下，还可以分为**non-erasure code mode**和**erasure code mode**。

#### non-erasure code mode

在此启动模式下，对于每一份对象数据，minio直接在data下面存储这份数据，不会建立副本，也不会 启用纠删码机制。因此，这种模式无论是服务实例还是磁盘都是“单点”，无任何高可用保障，磁盘损坏 就表示数据丢失。

#### erasure code mode

此模式为minio server实例传入多个本地磁盘参数。一旦遇到多于一个磁盘参数，minio server会自动 启用**erasure code mode**。**erasure code**对磁盘的个数是有要求的，如不满足要求，实例启动将失 败。 erasure code启用后，要求传给minio server的endpoint(standalone模式下，即本地磁盘上的目 录)至少为4个。

#### 基于centos7

| 操作系统  | CPU架构     | CPU架构                                                                                                                        |
| --------- | ----------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| GNU/Linux | 64-bitIntel | [http://dl.minio.org.cn/server/minio/release/linux-amd64/minio](http://dl.minio.org.cn/server/minio/release/linux-amd64/minio) |

```bash
wget -q http://dl.minio.org.cn/server/minio/release/linux-amd64/minio
chmod +x minio
#启动minio server服务，指定数据存储目录/mnt/data
./minio server /mnt/data
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1867116525.png)

默认用户名密码minioadmin:minioadmin，修改默认用户名密码可以使用：

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
```

默认的配置目录是`${HOME}/.minio`，可以通过`--config-dir`命令自定义配置目录：

```bash
./minio server --config-dir /mnt/config /mnt/data
```

控制台监听端口是动态生成的，可以通过`--console-address ":port"`指定静态端口

```bash
./minio server --console-address ":50000" /mnt/data
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/4210942993.png)

访问minio控制台: [http://192.168.136.100:50000/dashboard](http://192.168.136.100:50000/dashboard)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1771560703.png)

#### 基于docker

```dockerfile
docker run -p 9000:9000 --name minio \
  -v /mnt/data:/data \
  -v /mnt/config:/root/.minio \
  minio/minio server /data
```

存在问题： 浏览器无法访问minio控制台，因为没有对外暴露控制台端口
</div>

对外暴露minio控制台的端口，通过`--console-address ":50000"`指定控制台端口为静态端口

```dockerfile
docker run -p 9000:9000 -p 50000:50000 --name minio \
  -v /mnt/data:/data \
  -v /mnt/config:/root/.minio \
  minio/minio server --console-address ":50000" /data
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3739368025.png)

访问minio控制台： [http://192.168.136.100:50000/](http://192.168.136.100:50000/)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/4086436910.png)

MinIO自定义用户名密码

```dockerfile
docker run -d -p 9000:9000 -p 50000:50000 --name minio \
  -e "MINIO_ROOT_USER=admin" \
  -e "MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678" \
  -v /mnt/data:/data \
  -v /mnt/config:/root/.minio \
  minio/minio server --console-address ":50000" /data
```

#### minio纠删码模式

Minio使用纠删码 `erasure code` 和校验和 `checksum` 来保护数据免受硬件故障和无声数据损坏。 即便 您丢失一半数量（N/2）的硬盘，您仍然可以恢复数据。

> 纠删码是一种恢复丢失和损坏数据的数学算法， Minio采用Reed-Solomon code将对象拆分成N/2 数据和N/2 奇偶校验块。 这就意味着如果是12块盘，一个对象会被分成6个数据块、6个奇偶校验 块，你可以丢失任意6块盘（不管其是存放的数据块还是奇偶校验块），你仍可以从剩下的盘中的 数据进行恢复。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3533554456.png)

使用Minio Docker镜像，在8块盘中启动Minio服务：

```dockerfile
docker run -d -p 9000:9000 -p 50000:50000 --name minio \
  -v /mnt/data1:/data1 \
  -v /mnt/data2:/data2 \
  -v /mnt/data3:/data3 \
  -v /mnt/data4:/data4 \
  -v /mnt/data5:/data5 \
  -v /mnt/data6:/data6 \
  -v /mnt/data7:/data7 \
  -v /mnt/data8:/data8 \
  minio/minio server /data{1...8} --console-address ":50000"
```

### 2.2 分布式集群部署

分布式Minio可以让你将多块硬盘（甚至在不同的机器上）组成一个对象存储服务。由于硬盘分布在不 同的节点上，分布式Minio避免了单点故障。

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#### 分布式存储可靠性常用方法

分布式存储，很关键的点在于数据的可靠性，即保证数据的完整，不丢失，不损坏。只有在可靠性实现 的前提下，才有了追求一致性、高可用、高性能的基础。而对于在存储领域，一般对于保证数据可靠性 的方法主要有两类，一类是冗余法，一类是校验法。

