OpenStack Swift源码导读之可插拔的后端设备实现
问题导读1、是什么让Swift存储的构建更加灵活了呢？
2、/swift/swift/obj/mem_diskfile.py用于什么？
3、如何理解REST API？
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Swift作为一个存储的具体实现出现在OpenStack中，与Cinder的定位有差别，这导致Swift的兼容并包性不够强。必须基于XFS文件系统来存储数据？显然Swift也希望能将数据存储到更多的后端设备中，这样Swift可以与具体的XFS文件系统解耦，作为独立的存储软件存在。这能使得Swift存储的构建更加灵活，同时也能吸引更多的存储厂商投入到其怀抱中。
Swift提供了一种简单机制来实现后端存储设备的pluggable——可插拔的后端。这篇文章想探讨一下该机制。在亚特兰大峰会上面，这一特性是Swift的热门话题之一，对于亚特兰大OpenStack峰会涉及Swift的话题这里有汇总：链接。
看起来很有意思的创举，细看起代码来，其实挺简单的。有句话说，代码之外，了无秘密。Swift对于存储介质的要求其实挺简单的，提供读取，写入接口，涉及两种类型的数据：对象数据和元数据。对于面向对象而言，这个接口的实现就很容易了。
/swift/swift/obj/server.py文件定义了REST API，在各个API中有访问DiskFile的流程，其实也就是对DiskFile需要提供的接口的要求。那么只要新的DiskFile实现各个API中需要的接口即可。这样接口其实是固定的。OpenStack的官方文档给出了接口的详细描述：Back-end API for Object Server REST APIs。新的设备如何接入？怎样被业务访问到呢？是不是整个obj目录要整体替换掉，那样显得很笨拙，有很多代码是可以共用，就像刚才提到的REST API这一部分是固定的，完全可以保留。但是从下面的代码来看：
class ObjectController(object):
…
def setup(self, conf):
"""
Implementation specific setup. This method is called at the very end
by the constructor to allow a specific implementation to modify
existing attributes or add its own attributes.
:param conf: WSGI configuration parameter
"""
# Common on-disk hierarchy shared across account, container and object
# servers.
self._diskfile_mgr = DiskFileManager(conf, self.logger)
# This is populated by global_conf_callback way below as the semaphore
# is shared by all workers.
if 'replication_semaphore' in conf:
# The value was put in a list so it could get past paste
self.replication_semaphore = conf['replication_semaphore']
else:
self.replication_semaphore = None
self.replication_failure_threshold = int(
conf.get('replication_failure_threshold') or 100)
self.replication_failure_ratio = float(
conf.get('replication_failure_ratio') or 1.0)
def get_diskfile(self, device, partition, account, container, obj,
**kwargs):
"""
Utility method for instantiating a DiskFile object supporting a given
REST API.
An implementation of the object server that wants to use a different
DiskFile class would simply over-ride this method to provide that
behavior.
"""
return self._diskfile_mgr.get_diskfile(
device, partition, account, container, obj, **kwargs)
从上面加粗的diskfile_mgr成员来看，似乎server类与diskfile耦合了，绑定在一起了。但是再看，也只有这两处涉及到了具体的Diskfile相关类的对象的生成。只要能够向server的ObjectController类中“注入”自定义的Diskfile Manager等类的对象即可。很自然的就想到了开放出setup接口，提供一个类似于setdiskfile(SpecialDiskfileMgr diskfilemgr)的接口，这样其实破坏了封装性，不是面向对象的实现。并且，ObjectController是框架生成的，不易于获取到其运行时的实例。考虑另外一种思路，就是继承server中的ObjectController，实现一个新的ObjectController，这个ObjectController只需要重写setup方法即可。如果有必要，将get_diskfile也重写一下，如果接口定义得足够优雅，那么只需要前者。运行时，将新的ObjectController注册到WSGI框架中即可。正好WSGI框架是通过配置来指定具体的server类的。因此只需要修改配置即可同时支持多种不同的后端。
Swift提供一个简单的样例，一个内存文件系统的后端接口：
/swift/swift/obj/mem_diskfile.py定义了一整套的上述文档中规定的接口的实现。/swift/swift/obj/mem_server.py中定义了新的ObjectController，供客户配置使用。只需要修改/etc/swift/object-server.conf中的pipline中的最后的server指向新的ObjectController即可。
看具体ObjectController的代码：
class ObjectController(server.ObjectController):
"""
Implements the WSGI application for the Swift In-Memory Object Server.
"""
def setup(self, conf):
"""
Nothing specific to do for the in-memory version.
:param conf: WSGI configuration parameter
"""
self._filesystem = InMemoryFileSystem()
def get_diskfile(self, device, partition, account, container, obj,
**kwargs):
"""
Utility method for instantiating a DiskFile object supporting a given
REST API.
An implementation of the object server that wants to use a different
DiskFile class would simply over-ride this method to provide that
behavior.
"""
return self._filesystem.get_diskfile(account, container, obj, **kwargs)
相信不久的将来，Swift会有越来越多的后端存储设备可以选用，这其实相当于Swift变成一个存储的管理软件，集成各种存储设备的适配“驱动”即可实现将数据存储到其上。
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