Curve质量监控与运维 - 网易数帆
github代码仓库: https://github.com/opencurve/curve Curve 3/33为用户服务 作为一个复杂的大型分布式存储系统,Curve 需要利用科学的方法论和专业的工具,在整个 软件生命周期内更好地为用户服务: 质量——向用户交付稳定可靠的软件; 监控——直观地展示Curve运行状态; 运维——保障Curve始终稳定高效运行。 质量 ✓ 质 质量管理体系(设计、开发、review、CI) ✓ 测试方法论(单元测试、集成测试、系统测试) 监控 ✓ 监控架构 ✓ 指标采集、后端处理、可视化展示 运维 ✓ 运维特性 (易部署、易升级、自治) ✓ 运维工具(部署工具、管理工具) 4/33背景 01 02 03 04 Curve质量控制 Curve监控体系 Curve运维体系软件质量 软件质量的定义是:软件与明确地和隐含地定义的需求相一致的程度。 例数量 和缺陷检测能力上达到了平衡。因此,一般测试用例应该保证两因素组 合的100%覆盖。 多因素组合测试 生成的测试集可以覆盖任意t个变量(t>2)的所有取值组合。 基于选择的覆盖 选择最常用的参数值作为基础组合,在此基础上每次改变一个参数, 生成新用例。 16/33 我们可以依据Given-When-Then模式来编写具体的测试用例: Given —— 测试上下文0 码力 | 33 页 | 2.64 MB | 5 月前3CurveFS Copyset与FS对应关系
e id。创建meta partition的时候,选择的3个meta node组成一个复制组。如何选择?论文上写的是按照存储节点的memory和disk usage来选的,通常选择内存和disk使用率最低的节点。 并去对应的meta node上去创建对应的meta partition。 如何选择partition的host,通过这个函数去选择。 func (c *Cluster) (excludeZone id找到服务这个inode的分片。出于性能上的考虑的,client可以一次从mds获取一批inode,这批inode用完了之后,再去mds去申请。 思路二:client在创建inode的时候,自己选择一个分片,然后由这个分片自己分配一个inode。采用这种思路,在create fs的时候,就为fs准备好的几个copyset,然后client把copyset缓存在本地。每个copyset管理一段i 结论:心跳参考curve。目前这些调度器在curvefs第一阶段不用全部实现。所有和均衡相关的,暂时不做。只做和故障处理相关的副本补全恢复的调度。 6、详细设计 6.1 创建fs curvefs管理工具发起创建fs命令,mds收到createfs命令之后,在mds插入的一条fs记录,状态为NEW。然后为fs创建copyset,默认为3个。mds调用topology的接口找到3个可用的copyset,如果没有足够可用的cop0 码力 | 19 页 | 383.29 KB | 5 月前3BRPC与UCX集成指南
●能透明支持多个链路传输,例如多网卡bond ●编译成.so或lib的方式,可以集成到应用程序里 ●有完善的配置功能,ucx_info可以dump配置信息 ●有性能测试工具 ●比较详细的文档2223 UCS ●是一些工具代码,例如 –链表 –hash table –epoll event loop – memory register cache –config file24 UCT Ep(endpoint)26 UCP ●构建于uct之上,实现更加高级的功能,容易使用,但有一定开销。 ●UCT和UCP两者都有context概念,但是UCT只对一块网卡,而UCP把若干个UCT组合起 来,自动选择最快路径传输。 ●高级特性 –大消息报文的自动分片传输 –Active message, atomic operation, tag match, stream27 典型的RDMA栈28 UCX0 码力 | 66 页 | 16.29 MB | 5 月前3Curve核心组件之mds – 网易数帆
CFile(待开发)支持 近线对象存储可以共存。 如上所示LogicalPool与pool为多对一的关系,一个物理pool可以存放各种类型的file。当然由于curve支持 多个pool,可以选择一个logicalPool独享一个pool。 通过结合curve的用户系统,LogicalPool可以通过配置限定特定user使用的方式,实现多个租户数据物理 隔离(待开发)。TOPOLOGY 前copyset是否 有配置变更任务执行,如果有任务则下发。 任务计算: 任务计算模块包含了多个定时任务 和 触 发任务。 • 定时任务由调度模块定时触发。 • 触发任务由外部触发,管理员通过工具触发。 • TopoAdapter 用于获取Topology中调度需要使用的数据。 • Common Strategy 是通用的副本添加和移除策略。 任务管理: 任务管理模块用于管理计算模块产生的任务。0 码力 | 23 页 | 1.74 MB | 5 月前3curvefs client删除文件和目录功能设计
inode id 由于inode放在原地,那么由于dentry已经被删除,那么查询工具就较为复杂,不能复用原有的client逻辑,需要组织成moosefs那样的meta文件系统可能需要引入额外的复杂性,但是依然可以实现简单的 工具查询。 由于该方案,删除的inode是分散于每个partition中,那么查询工具可能需要遍历所有partion去查询所有的删除inode。 第二种方案: 将ino sh目录可以是实际的目录结构,有dentry和inode,并遵循当前inode和dentry的放置方式(inode按照inodeid分布,dentry按照parentid分布) 这种方案的优点是便于工具对trash进行查询,毕竟是实际的目录结构,完全遵循文件系统,可能可以复用client的当前设计,甚至可以参考moosefs实现一个meta文件系统来管理,更为优雅。 但是缺点是DEL和UNDEL需 ,二是每个fs一个trash,并且trash不能放在fs的根目录下,因为存在跟用户的目录重名的问题。 一是使用全局唯一的trash 倾向于使用方案1,各方面实现上较为简单,异常处理不会很复杂,查询工具可以先实现一个简单的。 3. 是否需要做session机制(在metaserver打开),来维护inode的打开情况? 经讨论,需要实现session机制,以应对打开文件被另一个进程删除的场景的场景。0 码力 | 15 页 | 325.42 KB | 5 月前3MySQL 兼容性可以做到什么程度