##### 冗余

冗余法最简单直接，即对存储的数据进行副本备份，当数据出现丢失，损坏，即可使用备份内容进行恢 复，而副本 备份的多少，决定了数据可靠性的高低。这其中会有成本的考量，副本数据越多，数据越可 靠，但需要的设备就越多，成本就越高。可靠性是允许丢失其中一份数据。当前已有很多分布式系统是 采用此种方式实现，如 Hadoop 的文件系统（3个副本），Redis 的集群，MySQL 的主备模式等。

##### 校验

校验法即通过校验码的数学计算的方式，对出现丢失、损坏的数据进行校验、还原。注意，这里有两个 作用，一个校验，通过对数据进行校验和( checksum )进行计算，可以检查数据是否完整，有无损坏或 更改，在数据传输和保存时经常用到，如 TCP 协议；二是恢复还原，通过对数据结合校验码，通过数学 计算，还原丢失或损坏的数据，可以在保证数据可靠的前提下，降低冗余，如单机硬盘存储中的 RAID 技术，纠删码（Erasure Code）技术等。MinIO 采用的就是纠删码技术。

#### 分布式Minio优势

##### 数据保护

分布式Minio采用 纠删码来防范多个节点宕机和位衰减 `bit rot` 。

分布式Minio至少需要4个硬盘，使用分布式Minio自动引入了纠删码功能。

##### 高可用

单机Minio服务存在单点故障，相反，如果是一个有N块硬盘的分布式Minio,只要有N/2硬盘在线，你的 数据就是安全的。不过你需要至少有N/2+1个硬盘来创建新的对象。 例如，一个16节点的Minio集群，每个节点16块硬盘，就算8台服務器宕机，这个集群仍然是可读的，不 过你需要9台服務器才能写数据。

##### 一致性

Minio在分布式和单机模式下，所有读写操作都严格遵守**read-after-write**一致性模型。

#### 运行分布式Minio

启动一个分布式Minio实例，你只需要把硬盘位置做为参数传给minio server命令即可，然后，你需要在 所有其它节点运行同样的命令。

- 分布式Minio里所有的节点需要有同样的access秘钥和secret秘钥，这样这些节点才能建立联接。
  为了实现这个，你需要在执行minio server命令之前，先将access秘钥和secret秘钥export成环境
  变量。新版本使用MINIO_ROOT_USER&MINIO_ROOT_PASSWORD。
- 分布式Minio使用的磁盘里必须是干净的，里面没有数据。
- 下面示例里的IP仅供示例参考，你需要改成你真实用到的IP和文件夹路径。
- 分布式Minio里的节点时间差不能超过3秒，你可以使用NTP 来保证时间一致。
- 在Windows下运行分布式Minio处于实验阶段，请悠着点使用。

##### 8个节点，每节点1块盘

启动分布式Minio实例，8个节点，每节点1块盘，需要在8个节点上都运行下面的命令：

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
minio server http://192.168.1.11/export1 http://192.168.1.12/export2 \
				http://192.168.1.13/export3 http://192.168.1.14/export4 \
				http://192.168.1.15/export5 http://192.168.1.16/export6 \
				http://192.168.1.17/export7 http://192.168.1.18/export8
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2322246354.png)

##### 4节点，每节点4块盘

启动分布式Minio实例，4节点，每节点4块盘，需要在4个节点上都运行下面的命令

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
minio server http://192.168.1.11/export1 http://192.168.1.11/export2 \
				http://192.168.1.11/export3 http://192.168.1.11/export4 \
				http://192.168.1.12/export1 http://192.168.1.12/export2 \
				http://192.168.1.12/export3 http://192.168.1.12/export4 \
				http://192.168.1.13/export1 http://192.168.1.13/export2 \
				http://192.168.1.13/export3 http://192.168.1.13/export4 \
				http://192.168.1.14/export1 http://192.168.1.14/export2 \
				http://192.168.1.14/export3 http://192.168.1.14/export4
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2909612332.png)

通过脚本方式启动

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2114888067.png)

执行脚本后查看日志和进程

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1028845917.png)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3199203875.png)

测试上传：

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3517183792.png)

存储结构

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2692703319.png)

#### 使用Docker Compose部署MinIO

[https://docs.min.io/docs/deploy-minio-on-docker-compose.html](https://docs.min.io/docs/deploy-minio-on-docker-compose.html)

