基于FUSE的实现 • curve / ceph / gluster • LD_PRELOAD重载⽂件系统系统调⽤ • vpp / f-stack / DirectFUSE • Kernel版本实现 • BentoFS 基于rust的实现采⽤LD_Preload⽅式瓶颈分析 • 环境 • FUSE daemon使⽤ passthrough_ll 调⽤底层ext4 • 进程共享内存通信延迟10us+ 通过贡献代码、丰富⽂档、提交issue、改进⽹站、交流分享等，提⾼⾃⼰专业 能⼒的同时还可以提升个⼈影响⼒、扩展⼈脉。 • 项⽬https://github.com/opencurve/curve • 版本发布周期：每半年⼀个⼤版本，1～2个⽉⼀个⼩版本 • 了解Curve进展：每隔2周的Curve周会说明Curve进展以及讨论相关问题 • 提交bug与建议：http://github.com/opencurve/curve/issues

chubaofs 方案设计思考 1.Trash机制是实现1个(类似chubaofs)，还是2个（类似moosefs）？ 2. Trash放在哪里？ 3. 是否需要做session机制（在metaserver打开），来维护inode的打开情况？ 方案设计 Trash机制： Session机制： 遗留问题 工作量评估 背景 目前curvefs client版本对删除unlink和rmdir的设计 moosefs 未对接forget moosefs 实现了在mds上open，因此删除时可以判断文件是否被打开 moosefs使用了两种机制，来实现上述功能，分别是trash机制和reserve机制（最新版本叫sustained），两种机制如下： trash机制： 对于所有TYPE_FILE类型的文件在删除时， ，则不会立即将该文件彻底删除，而是将其类型修改为TYPE_TRASH并且将该节点从 若其trashtime大于0 站。 通过META文件系统来访问trash 通过trash机制，可实现文件的恢复UNDEL 回收站实现了一个timer，定期判断trashtime，执行定期清理回收站 清理时，当文件仍处于打开状态，则还需要进入下sustained/reserve中。 sustained机制/reserve机制 当一个trashtime等于0的TYPE_FILE类型的文件被一个客户端正

行分片，Dentry按照parentid进行分片 rename：rename /A/C到/B/E hardlink：生成一个hardlink /B/E，指向文件/A/C 6、curve文件系统的多文件系统的设计 1、设计一个分布式文件系统需要考虑的点： 文件系统的元数据是否全缓存？ 元数据持久化在单独的元数据服务器上？在磁盘上？在volume上？ inode+dentry方式？当前curve块存储的kv方式？ hashtable (parent inode + name) 全内存 chunk → hashtable(chunk id) log + dump record 差 否 chunk 链式多副本 overwirte有数据不一致风险 chubaofs（cfs） 有元数据服务器 inode → b tree(key ino) dentry → b tree (key parentIno + hash 扩展时大量迁移 client缓存 inode→ hashtable(gfid) dentry→ hashtable(name) inode扩展属性字段 和写数据一样 好 写多份 overwirte有数据不一致风险 curve 有元数据服务器 lru cache缓存 kv → hashtable(key parent inode + name) segment kv

是高性能、高可用、高可靠的分布式存储系统 • 高性能、低延迟 • 可支撑储场景：块存储、对象存储、云原生数据库、EC等 • 当前实现了高性能块存储，对接OpenStack和 K8s 网易内部线上无故障稳定运行一年多，线上异常演练 • 已开源 • github主页： https://opencurve.github.io/ • github代码仓库： https://github.com/opencurve/curve 地址空间到—>chunk: 1 : 1 • 采用append的方式写入数据组织形式 • AppendFile • 地址空间到—>chunk: 1 : 1 • 采用append的方式写入 • 支撑多副本对象存储 通过文件/特殊目录隔离 挖洞即时回收 单独的元信息的存储方案数据组织形式 • AppendECFile • 地址空间到—>chunk: 1 : 1 • 数据chunk + 校验chunk数据组织形式 1 0.998 4K随机写 4K随机读 61.12 % 67.8% 测试环境：6台服务器*20块SATA SSD，E5-2660 v4，256G，3副本场景 高性能高性能 • quorum机制：raft • 轻量级快照 • io路径上的优化 • filepool落盘零放大 • 轻量级线性一致性读 • io路径上用户空间零拷贝 10卷4K随机读写IOPS 294k 185k

ql， 用于存储集群拓扑的相关信息；二是etcd，用于存储文件的元数据信息。而etcd可以用于实现mds高可用，没必要引入其他组件。 使用etcd实现元数据节点的leader主要依赖于它的两个核心机制: TTL和CAS。TTL(time to live)指的是给一个key设置一个有效期，到期后key会被自动删掉。这在很多分布式锁的实现上都会用到，可以保证锁的实时性和有效性。CAS(Atomic 程如下： 正常情况： step1: 三个mds向etcdserver写入带有相同前缀的key，etcd会给每个key一个版本号(revision: 是全局递增的)© XXX Page 12 of 30 1. 2. 1. step2: 写入key版本最小的mds当选leader 其余mds对 进行watch。例如MDS2获取到有相同前缀Leader的key为{ [Leader/MDS1 且revision小于自身的key中，revision最大的那个 MDS3获取到有相同前缀Leader的key为{ [Leader/MDS1, revision:2], [Leader/MDS2, revision:3],}, 其中版本号较大的为 [Leader/MDS2, revision:3], 因此watch Leader/MDS2。 step3: MDS1退出后，MDS2收到MDS1的key被删除的消息，Campagin成功©

