closes #8497
[arvados.git] / services / keepstore / azure_blob_volume.go
1 package main
2
3 import (
4         "bytes"
5         "errors"
6         "flag"
7         "fmt"
8         "io"
9         "io/ioutil"
10         "log"
11         "os"
12         "regexp"
13         "strings"
14         "sync"
15         "time"
16
17         "github.com/curoverse/azure-sdk-for-go/storage"
18 )
19
20 var (
21         azureMaxGetBytes           int
22         azureStorageAccountName    string
23         azureStorageAccountKeyFile string
24         azureStorageReplication    int
25         azureWriteRaceInterval     = 15 * time.Second
26         azureWriteRacePollTime     = time.Second
27 )
28
29 func readKeyFromFile(file string) (string, error) {
30         buf, err := ioutil.ReadFile(file)
31         if err != nil {
32                 return "", errors.New("reading key from " + file + ": " + err.Error())
33         }
34         accountKey := strings.TrimSpace(string(buf))
35         if accountKey == "" {
36                 return "", errors.New("empty account key in " + file)
37         }
38         return accountKey, nil
39 }
40
41 type azureVolumeAdder struct {
42         *volumeSet
43 }
44
45 func (s *azureVolumeAdder) Set(containerName string) error {
46         if trashLifetime != 0 {
47                 return ErrNotImplemented
48         }
49
50         if containerName == "" {
51                 return errors.New("no container name given")
52         }
53         if azureStorageAccountName == "" || azureStorageAccountKeyFile == "" {
54                 return errors.New("-azure-storage-account-name and -azure-storage-account-key-file arguments must given before -azure-storage-container-volume")
55         }
56         accountKey, err := readKeyFromFile(azureStorageAccountKeyFile)
57         if err != nil {
58                 return err
59         }
60         azClient, err := storage.NewBasicClient(azureStorageAccountName, accountKey)
61         if err != nil {
62                 return errors.New("creating Azure storage client: " + err.Error())
63         }
64         if flagSerializeIO {
65                 log.Print("Notice: -serialize is not supported by azure-blob-container volumes.")
66         }
67         v := NewAzureBlobVolume(azClient, containerName, flagReadonly, azureStorageReplication)
68         if err := v.Check(); err != nil {
69                 return err
70         }
71         *s.volumeSet = append(*s.volumeSet, v)
72         return nil
73 }
74
75 func init() {
76         flag.Var(&azureVolumeAdder{&volumes},
77                 "azure-storage-container-volume",
78                 "Use the given container as a storage volume. Can be given multiple times.")
79         flag.StringVar(
80                 &azureStorageAccountName,
81                 "azure-storage-account-name",
82                 "",
83                 "Azure storage account name used for subsequent --azure-storage-container-volume arguments.")
84         flag.StringVar(
85                 &azureStorageAccountKeyFile,
86                 "azure-storage-account-key-file",
87                 "",
88                 "File containing the account key used for subsequent --azure-storage-container-volume arguments.")
89         flag.IntVar(
90                 &azureStorageReplication,
91                 "azure-storage-replication",
92                 3,
93                 "Replication level to report to clients when data is stored in an Azure container.")
94         flag.IntVar(
95                 &azureMaxGetBytes,
96                 "azure-max-get-bytes",
97                 BlockSize,
98                 fmt.Sprintf("Maximum bytes to request in a single GET request. If smaller than %d, use multiple concurrent range requests to retrieve a block.", BlockSize))
99 }
100
101 // An AzureBlobVolume stores and retrieves blocks in an Azure Blob
102 // container.
103 type AzureBlobVolume struct {
104         azClient      storage.Client
105         bsClient      storage.BlobStorageClient
106         containerName string
107         readonly      bool
108         replication   int
109 }
110
111 // NewAzureBlobVolume returns a new AzureBlobVolume using the given
112 // client and container name. The replication argument specifies the
113 // replication level to report when writing data.
114 func NewAzureBlobVolume(client storage.Client, containerName string, readonly bool, replication int) *AzureBlobVolume {
115         return &AzureBlobVolume{
116                 azClient:      client,
117                 bsClient:      client.GetBlobService(),
118                 containerName: containerName,
119                 readonly:      readonly,
120                 replication:   replication,
121         }
122 }
123
124 // Check returns nil if the volume is usable.
125 func (v *AzureBlobVolume) Check() error {
126         ok, err := v.bsClient.ContainerExists(v.containerName)
127         if err != nil {
128                 return err
129         }
130         if !ok {
131                 return errors.New("container does not exist")
132         }
133         return nil
134 }
135
136 // Get reads a Keep block that has been stored as a block blob in the
137 // container.
138 //
139 // If the block is younger than azureWriteRaceInterval and is
140 // unexpectedly empty, assume a PutBlob operation is in progress, and
141 // wait for it to finish writing.