要在Docker Compose上部署分布式MinIO，请下载`docker-compose.yaml`和`nginx.conf`到你当前的工 作目录。

```bash
docker-compose pull
docker-compose up
```

#### 扩展现有的分布式集群

例如我们是通过区的方式启动MinIO集群，命令行如下：

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
minio server http://host{1...32}/export{1...32}
```

MinIO支持通过命令，指定新的集群来扩展现有集群（纠删码模式），命令行如下：

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
minio server http://host{1...32}/export{1...32}
http://host{33...64}/export{1...32}
```

现在整个集群就扩展了1024个磁盘，总磁盘变为2048个，新的对象上传请求会自动分配到最少使用的集 群上。通过以上扩展策略，您就可以按需扩展您的集群。重新配置后重启集群，会立即在集群中生效， 并对现有集群无影响。如上命令中，我们可以把原来的集群看做一个区，新增集群看做另一个区，新对 象按每个区域中的可用空间比例放置在区域中。在每个区域内，基于确定性哈希算法确定位置。

> **说明: 您添加的每个区域必须具有与原始区域相同的磁盘数量（纠删码集）大小，以便维持相同的 数据冗余SLA。** 例如，第一个区有8个磁盘，您可以将集群扩展为16个、32个或1024个磁盘的区 域，您只需确保部署的SLA是原始区域的倍数即可。

#### 基于nginx实现loadbalancer

```nginx
upstream minio {
    server 192.168.3.14:9001;
    server 192.168.3.14:9002;
    server 192.168.3.14:9003;
    server 192.168.3.14:9004;
}
upstream console {
    ip_hash;
    server 192.168.3.14:50001;
    server 192.168.3.14:50002;
    server 192.168.3.14:50003;
    server 192.168.3.14:50004;
}
server {
    listen 9000;
    listen [::]:9000;
    server_name localhost;
    # To allow special characters in headers
    ignore_invalid_headers off;
    # Allow any size file to be uploaded.
    # Set to a value such as 1000m; to restrict file size to a specific
    value
    client_max_body_size 0;
    # To disable buffering
    proxy_buffering off;
    location / {
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_connect_timeout 300;
        # Default is HTTP/1, keepalive is only enabled in HTTP/1.1
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Connection "";
        chunked_transfer_encoding off;
        proxy_pass http://minio;
    }
}
server {
    listen 50000;
    listen [::]:50000;
    server_name localhost;
    # To allow special characters in headers
    ignore_invalid_headers off;
    # Allow any size file to be uploaded.
    # Set to a value such as 1000m; to restrict file size to a specific
    value
    client_max_body_size 0;
    # To disable buffering
    proxy_buffering off;
    location / {
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_set_header X-NginX-Proxy true;
        proxy_connect_timeout 300;
        # Default is HTTP/1, keepalive is only enabled in HTTP/1.1
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Connection "";
        chunked_transfer_encoding off;
        proxy_pass http://console;
    }
}
```

测试： [http://192.168.136.100:50001/dashboard](http://192.168.136.100:50001/dashboard)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1126688727.png)

### 2.3 Minio客户端使用

MinIO Client (mc)为ls，cat，cp，mirror，diff，find等UNIX命令提供了一种替代方案。它支持文件系 统和兼容Amazon S3的云存储服务（AWS Signature v2和v4）。

```bash
ls 列出文件和文件夹。
mb 创建一个存储桶或一个文件夹。
cat 显示文件和对象内容。
pipe 将一个STDIN重定向到一个对象或者文件或者STDOUT。
share 生成用于共享的URL。
cp 拷贝文件和对象。
mirror 给存储桶和文件夹做镜像。
find 基于参数查找文件。
diff 对两个文件夹或者存储桶比较差异。
rm 删除文件和对象。
events 管理对象通知。
watch 监视文件和对象的事件。
policy 管理访问策略。
config 管理mc配置文件。
update 检查软件更新。
version 输出版本信息。
```

#### 部署客户端mc

| 平台      | GPU架构      | URL                                                                                                                |
| --------- | ------------ | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| GNU/Linux | 64-bit Intel | [http://dl.minio.org.cn/client/mc/release/linux-amd64/mc](http://dl.minio.org.cn/client/mc/release/linux-amd64/mc) |

```bash
wget http://dl.minio.org.cn/client/mc/release/linux-amd64/mc
chmod +x mc
./mc --help
mv mc /usr/local/sbin/
```

| 平台              | GPU架构      | URL                                                                                                                            |
| ----------------- | ------------ | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| Microsoft Windows | 64-bit Intel | [http://dl.minio.org.cn/client/mc/release/windows-amd64/mc.exe](http://dl.minio.org.cn/client/mc/release/windows-amd64/mc.exe) |

