【ceph学习】ceph如何进行数据的读写（1）

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

1. 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();
   }
   

2. 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);
   }
   

3. 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);
   }
   

4. 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;
   }
   

总结

一个op经过初始化create，设置参数，setxattr，后面交给ioctx进行operate，submit给osdc。

下一篇，介绍osdc部分的处理。