Swift源碼分析----swift-object-replicator(2)

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接續上一篇博客:

轉到2,來看方法update_deleted的實現:

if job['delete']:
    self.run_pool.spawn(self.update_deleted, job)

def update_deleted(self, job):
    """        
    同步本分區下數據到遠程副本分區,並刪除本分區下對象數據;
    1 獲取指定分區目錄下各個對象的suff----suffixes;
    2 遍歷指定分區所有副本(除了本分區)節點,在每個副本節點上:
          2.1 調用方法sync,實現通過rsync命令行實現同步本地分區下suffixes確定的若干對象數據到遠程節點相應的分區下;
          注意:這裏並沒由冗餘複製數據的操作,因爲命令rsync可以自動跳過完全相同的文件只更新不同的文件,大大的減低了網絡傳輸負載;
          2.2 通過REPLICATE方法獲取遠程節點相應的分區下對象相應的哈希值;
    3 當本地分區到每個副本節點分區下的數據同步全部完成之後,則刪除本分區下的數據;
    注:
    這裏沒有進行本地分區數據和遠程副本數據的比較驗證工作,說明這個方法需要直接同步分區下所有數據到遠程副本節點;
    應該適用於如下情形:
    假設本分區所在設備節點號爲1,所有副本設備節點號爲1/2/3/4,當執行rebalance操作後,所有設備節點號爲2/3/4/5,在rebalance操作過程中,
    1號設備上本分區則被標誌爲delete;此時,需要先同步1號設備本分區數據到2/3/4/5號設備上,然後刪除1號設備本分區下的數據;
    在這裏雖然也執行了複製1號設備數據到2/3/4號設備,但是這裏並沒由進行冗餘複製操作,因爲命令rsync可以自動跳過完全相同的文件只更新不同的文件,大大的減低了網絡傳輸負載;
    """

    def tpool_get_suffixes(path):
        """
        獲取指定分區目錄下各個對象的suff;
        path = job['path'] = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition
        """
        return [suff for suff in os.listdir(path)
                if len(suff) == 3 and isdir(join(path, suff))]
        
    self.replication_count += 1
    self.logger.increment('partition.delete.count.%s' % (job['device'],))
    begin = time.time()
        
    try:
        responses = []
            
        # 獲取指定分區目錄下各個對象的suff;
        # job['path'] = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition
        suffixes = tpool.execute(tpool_get_suffixes, job['path'])
            
        if suffixes:
            # job['nodes']:同一個分區相關副本除了本節點的其他的節點(所以可能有多個);
            for node in job['nodes']:
                    
                # 通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
                # 因爲在命令行的構成過程中,本地數據的地址在前作爲源數據地址,遠程數據地址在後作爲目標數據地址;
                # 可以通過一條命令實現suffixes所指定的數據的同步,源數據地址有多個,目標數據地址有一個;
                # 注:
                # 這裏沒有進行本地和遠程數據的比較和驗證操作,而是直接把本地數據拷貝到遠程地址;
                # 這裏並沒由冗餘複製數據的操作,因爲命令rsync可以自動跳過完全相同的文件只更新不同的文件,大大的減低了網絡傳輸負載;
                success = self.sync(node, job, suffixes)
                if success:
                    with Timeout(self.http_timeout):
                        # REPLICARE方法,對應sever裏面的RELICATE方法;
                        # REPLICATE方法就是獲取指定分區下的哈希值文件(可能有多個,因爲分區下可能映射了多個對象),用於判斷對象數據是否發生改變;
                        # 並獲取方法執行的響應信息,即遠程節點上副本的哈希值;
                        conn = http_connect(
                            node['replication_ip'],
                            node['replication_port'],
                            node['device'], job['partition'], 'REPLICATE',
                            '/' + '-'.join(suffixes), headers=self.headers)
                        conn.getresponse().read()
                responses.append(success)
        if self.handoff_delete:
            # delete handoff if we have had handoff_delete successes
            delete_handoff = len([resp for resp in responses if resp]) >= self.handoff_delete
        else:
            # delete handoff if all syncs were successful
            delete_handoff = len(responses) == len(job['nodes']) and all(responses)
            
