© XXX Page 1 of 19 curvefs copyset与fs对应关系© XXX Page 2 of 19 版本 时间 修改者 修改内容 1.0 2021/7/23 陈威 初稿 1.1 2021/8/4 陈威 根据评审意见修改 1.2 2021/8/9 陈威 增加详细设计 1、背景 2、chubaofs的元数据管理 2.1、meta partition的创建 2.2、meta

C u r v e 质 量 、 监 控 与 运 维 秦 亦 1/33背景 01 02 03 04 Curve质量控制 Curve监控体系 Curve运维体系Curve 是网易针对块存储、对象存储、云原生数据库、EC等 多种场景自研的分布式存储系统：  高性能、低延迟  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近两年  已完整开源 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。 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 符 合系统说明书的地方。它是一个黑盒测试，可以发现系统分析和设计中的错误。 Curve的系统测试一般是由QA来完成，包含：  常规测试，主要是新增功能的手工测试；  性能测试，将性能数据与基准对照，确定性能没有出现预期外的下降或提升；  稳定性测试，在正常压力下运行足够长的时间；  异常测试，在正常流程中注入一种软硬件异常；  混沌测试，大压力多级故障（随机组合软硬件异常）。

ElectionTime的情况 4.2.4.2 GetTimeout < ElectionTime 4.2.4.3 MDS1、MDS2、MDS3的租约全部过期 4.2.4.4 总结 4.2.5 异常情况四: Etcd集群与MDS1(当前leader)出现网络分区 4.2.5.1 事件一先发生 4.2.5.2 事件二先发生 4.2.6 异常情况4：Etcd集群的follower节点异常 4.2.7 各情况汇总 1. } } 4.2 图示说明选举流程 4.2.1 正常流程 MDS1当选leader, MDS2和MDS3处于watch状态 MDS1当选leader之后，与EtcdServer建立的交互如下： ①与etcd server维持租约。这里涉及到租约的时间 LeaseTime，租约KeepAlive的时间间隔是1/3的LeaseTime nextKeepAlive := time 1. 该部分涉及到的参数说明： 参数 说明 当前配置 ElectionTimeout etcd集群leader选举的超时时间 3s LeaseTime mds当选leader之后，与etcd集群维持租约的过期时间 租约的keepalive间隔为LeaseTime/3 etcd server端限制LeaseTime >= 1.5 * ElectionTimeout 10s PeriodicGetTime

FileInstance：对应一个已挂载的卷  LeaseExecutor：负责定期与MDS通信，获取卷的元数据信息  元数据信息在打快照时会进行变化  MetaCache：元数据缓存  IOTracker：跟踪一个上层IO请求  IOSplitor：IO转换拆分  ChunkClient、CliClient：与Chunkserver进行通信  前者负责IO请求  后者负责获取复制组(copyset)的leader  MDSClient：负责与MDS交互，挂卸载卷、获取元数据信息 CLIENT整体架构QEMU： 实现了QEMU block与Client的对接层 向cinder/glance提供了Python API https://github.com/opencurve/curve-qemu-block-driver NBD： 实现了Curve-NBD，与内核NBD模块进行交互 可以作为容器的数据存储 数据面：AioWrite/AioRead、Write/Read  控制面：Create/Delete、Open/Close、Rename等  IO处理：转换、拆分、合并  元数据获取及缓存  逻辑chunk与物理chunk映射关系  物理chunk所属的复制组(copyset)  复制组所在的chunkserver列表  复制组的leader信息  Failover支持  MDS：只有主MDS才会监听端口

用户&用户组 文件系统用户权限管理 对mode的管理 对ACL（Access Control Lists）的管理 ACL Access Entry保存在哪？ ACL的表示 内存中的ACL 是如何与具体的 Inode 相关联 如何存储和获取ACL信息 Inode权限校验 chmod、chown、setfacl、getfacl接口文件系统自己如何实现 结论： 参考文献： 一、Curvefs测试 For future use.© XXX Page 14 of 33 */ unsigned reserved[22]; }; 未实现任何权限检查的文件系统通常 应在内部添加此选项，可与参数‘allow_other’一起达到共享文件访问控制。© XXX Page 15 of 33 # LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libjemalloc.so 在linux系统中， ，这些新的文件或目录都会有默认的访问权限 创建一个新的文件或者目录时 umask命令与文件和目录的默认访问权限有关，umask值则表明了需要从默认权限中去掉哪些权限来成 为最终的默认权限值。 root@pubbeta2-curve5:~# umask 0022 权限为777，文件为666，经过与umask作用，最终权限为755、644 默认目录 Windows Linux umask