#### 配置mc

`mc` 将所有的配置信息都存储在 `~/.mc/config.json` 文件中

```bash
# 查询mc host配置
mc config host ls
# 添加minio服务
mc config host add minio-server http://192.168.3.14:9000 admin 12345678
# 删除host
mc config host remove minio-server
```

mc命令使用

|                                                                                                  |                                                                                                                |                                                                                                    |
| ------------------------------------------------------------------------------------------------ | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| [ls - 列出存储桶和对象](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#ls)     | [mb - 创建存储桶](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#mb)                         | [cat - 合并对象](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#cat)             |
| [cp - 拷贝对象](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#cp)             | [rm - 删除对象](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#rm)                           | [pipe - Pipe到一个对象](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#pipe)     |
| [share - 共享](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#share)           | [mirror - 存储桶镜像](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#mirror)                 | [find - 查找文件和对象](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#find)     |
| [diff - 比较存储桶差异](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#diff)   | [policy - 给存储桶或前缀设置访问策略](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#policy) |                                                                                                    |
| [config - 管理配置文件](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#config) | [watch - 事件监听](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#watch)                     | [events - 管理存储桶事件](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#events) |
| [update - 管理软件更新](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#update) | [version - 显示版本信息](http://docs.minio.org.cn/docs/master/minio-client-complete-guide#version)             |                                                                                                    |

##### 上传下载

```bash
# 查询minio服务上的所有buckets(文件和文件夹)
mc ls minio-server
# 下载文件
mc cp minio-server/tulingmall/fox/fox.jpg /tmp/
#删除文件
mc rm minio-server/tulingmall/fox/fox.jpg
#上传文件
mc cp zookeeper.out minio-server/tulingmall/
```

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##### Bucket管理

```bash
# 创建bucket
mc mb minio-server/bucket01
# 删除bucket
mc rb minio-server/bucket02
# bucket不为空，可以强制删除 慎用
mc rb --force minio-server/bucket01
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1175319633.png)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2088250393.png)

```bash
#查询bucket03磁盘使用情况
mc du minio-server/bucket03
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/568815103.png)

#### mc admin使用

MinIO Client（mc）提供了“ admin”子命令来对您的MinIO部署执行管理任务。

```bash
service 服务重启并停止所有MinIO服务器
update 更新更新所有MinIO服务器
info 信息显示MinIO服务器信息
user 用户管理用户
group 小组管理小组
policy MinIO服务器中定义的策略管理策略
config 配置管理MinIO服务器配置
heal 修复MinIO服务器上的磁盘，存储桶和对象
profile 概要文件生成概要文件数据以进行调试
top 顶部提供MinIO的顶部统计信息
trace 跟踪显示MinIO服务器的http跟踪
console 控制台显示MinIO服务器的控制台日志
prometheus Prometheus管理Prometheus配置
kms kms执行KMS管理操作
```

##### 用户管理

```bash
mc admin user --help
#新建用户
mc admin user add minio-server fox
mc admin user add minio-server fox02 12345678
#查看用户
mc admin user list minio-server
#禁用用户
mc admin user disable minio-server fox02
#启用用户
mc admin user disable minio-server fox02
#查看用户信息
mc admin user info minio-server fox
#删除用户
mc admin user remove minio-server fox02
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2737920310.png)

##### 策略管理

policy命令，用于添加，删除，列出策略，获取有关策略的信息并为MinIO服务器上的用户设置策略。

```bash
mc admin policy --help
#列出MinIO上的所有固定策略
mc admin policy list minio-server
# 查看plicy信息
mc admin policy info minio-server readwrite
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2379711404.png)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1890979087.png)

###### 添加新的策略

编写策略文件：/root/tulingmall.json

```json
{
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": [
                "s3:GetBucketLocation",
                "s3:GetObject"
            ],
            "Resource": [
                "arn:aws:s3:::tulingmall"
            ]
        },
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": [
                "s3:*"
            ],
            "Resource": [
                "arn:aws:s3:::tulingmall/*"
            ]
        }
    ]
}
```

```json
"Action": [
    "s3:GetBucketLocation",
    "s3:ListBucket",
    "s3:GetObject",
    "s3:PutObject",
    "s3:DeleteObject"
]
```

