DAOS 分布式異步對象存儲｜Pool

Pool 是分布在不同存儲節點上的一組 Target，在這些存儲節點上分布數據和元數據以實現水平可伸縮性，并對其進行復制或糾刪碼編碼以確保持久性和可用性（請參考 DAOS 分布式異步對象存儲｜存儲模型?DAOS Pool 一節）。

Pool Service

Pool Service (pool_svc) 存儲 Pool 的元數據，并提供一個 API 來查詢和更新 Pool 的配置。

Pool 的元數據被組織為鍵值存儲 (key-value stores, KVS) 的層次結構，這些鍵值通過復制存儲在多個服務器上，而這些服務器由 Raft 一致性協議支持。

客戶端請求只能由 Leader 提供服務，而 Follower 的副本只響應一個指向當前 Leader 的提示，以便客戶端重試。

pool_svc?派生自一個通用的復制服務模塊 rsvc（請參考 Replicated Services: Architecture），它的實現便于客戶端搜索當前的 Leader。

元數據設計

第一級 KVS 存儲 Pool 映射、UID、GID 和 mode 等安全屬性、與空間管理和自愈（請參考 Rebuild）相關的信息，以及包含用戶定義屬性的第二級 KVS（請參考 Container Service: Metadata Layout）。

此外，它還存儲有關 Pool 連接的信息，這些信息由 Pool 句柄表示，并由客戶端生成的句柄 UUID 標識。

術語“Pool 連接” (pool connection) 和“Pool 句柄” (pool handle) 可以互換使用。

Pool 操作

Pool / Pool Service 創建

Pool 的創建完全由管理服務驅動，因為與存儲分配和查詢容錯域相關的步驟需要特殊權限。

格式化所有 Target 后，Target 組件調用每個 Target 上的 Pool 模塊的 ds_pool_create，它為當前 Target 生成一個新的 UUID，并將其存儲在 DSM_META_FILE 中。

此時，管理模塊通過調用 ds_pool_svc_create 將控制權傳遞給 Pool 模塊，這將在組合 Pool 和 Container Service 的選定節點子集上初始化復制服務。

Pool 模塊現在向創建數據庫服務的服務負責人發送 Pool_CREATE?請求；然后將 Target 列表及其容錯域轉換為 Pool 映射的初始版本，并與其他初始 Pool 元數據一起存儲在 Pool Service 中。

Pool 連接

為了建立 Pool 連接，客戶端進程使用 Pool UUID、連接信息（如組名和服務等級列表）和連接標志調用客戶端庫中的 daos_pool_connect?方法；這將向 Pool Service 發起 Pool 連接請求。Pool Service 嘗試根據正在使用的安全模型（例如，類似 POSIX 的模型中的 UID/GID）對請求進行身份驗證，并將請求的功能授權給客戶端生成的 Pool 句柄 UUID。在繼續之前，Pool 映射被傳輸到客戶端；如果從這一步開始出現錯誤，服務器可以簡單地要求客戶端放棄 Pool 映射。

此時，Pool Service 將檢查現有的 Pool 句柄：

如果已經存在具有相同 UUID 的 Pool 句柄，則表示已經建立了 Pool 連接，無需執行其他操作。

如果存在另一個 Pool 句柄，且當前請求的或現有的 Pool 句柄具有獨占訪問權限，則連接請求將被拒絕，并顯示忙碌狀態代碼。

如果一切順利，Pool Service 將使用 Pool 句柄 UUID 向 Pool 中的所有 Target 發送一個集中式 POOL_TGT_CONNECT 請求。Target Service 將創建并緩存本地 Pool 對象，并打開本地 VOS Pool 進行訪問。

一組對等應用程序進程可以共享一個 Pool 連接句柄（請參考 DAOS 分布式異步對象存儲｜存儲模型 DAOS Pool 一節和 Use Cases: Storage Management and Workflow Integration）。

要關閉 Pool 連接，客戶端進程使用 Pool 句柄調用客戶端庫中的 daos_pool_disconnect 方法，觸發對 Pool Service 的 POOL_DISCONNECT 請求，Pool Service 會向 Pool 中的所有 Target 發送一個集中式 POOL_TGT_DISCONNECT 請求。這些步驟將銷毀與連接關聯的所有狀態，包括所有 Container 句柄。最好在調用 disconnect 方法之前，共享此連接的其他客戶端進程在本地銷毀它們的 Pool 句柄副本。如果一組客戶端進程在調用 disconnect 方法之前提前終止，那么一旦 Pool Service 從運行時環境中了解到該事件，它們的 Pool 連接最終將被逐出。

相關信息

Emai: debugzhang@163.com

DAOS: https://github.com/daos-stack/daos

本文翻譯自 https://github.com/daos-stack/daos/blob/master/src/pool/README.md

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