        # suffixes爲空或請求的三個已經都響應成功後刪除本地partion下的文件;
        if not suffixes or delete_handoff:
            self.logger.info(_("Removing partition: %s"), job['path'])
            tpool.execute(shutil.rmtree, job['path'], ignore_errors=True)
    except (Exception, Timeout):
        self.logger.exception(_("Error syncing handoff partition"))
    finally:
        self.partition_times.append(time.time() - begin)
        self.logger.timing_since('partition.delete.timing', begin)
2.1.獲取指定分區目錄下各個對象的suff----suffixes;
2.2.遍歷指定分區所有副本(除了本節點)節點,在每個副本節點上:
    2.2.1.調用方法sync,實現通過rsync命令行實現同步本地分區下suffixes確定的若干對象數據到遠程節點相應的分區下;
        注意:這裏並沒由冗餘複製數據的操作,因爲命令rsync可以自動跳過完全相同的文件只更新不同的文件,大大的減低了網絡傳輸負載;
    2.2.2.通過REPLICATE方法獲取遠程節點相應的分區下對象相應的哈希值;
2.3.當本地分區到每個副本節點分區下的數據同步全部完成之後,則刪除本分區下的數據;


轉到2.2,來看方法sync的實現:

def sync(self, node, job, suffixes):  # Just exists for doc anchor point
    """
    通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
    因爲在命令行的構成過程中,本地數據的地址在前作爲源數據地址,遠程數據地址在後作爲目標數據地址;
    可以通過一條命令實現suffixes所指定的數據的同步,源數據地址有多個,目標數據地址有一個;
    """
    # def rsync;
    # 通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
    # 因爲在命令行的構成過程中,本地數據的地址在前作爲源數據地址,遠程數據地址在後作爲目標數據地址;
    # 可以通過一條命令實現suffixes所指定的數據的同步,源數據地址有多個,目標數據地址有一個;
    return self.sync_method(node, job, suffixes)
注:這裏調用的方法是rsync;


def rsync(self, node, job, suffixes):
    """
    通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
    因爲在命令行的構成過程中,本地數據的地址在前作爲源數據地址,遠程數據地址在後作爲目標數據地址;
    可以通過一條命令實現suffixes所指定的數據的同步,源數據地址有多個,目標數據地址有一個;
    """
    if not os.path.exists(job['path']):
        return False
        
    # Rsync(remote synchronize)是一個遠程數據同步工具,
    # 可通過LAN/WAN快速同步多臺主機間的文件。
    # Rsync使用所謂的“Rsync算法”來使本地和遠程兩個主機之間的文件達到同步,
    # 這個算法只傳送兩個文件的不同部分,而不是每次都整份傳送,因此速度相當快;
    args = [
            'rsync',
            '--recursive',
            '--whole-file',
            '--human-readable',
            '--xattrs',
            '--itemize-changes',
            '--ignore-existing',
            '--timeout=%s' % self.rsync_io_timeout,
            '--contimeout=%s' % self.rsync_io_timeout,
            '--bwlimit=%s' % self.rsync_bwlimit,
        ]
    # 獲取遠程節點的IP;
    node_ip = rsync_ip(node['replication_ip'])
        
    # rsync_module = node_ip::object
    if self.vm_test_mode:
        rsync_module = '%s::object%s' % (node_ip, node['replication_port'])
    else:
        rsync_module = '%s::object' % node_ip
        
    had_any = False
        
    # 遍歷suffixes,分別生成suffix的具體路徑,並加載到命令行變量args中;
    # 如果不存在suffixes,則說明前面獲取損壞的對象數據的操作是錯誤的,則直接返回;
    # 這裏也可以看到,命令rsync可以實現同時同步多個數據對象;
    for suffix in suffixes:
        # job['path'] = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition
        # spath = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition/suffix
        spath = join(job['path'], suffix)
        if os.path.exists(spath):
            args.append(spath)
            had_any = True
    if not had_any:
        return False
        
    # 添加遠程數據路徑到命令行變量args中;
    # rsync_module = node_ip::object;
    args.append(join(rsync_module, node['device'], 'objects', job['partition']))
        