将tulingmall.json添加到策略数据库

```bash
# 添加新的策略
mc admin policy add minio-server tulingmall-admin /root/tulingmall.json
mc admin policy list minio-server
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2979491828.png)

```bash
mc admin user add minio-server fox03 12345678
# 设置用户的访问策略
mc admin policy set minio-server tulingmall-admin user=fox03
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/791214990.png)

测试：fox03/12345678 登录minio控制台[http://192.168.136.100:50000/](http://192.168.136.100:50000/)，只能操作tulingmall的bucket

## 3. Minio Java Client使用

MinIO Java Client SDK提供简单的API来访问任何与Amazon S3兼容的对象存储服务。

官方demo: [https://github.com/minio/minio-java](https://github.com/minio/minio-java)

官方文档：[https://docs.min.io/docs/java-client-api-reference.html](https://docs.min.io/docs/java-client-api-reference.html)

引入依赖

```xml

<dependency>
    <groupId>io.minio</groupId>
    <artifactId>minio</artifactId>
    <version>8.5.5</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>me.tongfei</groupId>
    <artifactId>progressbar</artifactId>
    <version>0.9.5</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>com.squareup.okhttp3</groupId>
    <artifactId>okhttp</artifactId>
    <version>4.10.0</version>
</dependency>
```

### 3.1 文件上传

```java
package com.emmmua.snack.config;

import java.io.IOException;

import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class FileUploader {
    public static void main(String[] args)
        throws IOException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException {
        try {
            // Create a minioClient with the MinIO server playground, its access key and secret key.
            MinioClient minioClient = MinioClient.builder()
                                                 .endpoint("http://192.168.3.14:9000")
                                                 .credentials("admin",
                    "12345678").build();

// 创建bucket
            String bucketName = "tulingmall";
            boolean exists = minioClient.bucketExists(BucketExistsArgs.builder()
                                                                      .bucket(bucketName)
                                                                      .build());

if (!exists) {
                // 不存在，创建bucket
                minioClient.makeBucket(MakeBucketArgs.builder()
                                                     .bucket(bucketName).build());
            }

// 上传文件
            minioClient.uploadObject(UploadObjectArgs.builder()
                                                     .bucket(bucketName)
                                                     .object("tuling-mall-master.zip")
                                                     .filename("F:\\mall\\tuling-mall-master.zip")
                                                     .build());
            System.out.println("上传文件成功");
        } catch (MinioException e) {
            System.out.println("Error occurred: " + e);
            System.out.println("HTTP trace: " + e.httpTrace());
        }
    }
}
```

### 3.2 文件下载

```java
public class DownLoadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // Create a minioClient with the MinIO server playground, its access key and secret key.
        MinioClient minioClient = MinioClient.builder()
                                             .endpoint("http://192.168.3.14:9000")
                                             .credentials("admin", "12345678")
                                             .build();

// Download object given the bucket, object name and output file name
        try {
            minioClient.downloadObject(DownloadObjectArgs.builder()
                                                         .bucket("tulingmall")
                                                         .object("fox/fox.jpg")
                                                         .filename("fox.jpg")
                                                         .build());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

### 3.3 Spring boot整合minio

构建MinioClient对象，并交给spring管理

```java
@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "minio")
public class MinioProperties {
    private String endpoint;
    private String accessKey;
    private String secretKey;
}
```

```java
@Configuration
public class MinioConfig {
    @Autowired
    private MinioProperties minioProperties;

@Bean
    public MinioClient minioClient() {
        MinioClient minioClient = MinioClient.builder()
                                             .endpoint(minioProperties.getEndpoint())
                                             .credentials(minioProperties.getAccessKey(),
                minioProperties.getSecretKey()).build();

return minioClient;
    }
}
```

```yaml
//yml
minio:
  endpoint: http://192.168.3.14:9000
  accesskey: admin
  secretKey: 12345678
```

实现文件上传，下载，删除操作

```java
package com.emmmua.snack.controller;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.emmmua.snack.utils.ResponseResult;
import io.minio.*;
import io.minio.messages.Item;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.compress.utils.IOUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URLEncoder;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.*;

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/minio")
public class MinioController {

@Autowired
    private MinioClient minioClient;