? Maxwell Debezium A: PolarDB-X 全局 Binlog:完全兼容 • 与 MySQL Binlog 体验完全一致 • 保障分布式事务完整性 • 透明:下游系统或工具改造成本为零 • 实现复杂度高 Q: 分布式数据库有哪些问题要考虑Demo for Global Binlog with Flink CDCPolarDB-X Global Binlog 特性详情 文件格式兼容:Binlog v4 row-based • SQL 指令兼容:show binary logs… • MySQL DUMP 协议 • 保证分布式事务完整性与顺序 • 同一连接串 已验证工具或系统 • MySQL Slave(change master) • DTS • Canal/CloudCanal • Maxwell • Debezium • Streamsets • • mysql-binlog-connector-java • Flink CDC 性能指标 • 25w rps • 8GB 大事务 • 5s 延迟* 下一步 • 验证更多工具 • GTID • 多流业务系统 上游 Single Source of Truth 问题背景 已有系统迁移怎么办? 下游Demo for ReplicationPolarDB-X Replication0 码力 | 18 页 | 3.02 MB | 5 月前3CurveFS方案设计
扩展性、可用性和可靠性与元数据节点一致 对比结论 CurveFS 近期要能支持mysql所要接口,长期需要支持通用文件接口。 kv 虽然改造简单,短期内对基本功能的支持没有问题,但这个架构不利于 Curve 长期的规划和演进,因此选择通用的 dentry,inode 两层映射的元数据结构。对于 fs© XXX Page 4 of 14 的场景,元数据的量比块存储场景会多很多,长期看元数据节点的设计也是需要满足高可用、高可扩、高可靠的。 可以接受的 对比这两种方案,第一种方案对于copy场景是友好的,但需要重新实现一套快照逻辑;第二种方案的改动和实现相对简单,并且对于需要备份的场景也是够用的。从可解决程度和解决的必要性考虑,选择第二种方 案。 关键点 mds volume 文件空间管理 文件系统的元数据所在的copyset分配策略(前期可以考虑都分配到同一个copyset上) metaserver inode/dentry的内存组织形式 name 等信息,inode 中记录文件空间占用、文件属性等信息,通过共享 inodeID 实现数据共享。curve的文件元数据管理设计为分布式的,因此第一种通过内存实现数据共享的方式并不适用,我们选择第二种方式。具体的元数据结构设计:Curve文件系统元数据管理(已实现) 索引设计© XXX Page 11 of 14 1. 2. 3. 4. 文件空间管理 文件空间管要解0 码力 | 14 页 | 619.32 KB | 5 月前3Curve文件系统空间分配方案
extent进行管理)。 当前设计不考虑持久化问题,空间分配器只作为内存结构,负责空间的分配与回收。在初始化时,扫描文件系统所有inode中已使用的空间。 空间分配流程 在新文件进行空间分配时,随机选择level1中标记为0的块,先预分配给这个文件,但是并不表示这个块被该文件独占。© XXX Page 4 of 11 1. 2. 3. 以下图为例:file1新申请了2MiB的空间 l2中,随机或者选择可用空间 最大的extent分配出去。 文件申请空间时,之前预分配块的剩余空间被其他文件占用。此时,首先从level1查找一个可用的块,不满足要求时,按情况1进行处理。 file1再次追加写入数据时,会附带32MiB来申请空间。此时,从level1中查找32MiB对应的块标记是否为0,如果为0,则将这个块继续分配给file1。否则,可以从level1中随机选择一个可用的块进行分配© 一部分的空间。比如,大文件部分的空间完全分配出去,则可以继续从小文件空间进行分配。 用于小文件空间分配的部分,空闲空间可以用extent来表示。 小文件在空间分配时,也需要考虑尽量分配连续的地址空间。 文件在第一次申请空间时,选择一个能满足要求的extent分配出去。后续的空间申请,同样要带上文件最后一个字节所在的地址空间,用于尽量分配连续的地址空间。 文件空间的申请,具体由大文件,还是由小文件处理,可以参考如下策略,大小文件阈值为1MiB:©0 码力 | 11 页 | 159.17 KB | 5 月前3PFS SPDK: Storage Performance Development Kit
所以不需要元数据高性能,这方面PFS也合适10/17/22 6 对PFS的修改 ●基于阿里开源的PFS ●不再基于daemon模式,而是直接使用pfs core api ●依然向外提供管理工具, 例如 pfs ls、cp、rm等 ●增加spdk驱动10/17/22 7 新增PFS接口 ●增加pfs_pwritev和pfs_preadv接口 ●ssize_t pfs_preadv(int 总体架构10/17/22 17 TCP也可以部分零copy ●读写盘的部分是零copy的 ●网络部分依赖内核tcp,不是零copy10/17/22 18 进展 ●还在测试CurveBS ●布置、监控等工具需要更新10/17/22 19 性能测试 ●使用pfs daemon测试 ●估计非daemon模式的会更快一点,因为没有跨进程开销10/17/22 20 Write,DMA write,Write-zero测试10/17/220 码力 | 23 页 | 4.21 MB | 5 月前3Curve设计要点
丰富的数据定位问题易运维 • 丰富的metric体系 • prometheus + grafana 可视化 • 每日报表 • 丰富的数据定位问题 • 集群状态查询工具 • curve_ops_tool • 自动化部署工具 • 一键部署,一键升级高质量 • 良好的模块化和抽象设计 • 完善的测试体系 • 单元测试 行覆盖80%+,分支覆盖70%+ • 集成测试 Given When0 码力 | 35 页 | 2.03 MB | 5 月前3
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