    # 實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
    return self._rsync(args) == 0
2.2.1.遍歷suffixes,分別生成suffix的具體路徑(/srv/node/local_dev['device']/objects/partition/suffix),並加載到命令行變量args中;
2.2.2.添加遠程數據路徑到命令行變量args中;
2.2.3.調用方法_rsync實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;


轉到2.2.3,來看方法_rsync的實現:

def _rsync(self, args):
    """
    實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下
    """
    start_time = time.time()
    ret_val = None
    try:
        with Timeout(self.rsync_timeout):
            # 此處即爲同步操作了,推送模式;
            proc = subprocess.Popen(args, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)
            results = proc.stdout.read()
            ret_val = proc.wait()
    except Timeout:
        self.logger.error(_("Killing long-running rsync: %s"), str(args))
        proc.kill()
        return 1  # failure response code
    total_time = time.time() - start_time
    for result in results.split('\n'):
        if result == '':
            continue
        if result.startswith('cd+'):
            continue
        if not ret_val:
            self.logger.info(result)
        else:
            self.logger.error(result)
    if ret_val:
        error_line = _('Bad rsync return code: %(ret)d <- %(args)s') % {'args': str(args), 'ret': ret_val}
        if self.rsync_error_log_line_length:
            error_line = error_line[:self.rsync_error_log_line_length]
        self.logger.error(error_line)
    elif results:
        self.logger.info(_("Successful rsync of %(src)s at %(dst)s (%(time).03f)"), {'src': args[-2], 'dst': args[-1], 'time': total_time})
    else:
        self.logger.debug(_("Successful rsync of %(src)s at %(dst)s (%(time).03f)"), {'src': args[-2], 'dst': args[-1], 'time': total_time})
    return ret_val

轉到3,來看方法update的實現:

def update(self, job):
    """
    實現複製一個分區的高級方法;      
    對於遠程副本節點,循環執行,針對每一個節點實現以下操作:
    1 通過http連接遠程節點,通過REPLICATE方法實現獲取job['partition']下所有對象的哈希值;
    2 找出本地分區下哈希值中後綴和遠程分區下哈希值中後綴不同的,說明分區下的某些對象文件數據發生了變化;
    3 針對發生變化的數據,調用sync方法,通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
    """
    self.replication_count += 1
    self.logger.increment('partition.update.count.%s' % (job['device'],))
    begin = time.time()
        
    try:
        # 方法get_hashes從具體的分區(具體的object)的哈希值文件hashes.pkl獲取hashes值並更新,獲取本地的hashes;
        # job[path]爲job_path = join(obj_path, partition) = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition;
        # local_hash爲hashes.pkl中的反序列化回來的內容;
        # hashed爲改變的數目;
        hashed, local_hash = tpool_reraise(
            get_hashes, 
            job['path'], # job['path'] = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition
            do_listdir=(self.replication_count % 10) == 0,
            reclaim_age=self.reclaim_age)
            
        self.suffix_hash += hashed
        self.logger.update_stats('suffix.hashes', hashed)
        # 其他副本對應的節點數目;
        # 此時attempts_left 爲2 若果replica爲3;
        attempts_left = len(job['nodes'])
            
            
        # 此時的nodes爲除去本節點外的所有節點;
        # 因爲job['nodes]不包含本地節點,
        # get_more_nodes(int(job['partition']))能獲得除去本partion所對應節點外的其他所有節點;
        nodes = itertools.chain(
            job['nodes'],
            # get_more_nodes:這個方法實現了獲取其他副本的節點;
            # 這個方法說明了三副本帶來的高可用性;
            # 如果replicator進程檢測到對遠程node執行同步操作失敗;
            # 那麼它就會通過ring類提供的get_more_nodes接口來獲得其他副本存放的node進行同步;
            self.object_ring.get_more_nodes(int(job['partition'])))
            