/**
     * 获取bucket列表
     * @param bucketName bucket名称
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @GetMapping("/list")
    public List<Object> list(String bucketName) throws Exception {
        // 获取bucket列表
        Iterable<Result<Item>> myObjects = minioClient.listObjects(ListObjectsArgs.builder().bucket(bucketName).build());
        Iterator<Result<Item>> iterator = myObjects.iterator();
        List<Object> items = new ArrayList<>();
        String format = "{'fileName':'%s','fileSize':'%s'}";
        while (iterator.hasNext()) {
            Item item = iterator.next().get();
            items.add(JSON.parse(String.format(format, item.objectName(), formatFileSize(item.size()))));
        }
        return items;
    }

/**
     * 上传文件
     * @param file 文件
     * @param bucketName bucket名称
     * @return
     */
    @PostMapping("/upload")
    public ResponseResult<Map<String, Object>> upload(@RequestParam(name = "file", required = false) MultipartFile[] file, String bucketName) {
        if (file == null || file.length == 0) {
            return ResponseResult.failure("上传文件不能为空");
        }
  
        List<String> orgfileNameList = new ArrayList<>(file.length);
        for (MultipartFile multipartFile : file) {
            String orgfileName = multipartFile.getOriginalFilename();
            orgfileNameList.add(orgfileName);
  
            try {
                // 文件上传
                InputStream in = multipartFile.getInputStream();
                minioClient.putObject(
                    PutObjectArgs.builder()
                        .bucket(bucketName)
                        .object(orgfileName)
                        .stream(in, multipartFile.getSize(), -1)
                        .contentType(multipartFile.getContentType())
                        .build()
                );
                in.close();
            } catch (Exception e) {
                log.error(e.getMessage());
                return ResponseResult.failure("上传失败");
            }
        }
  
        Map<String, Object> data = new HashMap<>();
        data.put("bucketName", bucketName);
        data.put("fileName", orgfileNameList);
        return ResponseResult.success(data);
    }

/**
     * 下载文件
     * @param response 请求
     * @param bucketName bucket名称
     * @param fileName 文件名
     */
    @RequestMapping("/download/{bucketName}/{fileName}")
    public void download(HttpServletResponse response, @PathVariable("bucketName") String bucketName , @PathVariable("fileName") String fileName) {
        InputStream in = null;
        try {
            // 获取对象信息
            StatObjectResponse stat = minioClient.statObject(
                StatObjectArgs.builder().bucket(bucketName).object(fileName).build()
            );
            response.setContentType(stat.contentType());
            response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + URLEncoder.encode(fileName, "UTF-8"));
  
            // 文件下载
            in = minioClient.getObject(GetObjectArgs.builder().bucket(bucketName).object(fileName).build());
            IOUtils.copy(in, response.getOutputStream());
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage());
        } finally {
            if (in != null) {
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e) {
                    log.error(e.getMessage());
                }
            }
        }
    }

@DeleteMapping("/delete/{bucketName}/{fileName}")
    public ResponseResult<String> delete(@PathVariable String bucketName, @PathVariable String fileName) {
        try {
            minioClient.removeObject(RemoveObjectArgs.builder().bucket(bucketName).object(fileName).build());
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage());
            return ResponseResult.failure("删除失败");
        }
        return ResponseResult.success("删除成功");
    }
  
    private static String formatFileSize(long fileS) {
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
        String fileSizeString;
        String wrongSize = "0B";
  
        if (fileS == 0) {
            return wrongSize;
        }
  
        if (fileS < 1024) {
            fileSizeString = df.format((double) fileS) + " B";
        } else if (fileS < 1048576) {
            fileSizeString = df.format((double) fileS / 1024) + " KB";
        } else if (fileS < 1073741824) {
            fileSizeString = df.format((double) fileS / 1048576) + " MB";
        } else {
            fileSizeString = df.format((double) fileS / 1073741824) + " GB";
        }
  
        return fileSizeString;
    }
}
```

最后修改：2023 年 09 月 06 日

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【微服务】分布式文件存储系统Minio实战

Fivk • 2023 年 09 月 03 日

# 分布式文件存储系统Minio实战

教程地址：[https://b23.tv/Ba5YZVm](https://b23.tv/Ba5YZVm)

这个笔记是我根据b站教程所写，因为给的资料是pdf不可改动，我在笔记的基础上修改了一些自己的东西。

## 1.分布式文件系统应用场景

互联网海量非结构化数据的存储需求

- 电商网站：海量商品图片
- 视频网站：海量视频文件
- 网盘 : 海量文件
- 社交网站：海量图片

### 1.1 Minio介绍

MinIO是一个非常轻量的服务,可以很简单的和其他应用的结合，类似 NodeJS, Redis 或者 MySQL。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2809659233.png)

官网：[https://min.io/](https://min.io/)
中文官网：[http://www.minio.org.cn/](http://www.minio.org.cn/)

在中国：阿里巴巴、腾讯、百度、中国联通、华为、中国移动等等9000多家企业也都在使用MinIO产 品。

#### Minio优点

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/126353645.png)

### 1.2 MinIO的基础概念

### 1.3 纠删码EC（Erasure Code）

### 1.4 存储形式

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2092074894.png)

### 1.5 存储方案

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1131407607.png)

## 2.Minio环境搭建

官方文档：[https://docs.min.io/docs/ ](https://docs.min.io/docs/ )

中文文档：[http://docs.minio.org.cn/docs/](http://docs.minio.org.cn/docs/) （没有及时更新，容易被坑）

minio支持多种server启动模式：

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3275501261.png)

### 2.1 单机部署

#### non-erasure code mode

#### erasure code mode

#### 基于centos7

