Swift源码分析----swift-object-replicator(2)

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接续上一篇博客:

转到2,来看方法update_deleted的实现:

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

def update_deleted(self, job):
    """        
    同步本分区下数据到远程副本分区,并删除本分区下对象数据;
    1 获取指定分区目录下各个对象的suff----suffixes;
    2 遍历指定分区所有副本(除了本分区)节点,在每个副本节点上:
          2.1 调用方法sync,实现通过rsync命令行实现同步本地分区下suffixes确定的若干对象数据到远程节点相应的分区下;
          注意:这里并没由冗余复制数据的操作,因为命令rsync可以自动跳过完全相同的文件只更新不同的文件,大大的减低了网络传输负载;
          2.2 通过REPLICATE方法获取远程节点相应的分区下对象相应的哈希值;
    3 当本地分区到每个副本节点分区下的数据同步全部完成之后,则删除本分区下的数据;
    注:
    这里没有进行本地分区数据和远程副本数据的比较验证工作,说明这个方法需要直接同步分区下所有数据到远程副本节点;
    应该适用于如下情形:
    假设本分区所在设备节点号为1,所有副本设备节点号为1/2/3/4,当执行rebalance操作后,所有设备节点号为2/3/4/5,在rebalance操作过程中,
    1号设备上本分区则被标志为delete;此时,需要先同步1号设备本分区数据到2/3/4/5号设备上,然后删除1号设备本分区下的数据;
    在这里虽然也执行了复制1号设备数据到2/3/4号设备,但是这里并没由进行冗余复制操作,因为命令rsync可以自动跳过完全相同的文件只更新不同的文件,大大的减低了网络传输负载;
    """

    def tpool_get_suffixes(path):
        """
        获取指定分区目录下各个对象的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 = []
            
        # 获取指定分区目录下各个对象的suff;
        # job['path'] = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition
        suffixes = tpool.execute(tpool_get_suffixes, job['path'])
            
        if suffixes:
            # job['nodes']:同一个分区相关副本除了本节点的其他的节点(所以可能有多个);
            for node in job['nodes']:
                    
                # 通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
                # 因为在命令行的构成过程中,本地数据的地址在前作为源数据地址,远程数据地址在后作为目标数据地址;
                # 可以通过一条命令实现suffixes所指定的数据的同步,源数据地址有多个,目标数据地址有一个;
                # 注:
                # 这里没有进行本地和远程数据的比较和验证操作,而是直接把本地数据拷贝到远程地址;
                # 这里并没由冗余复制数据的操作,因为命令rsync可以自动跳过完全相同的文件只更新不同的文件,大大的减低了网络传输负载;
                success = self.sync(node, job, suffixes)
                if success:
                    with Timeout(self.http_timeout):
                        # REPLICARE方法,对应sever里面的RELICATE方法;
                        # REPLICATE方法就是获取指定分区下的哈希值文件(可能有多个,因为分区下可能映射了多个对象),用于判断对象数据是否发生改变;
                        # 并获取方法执行的响应信息,即远程节点上副本的哈希值;
                        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为空或请求的三个已经都响应成功后删除本地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.获取指定分区目录下各个对象的suff----suffixes;
2.2.遍历指定分区所有副本(除了本节点)节点,在每个副本节点上:
    2.2.1.调用方法sync,实现通过rsync命令行实现同步本地分区下suffixes确定的若干对象数据到远程节点相应的分区下;
        注意:这里并没由冗余复制数据的操作,因为命令rsync可以自动跳过完全相同的文件只更新不同的文件,大大的减低了网络传输负载;
    2.2.2.通过REPLICATE方法获取远程节点相应的分区下对象相应的哈希值;
2.3.当本地分区到每个副本节点分区下的数据同步全部完成之后,则删除本分区下的数据;


转到2.2,来看方法sync的实现:

def sync(self, node, job, suffixes):  # Just exists for doc anchor point
    """
    通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
    因为在命令行的构成过程中,本地数据的地址在前作为源数据地址,远程数据地址在后作为目标数据地址;
    可以通过一条命令实现suffixes所指定的数据的同步,源数据地址有多个,目标数据地址有一个;
    """
    # def rsync;
    # 通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
    # 因为在命令行的构成过程中,本地数据的地址在前作为源数据地址,远程数据地址在后作为目标数据地址;
    # 可以通过一条命令实现suffixes所指定的数据的同步,源数据地址有多个,目标数据地址有一个;
    return self.sync_method(node, job, suffixes)
注:这里调用的方法是rsync;


def rsync(self, node, job, suffixes):
    """
    通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
    因为在命令行的构成过程中,本地数据的地址在前作为源数据地址,远程数据地址在后作为目标数据地址;
    可以通过一条命令实现suffixes所指定的数据的同步,源数据地址有多个,目标数据地址有一个;
    """
    if not os.path.exists(job['path']):
        return False
        
    # Rsync(remote synchronize)是一个远程数据同步工具,
    # 可通过LAN/WAN快速同步多台主机间的文件。
    # Rsync使用所谓的“Rsync算法”来使本地和远程两个主机之间的文件达到同步,
    # 这个算法只传送两个文件的不同部分,而不是每次都整份传送,因此速度相当快;
    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,
        ]
    # 获取远程节点的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
        