初稿(背景，调研，架构设计) 2021-03-30 李小翠 增加快照部分 2021-04-13 李小翠、陈威 补充元数据数据结构 2021-04-19 李小翠、吴汉卿、许超杰等 补充文件空间分配，讨论与确认 背景 调研 开源fs 性能对比 可行性分析 方案对比 对比结论 架构设计 卷和文件系统 元数据架构 文件系统快照 方案一：文件/目录级别快照 方案二：文件系统快照 关键点 元数据设计 ： a. 性能 由于元数据分片，获取元数据需要跟多个节点进行rpc的交互，因此性能相比单机要弱一些 b. 扩展性/可用性/可靠性 使用 multi-raft, 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 分别建立对应的内存结构，再回放 wal 日志完成构建 卷的元数据管理 卷的元数据中需要包含建立在该卷之上的文件系统元数据分片的位置，以便进行元数据的索引 常见的元数据操作 Create 与 mds 交互获取 inode 和 dentry 的 copyset 位置 创建 inode© XXX Page 7 of 14 1. 3. 2. 1. 2. 3.

client的接口层）与S3交互，存取s3 中的对象。 SnapshotDataStore: • SnapshotCloneMetaStore负责管理快照和克隆任务等元数据， 通过调用etcdclient，与etcd存储交互，存取etcd中的快照和克隆 元数据。 SnapshotCloneMetaStore: • CurveClient封装了Client接口，负责与MDS和ChunkServer交互。 快照chunk和普通chunk，都是 ChunkServer上的ext4文件系统中 的文件，称为SnapFile和ChunkFile；  SnapFile 与ChunkFile是同构的,都 来自ChunkFilePool；  SnapFile与ChunkFile在同一个目录；  SnapFile的命名方式为“chunk_” + ChunkId + “_snap_”+ seqNum的形式，以区别于 同时生成PasteChunkRequest 不需要从源chunk读取: • 异步完成，不在IO主路径 • 类似与发起一个写请求，经CopysetNode走一致性协议 完成 • 完成写入后，并标记bitmap，如果全部写过，则取消 clone chunk标记。 异步完成源chunk读到的数据写入到本地 chunk ：欢 迎 大 家 参 与 C U R V E 项 目 ！ • github主页： https://opencurve

⽂件访问测试直接访问ext4 • 通过FUSE访问passthrough_ll底层ext4 • 内核调⽤延迟测试 • 与FUSE Daemon通讯120us左右，FUSE Daemon⼤概10us以内 • 瓶颈在/dev/fuse通讯开销基于FUSE可能的优化点 • 降低内核与libfuse通讯延迟 • 基于⽂件属性的操作内核直接返回？ • 基于⽂件数据的操作先内核读写 cache？实现POSIX兼容API途径及问题 bpf_cgrougp_run_sock_ops • … • set_initial_rtoCurve的Cache模块 • 底层ext4⽂件系统作为cache • cache分为写cache与读cache，读/ 写cache独⽴配置 • 与底层⽂件关系 (filename, offset, len) = func (inodeid, offset, len) • 读cache流程 • 写cache流程基于inode 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 • 参与Curve交流与讨论：微信群，右⼿边⼆维码You can take away • Curve⽂件系统采⽤cache来提升性能，对象存储来降低成本 • ⽬

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 提供与 MySQL 生态下游透明对接能力 产品体验 • 与 MySQL Binlog Binlog 完全一致体验 • 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 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 Replication 特性详情 提供与 MySQL 主备复制的能力 产品体验 • 支持 MySQL Change Master 指令 • 原生作为 MySQL 备库的能力 • 支持 PolarDB-X 之间数据同步 • 支持 DDL