```bash
wget -q http://dl.minio.org.cn/server/minio/release/linux-amd64/minio
chmod +x minio
#启动minio server服务，指定数据存储目录/mnt/data
./minio server /mnt/data
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1867116525.png)

默认用户名密码minioadmin:minioadmin，修改默认用户名密码可以使用：

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
```

默认的配置目录是`${HOME}/.minio`，可以通过`--config-dir`命令自定义配置目录：

```bash
./minio server --config-dir /mnt/config /mnt/data
```

控制台监听端口是动态生成的，可以通过`--console-address ":port"`指定静态端口

```bash
./minio server --console-address ":50000" /mnt/data
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/4210942993.png)

访问minio控制台: [http://192.168.136.100:50000/dashboard](http://192.168.136.100:50000/dashboard)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1771560703.png)

#### 基于docker

```dockerfile
docker run -p 9000:9000 --name minio \
  -v /mnt/data:/data \
  -v /mnt/config:/root/.minio \
  minio/minio server /data
```

存在问题： 浏览器无法访问minio控制台，因为没有对外暴露控制台端口
</div>

对外暴露minio控制台的端口，通过`--console-address ":50000"`指定控制台端口为静态端口

```dockerfile
docker run -p 9000:9000 -p 50000:50000 --name minio \
  -v /mnt/data:/data \
  -v /mnt/config:/root/.minio \
  minio/minio server --console-address ":50000" /data
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3739368025.png)

访问minio控制台： [http://192.168.136.100:50000/](http://192.168.136.100:50000/)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/4086436910.png)

MinIO自定义用户名密码

#### minio纠删码模式

Minio使用纠删码 `erasure code` 和校验和 `checksum` 来保护数据免受硬件故障和无声数据损坏。 即便 您丢失一半数量（N/2）的硬盘，您仍然可以恢复数据。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3533554456.png)

使用Minio Docker镜像，在8块盘中启动Minio服务：

### 2.2 分布式集群部署

分布式Minio可以让你将多块硬盘（甚至在不同的机器上）组成一个对象存储服务。由于硬盘分布在不 同的节点上，分布式Minio避免了单点故障。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2386226300.png)

#### 分布式存储可靠性常用方法

##### 冗余

##### 校验

#### 分布式Minio优势

##### 数据保护

分布式Minio采用 纠删码来防范多个节点宕机和位衰减 `bit rot` 。

分布式Minio至少需要4个硬盘，使用分布式Minio自动引入了纠删码功能。

##### 高可用

##### 一致性

Minio在分布式和单机模式下，所有读写操作都严格遵守**read-after-write**一致性模型。

#### 运行分布式Minio

启动一个分布式Minio实例，你只需要把硬盘位置做为参数传给minio server命令即可，然后，你需要在 所有其它节点运行同样的命令。

##### 8个节点，每节点1块盘

启动分布式Minio实例，8个节点，每节点1块盘，需要在8个节点上都运行下面的命令：

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2322246354.png)

##### 4节点，每节点4块盘

启动分布式Minio实例，4节点，每节点4块盘，需要在4个节点上都运行下面的命令

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2909612332.png)

通过脚本方式启动

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2114888067.png)

执行脚本后查看日志和进程

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1028845917.png)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3199203875.png)

测试上传：

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/3517183792.png)

存储结构

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2692703319.png)

#### 使用Docker Compose部署MinIO

[https://docs.min.io/docs/deploy-minio-on-docker-compose.html](https://docs.min.io/docs/deploy-minio-on-docker-compose.html)

要在Docker Compose上部署分布式MinIO，请下载`docker-compose.yaml`和`nginx.conf`到你当前的工 作目录。