    # 遍历suffixes,分别生成suffix的具体路径,并加载到命令行变量args中;
    # 如果不存在suffixes,则说明前面获取损坏的对象数据的操作是错误的,则直接返回;
    # 这里也可以看到,命令rsync可以实现同时同步多个数据对象;
    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
        
    # 添加远程数据路径到命令行变量args中;
    # rsync_module = node_ip::object;
    args.append(join(rsync_module, node['device'], 'objects', job['partition']))
        
    # 实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
    return self._rsync(args) == 0
2.2.1.遍历suffixes,分别生成suffix的具体路径(/srv/node/local_dev['device']/objects/partition/suffix),并加载到命令行变量args中;
2.2.2.添加远程数据路径到命令行变量args中;
2.2.3.调用方法_rsync实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;


转到2.2.3,来看方法_rsync的实现:

def _rsync(self, args):
    """
    实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下
    """
    start_time = time.time()
    ret_val = None
    try:
        with Timeout(self.rsync_timeout):
            # 此处即为同步操作了,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

转到3,来看方法update的实现:

def update(self, job):
    """
    实现复制一个分区的高级方法;      
    对于远程副本节点,循环执行,针对每一个节点实现以下操作:
    1 通过http连接远程节点,通过REPLICATE方法实现获取job['partition']下所有对象的哈希值;
    2 找出本地分区下哈希值中后缀和远程分区下哈希值中后缀不同的,说明分区下的某些对象文件数据发生了变化;
    3 针对发生变化的数据,调用sync方法,通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
    """
    self.replication_count += 1
    self.logger.increment('partition.update.count.%s' % (job['device'],))
    begin = time.time()
        
    try:
        # 方法get_hashes从具体的分区(具体的object)的哈希值文件hashes.pkl获取hashes值并更新,获取本地的hashes;
        # job[path]为job_path = join(obj_path, partition) = /srv/node/local_dev['device']/objects/partition;
        # local_hash为hashes.pkl中的反序列化回来的内容;
        # hashed为改变的数目;
        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)
        # 其他副本对应的节点数目;
        # 此时attempts_left 为2 若果replica为3;
        attempts_left = len(job['nodes'])
            
            
        # 此时的nodes为除去本节点外的所有节点;
        # 因为job['nodes]不包含本地节点,
        # get_more_nodes(int(job['partition']))能获得除去本partion所对应节点外的其他所有节点;
        nodes = itertools.chain(
            job['nodes'],
            # get_more_nodes:这个方法实现了获取其他副本的节点;
            # 这个方法说明了三副本带来的高可用性;
            # 如果replicator进程检测到对远程node执行同步操作失败;
            # 那么它就会通过ring类提供的get_more_nodes接口来获得其他副本存放的node进行同步;
            self.object_ring.get_more_nodes(int(job['partition'])))
            
        # 其他副本对应的节点数目;
        # 此时attempts_left 为2 若果replica为3;
        # 对于远程副本节点,循环执行,针对每一个节点实现以下操作:
        # 通过http连接远程节点,通过REPLICATE方法实现获取job['partition']下所有对象的哈希值;
        # 找出本地分区下哈希值中后缀和远程分区下哈希值中后缀不同的,说明分区下的某些对象文件数据发生了变化;
        # 针对发生变化的数据,调用sync方法,通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
        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,对应sever里面的RELICATE方法;
                    # REPLICATE方法就是获取指定分区下的哈希值文件(可能有多个,因为分区下可能映射了多个对象),用于判断对象数据是否发生改变;
                    #并获取方法执行的响应信息,即远程节点上副本的哈希值;
                    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
                        
                    # 获取远程节点上分区的哈希值;
                    remote_hash = pickle.loads(resp.read())
                    del resp
                        
                # 找出本地分区下哈希值中后缀和远程分区下哈希值中后缀不同的;
                # 如果分区下某些对象数据发生改变,其对应的哈希值文件也会发生改变;
                # 如果有不同,说明分区下的某些对象文件数据发生了变化;
                # 示例:
                # 假如 local_hash 为 123 321 122 remote_hash 123 321 124 则 122为变化的  
                # 文件路径hash值后三位会不会重复  
                suffixes = [suffix for suffix in local_hash if
                            local_hash[suffix] !=
                            remote_hash.get(suffix, -1)]
                    
                # 如果没有不同,说明对象数据都没有变化,则继续请求下一个节点;
                if not suffixes:
                    continue
                    
                # 针对那些和远程节点分区上不同的哈希值,这里进行重新计算;
                # 然后再一次和远程节点分区上的哈希值进行比较;
                # 这样做的目的是确保筛选的完全准确性;
                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:
                # 通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
                # 因为在命令行的构成过程中,本地数据的地址在前作为源数据地址,远程数据地址在后作为目标数据地址;
                # 可以通过一条命令实现suffixes所指定的数据的同步,源数据地址有多个,目标数据地址有一个;
                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.通过http连接远程节点,通过REPLICATE方法实现获取job['partition']下所有对象的哈希值;
3.2.找出本地分区下哈希值中后缀和远程分区下哈希值中后缀不同的,说明分区下的某些对象文件数据发生了变化;
3.3.针对发生变化的数据,调用sync方法,通过rsync命令行实现同步本地分区下若干数据到远程节点相应的分区下;
注:方法sync的解析,前面已经完成,这里不再进行赘述;

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