142 func (v *AzureBlobVolume) Get(loc string) ([]byte, error) {
143         var deadline time.Time
144         haveDeadline := false
145         buf, err := v.get(loc)
146         for err == nil && len(buf) == 0 && loc != "d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e" {
147                 // Seeing a brand new empty block probably means we're
148                 // in a race with CreateBlob, which under the hood
149                 // (apparently) does "CreateEmpty" and "CommitData"
150                 // with no additional transaction locking.
151                 if !haveDeadline {
152                         t, err := v.Mtime(loc)
153                         if err != nil {
154                                 log.Print("Got empty block (possible race) but Mtime failed: ", err)
155                                 break
156                         }
157                         deadline = t.Add(azureWriteRaceInterval)
158                         if time.Now().After(deadline) {
159                                 break
160                         }
161                         log.Printf("Race? Block %s is 0 bytes, %s old. Polling until %s", loc, time.Since(t), deadline)
162                         haveDeadline = true
163                 } else if time.Now().After(deadline) {
164                         break
165                 }
166                 bufs.Put(buf)
167                 time.Sleep(azureWriteRacePollTime)
168                 buf, err = v.get(loc)
169         }
170         if haveDeadline {
171                 log.Printf("Race ended with len(buf)==%d", len(buf))
172         }
173         return buf, err
174 }
175
176 func (v *AzureBlobVolume) get(loc string) ([]byte, error) {
177         expectSize := BlockSize
178         if azureMaxGetBytes < BlockSize {
179                 // Unfortunately the handler doesn't tell us how long the blob
180                 // is expected to be, so we have to ask Azure.
181                 props, err := v.bsClient.GetBlobProperties(v.containerName, loc)
182                 if err != nil {
183                         return nil, v.translateError(err)
184                 }
185                 if props.ContentLength > int64(BlockSize) || props.ContentLength < 0 {
186                         return nil, fmt.Errorf("block %s invalid size %d (max %d)", loc, props.ContentLength, BlockSize)
187                 }
188                 expectSize = int(props.ContentLength)
189         }
190
191         buf := bufs.Get(expectSize)
192         if expectSize == 0 {
193                 return buf, nil
194         }
195
196         // We'll update this actualSize if/when we get the last piece.
197         actualSize := -1
198         pieces := (expectSize + azureMaxGetBytes - 1) / azureMaxGetBytes
199         errors := make([]error, pieces)
200         var wg sync.WaitGroup
201         wg.Add(pieces)
202         for p := 0; p < pieces; p++ {
203                 go func(p int) {
204                         defer wg.Done()
205                         startPos := p * azureMaxGetBytes
206                         endPos := startPos + azureMaxGetBytes
207                         if endPos > expectSize {
208                                 endPos = expectSize
209                         }
210                         var rdr io.ReadCloser
211                         var err error
212                         if startPos == 0 && endPos == expectSize {
213                                 rdr, err = v.bsClient.GetBlob(v.containerName, loc)
214                         } else {
215                                 rdr, err = v.bsClient.GetBlobRange(v.containerName, loc, fmt.Sprintf("%d-%d", startPos, endPos-1))
216                         }
217                         if err != nil {
218                                 errors[p] = err
219                                 return
220                         }
221                         defer rdr.Close()
222                         n, err := io.ReadFull(rdr, buf[startPos:endPos])
223                         if pieces == 1 && (err == io.ErrUnexpectedEOF || err == io.EOF) {
224                                 // If we don't know the actual size,
225                                 // and just tried reading 64 MiB, it's
226                                 // normal to encounter EOF.
227                         } else if err != nil {
228                                 errors[p] = err
229                         }
230                         if p == pieces-1 {
231                                 actualSize = startPos + n
232                         }
233                 }(p)
234         }
235         wg.Wait()
236         for _, err := range errors {
237                 if err != nil {
238                         bufs.Put(buf)
239                         return nil, v.translateError(err)
240                 }
241         }
242         return buf[:actualSize], nil
243 }
244
245 // Compare the given data with existing stored data.
246 func (v *AzureBlobVolume) Compare(loc string, expect []byte) error {
247         rdr, err := v.bsClient.GetBlob(v.containerName, loc)
248         if err != nil {
249                 return v.translateError(err)
250         }
251         defer rdr.Close()
252         return compareReaderWithBuf(rdr, expect, loc[:32])
253 }
254
255 // Put stores a Keep block as a block blob in the container.
256 func (v *AzureBlobVolume) Put(loc string, block []byte) error {
257         if v.readonly {
258                 return MethodDisabledError
259         }
260         return v.bsClient.CreateBlockBlobFromReader(v.containerName, loc, uint64(len(block)), bytes.NewReader(block))
261 }
262
263 // Touch updates the last-modified property of a block blob.