```bash
docker-compose pull
docker-compose up
```

#### 扩展现有的分布式集群

例如我们是通过区的方式启动MinIO集群，命令行如下：

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
minio server http://host{1...32}/export{1...32}
```

MinIO支持通过命令，指定新的集群来扩展现有集群（纠删码模式），命令行如下：

```bash
export MINIO_ROOT_USER=admin
export MINIO_ROOT_PASSWORD=12345678
minio server http://host{1...32}/export{1...32}
http://host{33...64}/export{1...32}
```

#### 基于nginx实现loadbalancer

测试： [http://192.168.136.100:50001/dashboard](http://192.168.136.100:50001/dashboard)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1126688727.png)

### 2.3 Minio客户端使用

MinIO Client (mc)为ls，cat，cp，mirror，diff，find等UNIX命令提供了一种替代方案。它支持文件系 统和兼容Amazon S3的云存储服务（AWS Signature v2和v4）。

#### 部署客户端mc

```bash
wget http://dl.minio.org.cn/client/mc/release/linux-amd64/mc
chmod +x mc
./mc --help
mv mc /usr/local/sbin/
```

#### 配置mc

`mc` 将所有的配置信息都存储在 `~/.mc/config.json` 文件中

```bash
# 查询mc host配置
mc config host ls
# 添加minio服务
mc config host add minio-server http://192.168.3.14:9000 admin 12345678
# 删除host
mc config host remove minio-server
```

mc命令使用

##### 上传下载

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2626402374.png)

##### Bucket管理

```bash
# 创建bucket
mc mb minio-server/bucket01
# 删除bucket
mc rb minio-server/bucket02
# bucket不为空，可以强制删除 慎用
mc rb --force minio-server/bucket01
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1175319633.png)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2088250393.png)

```bash
#查询bucket03磁盘使用情况
mc du minio-server/bucket03
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/568815103.png)

#### mc admin使用

MinIO Client（mc）提供了“ admin”子命令来对您的MinIO部署执行管理任务。

##### 用户管理

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2737920310.png)

##### 策略管理

policy命令，用于添加，删除，列出策略，获取有关策略的信息并为MinIO服务器上的用户设置策略。

```bash
mc admin policy --help
#列出MinIO上的所有固定策略
mc admin policy list minio-server
# 查看plicy信息
mc admin policy info minio-server readwrite
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2379711404.png)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/1890979087.png)

###### 添加新的策略

编写策略文件：/root/tulingmall.json

```json
"Action": [
    "s3:GetBucketLocation",
    "s3:ListBucket",
    "s3:GetObject",
    "s3:PutObject",
    "s3:DeleteObject"
]
```

将tulingmall.json添加到策略数据库

```bash
# 添加新的策略
mc admin policy add minio-server tulingmall-admin /root/tulingmall.json
mc admin policy list minio-server
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/2979491828.png)

```bash
mc admin user add minio-server fox03 12345678
# 设置用户的访问策略
mc admin policy set minio-server tulingmall-admin user=fox03
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2023/09/791214990.png)

测试：fox03/12345678 登录minio控制台[http://192.168.136.100:50000/](http://192.168.136.100:50000/)，只能操作tulingmall的bucket

## 3. Minio Java Client使用

MinIO Java Client SDK提供简单的API来访问任何与Amazon S3兼容的对象存储服务。

官方demo: [https://github.com/minio/minio-java](https://github.com/minio/minio-java)

官方文档：[https://docs.min.io/docs/java-client-api-reference.html](https://docs.min.io/docs/java-client-api-reference.html)

引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.squareup.okhttp3</groupId>
    <artifactId>okhttp</artifactId>
    <version>4.10.0</version>
</dependency>
```

### 3.1 文件上传

```java
package com.emmmua.snack.config;

import java.io.IOException;

import java.security.NoSuchAlgorithmException;

### 3.2 文件下载

### 3.3 Spring boot整合minio

构建MinioClient对象，并交给spring管理

```java
@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "minio")
public class MinioProperties {
    private String endpoint;
    private String accessKey;
    private String secretKey;
}
```

```java
@Configuration
public class MinioConfig {
    @Autowired
    private MinioProperties minioProperties;

return minioClient;
    }
}
```

```yaml
//yml
minio:
  endpoint: http://192.168.3.14:9000
  accesskey: admin
  secretKey: 12345678
```

实现文件上传，下载，删除操作

```java
package com.emmmua.snack.controller;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URLEncoder;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.*;

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/minio")
public class MinioController {

@Autowired
    private MinioClient minioClient;

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