FastCFS POSIX API简介

刚发布的FastCFS V3.2提供系统调用API（如 open、write、writev、read、readv、close 等）和 C API（如fopen、fwrite、fread、fclose等）两大类POSIX API，应用程序可以通过这两类API使用FastCFS存储。FastCFS在POSIX API名称前面加上前缀 fcfs_，比如 fcfs_open、fcfs_read等等，函数原型及用法和POSIX API完全一致。

FastCFS可以通过FUSE mount为本地文件目录，为什么还要推出POSIX API呢？应用程序直接调用FastCFS提供的POSIX 接口，主要有两大好处：1. 减少FUSE这个中间环节，部署和运维更加简单方便；2. 直接在用户态调用接口，不存在FUSE在用户态和内核态的交互行为，性能更高，CPU占用明显降低（fused进程对CPU消耗比较大）。单机实测发现随机写IOPS提升 20+%，随机读大约提升 5%。

C/C++使用FastCFS POSIX API

FastCFS提供的动态库和头文件，可以采用装包或者源码编译方式，推荐使用装包方式。CentOS 和 RHEL下包名为 FastCFS-api-devel，Debian和Ubuntu下包名为 fastcfs-api-dev。动态库为/usr/lib64/libfcfsapi.so，你的程序在编译时需要增加动态库选项 -lfcfsapi。源码需要引用两个头文件，如下所示：

#include "fastcfs/api/std/papi.h"
#include "fastcfs/api/std/capi.h"

程序初始化调用：

//必须放置在daemon_init, fork或clone调用之后
fcfs_posix_api_init_start();

或者：

//可以放置在daemon_init, fork或clone调用之前
fcfs_posix_api_init();

//必须放置在daemon_init, fork或clone调用之后
fcfs_posix_api_start();

程序退出前需要调用 fcfs_posix_api_stop() 完成收尾工作。示例程序参见FastCFS项目下的 src/api/tests/test_papi_copy.c

不修改程序代码的情况下，可以使用FastCFS提供的preload动态库访问FastCFS存储。使用示例如下：

LD_PRELOAD=/usr/lib64/libfcfspreload.so ls -l /opt/fastcfs/fuse

或者：

export LD_PRELOAD=/usr/lib64/libfcfspreload.so
ls -l /opt/fastcfs/fuse

注意：第二种方式下环境变量LD_PRELOAD一直生效，除非退出终端或者执行：

unset LD_PRELOAD

动态库使用的配置文件默认为/etc/fastcfs/fcfs/fuse.conf，可以通过环境变量 FCFS_PRELOAD_CONFIG_FILENAME 设置。

受限于glibc实现方式，preload机制对于部分Linux命令会失效，比如 md5sum、dd。因此我们提供的这种方式是试验性的，感兴趣的朋友可以进行测试和验证。下面列举preload机制失效的4种场景：

  1. 静态编译（不采用动态库方式）；
  2. 程序设置了 suid 标志；
  3. 通过汇编调用函数（比如glibc打开文件通过汇编调用syscall）；
  4. 采用了内联函数（比如glibc的 feof_unlocked 和 ferror_unlocked等函数）。

感兴趣的朋友请点击 FastCFS开源项目，欢迎大家测试和体验。

友情提示

• CentOS 7下内核对FUSE文件属性缓存无效，CentOS 8（Linux Kernel 4.18）没问题。推荐使用 Linux Kernel 4.18及更高版本；
• Linux内核在每次写入时都会去获取文件的扩展属性（xattr）security.capability，这将明显影响文件写入性能。除非应用程序真正需要文件扩展属性（如调用了setxattr、getxattr或listxattr等API），否则不要将FastCFS的fuse.conf中的配置项xattr_enabled设置为true！