        # 其他副本對應的節點數目;
        # 此時attempts_left 爲2 若果replica爲3;
        # 對於遠程副本節點,循環執行,針對每一個節點實現以下操作:
        # 通過http連接遠程節點,通過REPLICATE方法實現獲取job['partition']下所有對象的哈希值;
        # 找出本地分區下哈希值中後綴和遠程分區下哈希值中後綴不同的,說明分區下的某些對象文件數據發生了變化;
        # 針對發生變化的數據,調用sync方法,通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
        while attempts_left > 0:
            # If this throws StopIterator it will be caught way below
            node = next(nodes)
            attempts_left -= 1
            try:
                with Timeout(self.http_timeout):
                    # REPLICARE方法,對應sever裏面的RELICATE方法;
                    # REPLICATE方法就是獲取指定分區下的哈希值文件(可能有多個,因爲分區下可能映射了多個對象),用於判斷對象數據是否發生改變;
                    #並獲取方法執行的響應信息,即遠程節點上副本的哈希值;
                    resp = http_connect(
                            node['replication_ip'], node['replication_port'],
                            node['device'], job['partition'], 'REPLICATE',
                            '', headers=self.headers).getresponse()
                        
                    if resp.status == HTTP_INSUFFICIENT_STORAGE:
                        self.logger.error(_('%(ip)s/%(device)s responded as unmounted'), node)
                        attempts_left += 1
                        continue
                        
                    if resp.status != HTTP_OK:
                        self.logger.error(_("Invalid response %(resp)s from %(ip)s"), {'resp': resp.status, 'ip': node['replication_ip']})
                        continue
                        
                    # 獲取遠程節點上分區的哈希值;
                    remote_hash = pickle.loads(resp.read())
                    del resp
                        
                # 找出本地分區下哈希值中後綴和遠程分區下哈希值中後綴不同的;
                # 如果分區下某些對象數據發生改變,其對應的哈希值文件也會發生改變;
                # 如果有不同,說明分區下的某些對象文件數據發生了變化;
                # 示例:
                # 假如 local_hash 爲 123 321 122 remote_hash 123 321 124 則 122爲變化的  
                # 文件路徑hash值後三位會不會重複  
                suffixes = [suffix for suffix in local_hash if
                            local_hash[suffix] !=
                            remote_hash.get(suffix, -1)]
                    
                # 如果沒有不同,說明對象數據都沒有變化,則繼續請求下一個節點;
                if not suffixes:
                    continue
                    
                # 針對那些和遠程節點分區上不同的哈希值,這裏進行重新計算;
                # 然後再一次和遠程節點分區上的哈希值進行比較;
                # 這樣做的目的是確保篩選的完全準確性;
                hashed, recalc_hash = tpool_reraise(
                        get_hashes,
                        job['path'], recalculate=suffixes,
                        reclaim_age=self.reclaim_age)

                self.logger.update_stats('suffix.hashes', hashed)
                local_hash = recalc_hash
                suffixes = [suffix for suffix in local_hash if
                            local_hash[suffix] !=
                            remote_hash.get(suffix, -1)]
                    
                # sync方法:
                # 通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
                # 因爲在命令行的構成過程中,本地數據的地址在前作爲源數據地址,遠程數據地址在後作爲目標數據地址;
                # 可以通過一條命令實現suffixes所指定的數據的同步,源數據地址有多個,目標數據地址有一個;
                self.sync(node, job, suffixes)
                    
                with Timeout(self.http_timeout):
                    conn = http_connect(node['replication_ip'], node['replication_port'], node['device'], job['partition'], 'REPLICATE',
                                        '/' + '-'.join(suffixes), headers=self.headers)
                    conn.getresponse().read()
                self.suffix_sync += len(suffixes)
                self.logger.update_stats('suffix.syncs', len(suffixes))
            except (Exception, Timeout):
                self.logger.exception(_("Error syncing with node: %s") % node)
        self.suffix_count += len(local_hash)
    except (Exception, Timeout):
        self.logger.exception(_("Error syncing partition"))
    finally:
        self.partition_times.append(time.time() - begin)
        self.logger.timing_since('partition.update.timing', begin)
3.1.通過http連接遠程節點,通過REPLICATE方法實現獲取job['partition']下所有對象的哈希值;
3.2.找出本地分區下哈希值中後綴和遠程分區下哈希值中後綴不同的,說明分區下的某些對象文件數據發生了變化;
3.3.針對發生變化的數據,調用sync方法,通過rsync命令行實現同步本地分區下若干數據到遠程節點相應的分區下;
注:方法sync的解析,前面已經完成,這裏不再進行贅述;

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