【ceph学习】ceph如何进行数据的读写（1）

news2024/11/15 12:47:14

版本

ceph版本为17.

ceph如何进行读写接口的实现

Ceph的客户端通过librados的接口进行集群的访问，这里的访问包括：
1）对集群的整体访问
2）对象的访问
两类接口，这套接口（API）包括C、C++和Python的实现，接口通过网络实现对Ceph集群的访问。在客户端层面，可以在自己的程序中调用该接口，从而集成Ceph集群的存储功能，或者在监控程序中实现对Ceph集群状态的监控。

初始化一个ObjectWriteOperation对象，并进行初始化，设置参数，然后进行写操作。

例子：在RGW中，客户端会初始化一个OBjectWriteOperation的对象，然后调用librados中的接口进行操作。

    ObjectWriteOperation op;
    op.create(false);
    op.setxattr(RGW_ATTR_ID_TAG, bl);
    op.mtime2(&mtime_ts);
    op.write_full(*meta.data);
    op.rmxattr(name.c_str());
    rgw_rados_operate(dpp, ref.pool.ioctx(), ref.obj.oid, &op, null_yield);
    ioctx.operate(oid, op, flags);

下面针对每个函数调用进行详细的描述

Create：初始化op对象
void librados::ObjectWriteOperation::create(bool exclusive)，实际调用的是ObjectOperation::create

//librados_cxx.cc
void librados::ObjectWriteOperation::create(bool exclusive){
    ceph_assert(impl);
    ::ObjectOperation *o = &impl->o;
    o->create(exclusive);
}
//osdc/Object.h
void create(bool excl) {
    OSDOp& o = add_op(CEPH_OSD_OP_CREATE);
    o.op.flags = (excl ? CEPH_OSD_OP_FLAG_EXCL : 0);
}
//ops是ObjectOperation中的一个属性，类型为small_vector<OSDOp, osdc_opvec_len>;
OSDOp& add_op(int op) {
    ops.emplace_back();
    ops.back().op.op = op;
    out_bl.push_back(nullptr);
    ceph_assert(ops.size() == out_bl.size());
    out_handler.emplace_back();
    ceph_assert(ops.size() == out_handler.size());
    out_rval.push_back(nullptr);
    ceph_assert(ops.size() == out_rval.size());
    out_ec.push_back(nullptr);
    ceph_assert(ops.size() == out_ec.size());
    return ops.back();
}

setxattr和rmxattr
二者类似，设置op对象的一些必要操作。

//librados_cxx.cc
void librados::ObjectWriteOperation::setxattr(const char *name, const bufferlist& v)
{
ceph_assert(impl);
::ObjectOperation *o = &impl->o;
o->setxattr(name, v);
}
//osdc/Object.h
void setxattr(const char *name, const ceph::buffer::list& bl) {
    add_xattr(CEPH_OSD_OP_SETXATTR, name, bl);
}
//ops是ObjectOperation中的一个属性，类型为small_vector<OSDOp, osdc_opvec_len>;
void add_xattr(int op, const char *name, const ceph::buffer::list& data) {
    OSDOp& osd_op = add_op(op);
    osd_op.op.xattr.name_len = (name ? strlen(name) : 0);
    osd_op.op.xattr.value_len = data.length();
    if (name)
        osd_op.indata.append(name, osd_op.op.xattr.name_len);
    osd_op.indata.append(data);
}

write_full
关键函数，进行对象的写操作。

//librados_cxx.cc
void librados::ObjectWriteOperation::write_full(const bufferlist& bl){
    ceph_assert(impl);
    ::ObjectOperation *o = &impl->o;
    bufferlist c = bl;
    o->write_full(c);
}
//osdc/Object.h
void write_full(ceph::buffer::list& bl) {
    add_data(CEPH_OSD_OP_WRITEFULL, 0, bl.length(), bl);
}
void add_data(int op, uint64_t off, uint64_t len, ceph::buffer::list& bl) {
    OSDOp& osd_op = add_op(op);
    osd_op.op.extent.offset = off;
    osd_op.op.extent.length = len;
    osd_op.indata.claim_append(bl);
}

rgw_rados_operate
当op初步处理完成后，即可进行operate操作。交由存储池的ioctx进行处理

int rgw_rados_operate(const DoutPrefixProvider *dpp, librados::IoCtx& ioctx, const std::string& oid,
                    librados::ObjectWriteOperation *op, optional_yield y, int flags){
    if (y) {
        auto& context = y.get_io_context();
        auto& yield = y.get_yield_context();
        boost::system::error_code ec;
        librados::async_operate(context, ioctx, oid, op, flags, yield[ec]);
        return -ec.value();
    }
    if (is_asio_thread) {
        ldpp_dout(dpp, 20) << "WARNING: blocking librados call" << dendl;
    }
    return ioctx.operate(oid, op, flags);
}
int librados::IoCtx::operate(const std::string& oid, librados::ObjectWriteOperation *o, int flags) {
    object_t obj(oid);
    if (unlikely(!o->impl))
        return -EINVAL;
    return io_ctx_impl->operate(obj, &o->impl->o, (ceph::real_time *)o->impl->prt, translate_flags(flags));
}
//librados/IoctxImpl.cc
//其中核心部分是objecter_op和objecter的op_submit函数.objecter是osdc的Object类的对象，后面的操作就涉及到osdc中的操作了。
int librados::IoCtxImpl::operate(const object_t& oid, ::ObjectOperation *o,
                ceph::real_time *pmtime, int flags)
{
ceph::real_time ut = (pmtime ? *pmtime :
    ceph::real_clock::now());

/* can't write to a snapshot */
if (snap_seq != CEPH_NOSNAP)
    return -EROFS;

if (!o->size())
    return 0;

ceph::mutex mylock = ceph::make_mutex("IoCtxImpl::operate::mylock");
ceph::condition_variable cond;
bool done;
int r;
version_t ver;

Context *oncommit = new C_SafeCond(mylock, cond, &done, &r);

int op = o->ops[0].op.op;
ldout(client->cct, 10) << ceph_osd_op_name(op) << " oid=" << oid
            << " nspace=" << oloc.nspace << dendl;
Objecter::Op *objecter_op = objecter->prepare_mutate_op(
    oid, oloc,
    *o, snapc, ut,
    flags | extra_op_flags,
    oncommit, &ver);
objecter->op_submit(objecter_op);

{
    std::unique_lock l{mylock};
    cond.wait(l, [&done] { return done;});
}
ldout(client->cct, 10) << "Objecter returned from "
    << ceph_osd_op_name(op) << " r=" << r << dendl;

set_sync_op_version(ver);

return r;
}