0 wanghai01 neteaseusers 0 Apr 10 2081 folder fuse默认是不会检查文件访问权限的，它允许在文件系统中自由的实现访问控制策略或将其下放到底层文件访问机制(e.g. in case of network filesystems)。挂载参数‘default_permissions’用于启用内核自己的权限检查，而不是将权限检查推迟到文件系统，除了文件系统 存在，且默认情况大多数不能登录系统 普通用户： UID:500~65535 具备系统管理员root的权限的运维人员添加的，权限很小，一般用sudo管理提权 用户和用户组的关系： 一对一、一对多、多对一、多对多 文件系统用户权限管理 对mode的管理 uidgidmode message Inode { required uint64 inodeId = 1; required 存储实现就是基于这种扩展属性的。 Inode Table中保存有若干个 Ext4_inode ，每个 Inode 大小为 ext4_super_block 中指定的 s_inode_size, 然而一个 Inode 不一定用到这么多的大小，节点信息只用到 128 个字节的空间。剩下的部分作为扩展文件属性 (Xattr)，扩展属性内部是由一个扩展属性头和若干个扩展属性实体项构成的。© XXX Page 29 of 33 // fs/ext4/xattr

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。 为了确保最终交付的软件满足需求，必须将质量控制贯穿于设计、开发到测试的整个流程中。 设计  设计流程  文档规范 开发  编码规范与提交流程  版本管理 测试  测试方法论  CI与异常测试 6/33设计流程 Curve团队采用敏捷开发模式，负责人在制定迭代计划时，确认哪些任务需要设计 文档：  小需求（改动小）将实现思路记 程度上保证master分支的稳定性。 master 10/33版本管理 Curve版本命名规则是x.y.z{-后缀}  x为主版本号，每次发布大版本时递增； 大版本一般半年发布一次。  y为次版本号，每次发布小版本时递增; 小版本一般1~2个月发布一次。  z为修订号，修复一批bug后递增。  后缀表示版本状态，beta表示测试版本，rc 表示发布候选版本，空白表示正式版。 Curve所有功能 Curve所有功能开发均在master分支进行，而版本发布则在相应的release分支进行：  从master拉出一个新分支release-x.y，打beta版标签后，提交QA团队测试 ；  beta版的bug修复代码先合入master分支，再cherry-pick到release-x.y分支；  beta版bug修复完成后，打rc版标签（可能有多个rc版），上线到测试环境；  经bug修复和长时间

Log Raft Snapshot 持久化文件 key_value_pairs 其他说明 实现 1、inode、entry 的编码 2、KVStore Q&A 单靠 redis 的 AOF 机制能否保证数据不丢失? redis 的高可用、高可扩方案？ redis + muliraft 存在的问题？ redis 改造 vs 自己实现? redis 中哈希表实现的优点？ 参考 前言 根据 + 持久化文件 字段 字节数 说明 CURVEFS 7 magic number（常量字符 "CURVEFS"），用于标识该文件为 curvefs 元数据持久化文件 version 4 文件版本号（当文件格式变化时，可以 100% 向后兼容加载旧版持久化文件） size 8 键值对数量 key_value_pairs / 键值对（当 size 为 0 时，该字段为空） EOF 1 特殊标记常量 filePtah; // WAL dump (WAL : curvefs.waldump : curvefs.dump) }; Q&A© XXX Page 9 of 12 单靠 redis 的 AOF 机制能否保证数据不丢失? 不能，因为 AOF 与 SET/DEL 这些操作不是同步进行的，即使刷入文件配置项 开启最高级别的 always 选项，也有可能丢失一个事件循环的数据，实现如下： appendfsync

BRPC简介 ●BRPC是Curve的基础通讯框架 ●支持远程过程调用 –C++ –TCP传输 –bthread协程(m:n调度，减少基于内核的下文切换 ，减少cache miss) ●多协议支持 –baidu_std,http,grpc… ●protobuf3 BRPC简介 ●Client/Server架构 ●使用Protobuf定义协议文件 –例如: echo.proto:4 Channel创建Socket20 Channel远程调用的发起21 UCX ●NVIDIA Mellanox 开源项目 ●支持RDMA，TCP，Shared memory等 ●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 关闭连接。此举和Socket原来代码一样，减少了修 改。UcpCm检测到pipe读端可读，关闭UcpConnection。 ●以上修改实际上绕过了BRPC的Event dispatcher触发读写机制，UCX自己完成发送接收45 连接管理器UcpCm ●连接管理类 –全局唯一对象 –通过UcpCm * get_or_create_ucp_cm(void)获取 –完成连接的接受 –完成连接的创建

slave，slave 在内存中也缓存了全部元数据信息 master-slave 多副本数据 CurveFS 分布式元数据设计 类似 chubaofs 的元数据设计方式，同样是采用 dentry，inode 两层映射关系，所有的元数据都缓存在内存中。元数据是分片的，使用 multi-raft 持久化元数据以及保证多副本数据一致性。基于这种方式开发： a. 性能 由于元数据分片，获取元数据 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。 因此对元数据节点的要求总结为：高可用、高可扩、高可靠、高性能。 架构设计 卷和文件系统© XXX Page 5 of 14 1. 1. 2. 2. 1. 2. 1. 2. 一个卷对应一个文件系统 文件系统中文件数据和chunk是一对多的关系。 底层 chunk metaserver: 元数据服务进程。一个进程管理多个复制组 copyset: 复制组，使用 raft 保证数据一致性。复制组中保存文件系统的部分元数据信息 文件系统元数据和复制组是多对多的关系 一个复制组可以包含多个文件的元数据信息 复制组 wal 记录元数据操作 定期 snapshot 对 wal 进行清理。snapshot 中存储的是键值对，其中 inode 文件中存储 inode-inodeInfo;