264 func (v *AzureBlobVolume) Touch(loc string) error {
265         if v.readonly {
266                 return MethodDisabledError
267         }
268         return v.bsClient.SetBlobMetadata(v.containerName, loc, map[string]string{
269                 "touch": fmt.Sprintf("%d", time.Now()),
270         })
271 }
272
273 // Mtime returns the last-modified property of a block blob.
274 func (v *AzureBlobVolume) Mtime(loc string) (time.Time, error) {
275         props, err := v.bsClient.GetBlobProperties(v.containerName, loc)
276         if err != nil {
277                 return time.Time{}, err
278         }
279         return time.Parse(time.RFC1123, props.LastModified)
280 }
281
282 // IndexTo writes a list of Keep blocks that are stored in the
283 // container.
284 func (v *AzureBlobVolume) IndexTo(prefix string, writer io.Writer) error {
285         params := storage.ListBlobsParameters{
286                 Prefix: prefix,
287         }
288         for {
289                 resp, err := v.bsClient.ListBlobs(v.containerName, params)
290                 if err != nil {
291                         return err
292                 }
293                 for _, b := range resp.Blobs {
294                         t, err := time.Parse(time.RFC1123, b.Properties.LastModified)
295                         if err != nil {
296                                 return err
297                         }
298                         if !v.isKeepBlock(b.Name) {
299                                 continue
300                         }
301                         if b.Properties.ContentLength == 0 && t.Add(azureWriteRaceInterval).After(time.Now()) {
302                                 // A new zero-length blob is probably
303                                 // just a new non-empty blob that
304                                 // hasn't committed its data yet (see
305                                 // Get()), and in any case has no
306                                 // value.
307                                 continue
308                         }
309                         fmt.Fprintf(writer, "%s+%d %d\n", b.Name, b.Properties.ContentLength, t.Unix())
310                 }
311                 if resp.NextMarker == "" {
312                         return nil
313                 }
314                 params.Marker = resp.NextMarker
315         }
316 }
317
318 // Trash a Keep block.
319 func (v *AzureBlobVolume) Trash(loc string) error {
320         if v.readonly {
321                 return MethodDisabledError
322         }
323
324         if trashLifetime != 0 {
325                 return ErrNotImplemented
326         }
327
328         // Ideally we would use If-Unmodified-Since, but that
329         // particular condition seems to be ignored by Azure. Instead,
330         // we get the Etag before checking Mtime, and use If-Match to
331         // ensure we don't delete data if Put() or Touch() happens
332         // between our calls to Mtime() and DeleteBlob().
333         props, err := v.bsClient.GetBlobProperties(v.containerName, loc)
334         if err != nil {
335                 return err
336         }
337         if t, err := v.Mtime(loc); err != nil {
338                 return err
339         } else if time.Since(t) < blobSignatureTTL {
340                 return nil
341         }
342         return v.bsClient.DeleteBlob(v.containerName, loc, map[string]string{
343                 "If-Match": props.Etag,
344         })
345 }
346
347 // Untrash a Keep block.
348 // TBD
349 func (v *AzureBlobVolume) Untrash(loc string) error {
350         return ErrNotImplemented
351 }
352
353 // Status returns a VolumeStatus struct with placeholder data.
354 func (v *AzureBlobVolume) Status() *VolumeStatus {
355         return &VolumeStatus{
356                 DeviceNum: 1,
357                 BytesFree: BlockSize * 1000,
358                 BytesUsed: 1,
359         }
360 }
361
362 // String returns a volume label, including the container name.
363 func (v *AzureBlobVolume) String() string {
364         return fmt.Sprintf("azure-storage-container:%+q", v.containerName)
365 }
366
367 // Writable returns true, unless the -readonly flag was on when the
368 // volume was added.
369 func (v *AzureBlobVolume) Writable() bool {
370         return !v.readonly
371 }
372
373 // Replication returns the replication level of the container, as
374 // specified by the -azure-storage-replication argument.
375 func (v *AzureBlobVolume) Replication() int {
376         return v.replication
377 }
378
379 // If possible, translate an Azure SDK error to a recognizable error
380 // like os.ErrNotExist.
381 func (v *AzureBlobVolume) translateError(err error) error {
382         switch {
383         case err == nil:
384                 return err
385         case strings.Contains(err.Error(), "404 Not Found"):
386                 // "storage: service returned without a response body (404 Not Found)"
387                 return os.ErrNotExist
388         default:
389                 return err
390         }
391 }
392
393 var keepBlockRegexp = regexp.MustCompile(`^[0-9a-f]{32}$`)
394
395 func (v *AzureBlobVolume) isKeepBlock(s string) bool {
396         return keepBlockRegexp.MatchString(s)
397 }