Merge branch 'patch-1' of https://github.com/mr-c/arvados into mr-c-patch-1
[arvados.git] / services / keepstore / s3_volume.go
index a60b2fc27e321f553c9784691702282ecb39a6e4..96f2e7db3965704570f3906c78ab6e624072e013 100644 (file)
@@ -5,11 +5,14 @@
 package main
 
 import (
+       "bufio"
        "bytes"
        "context"
+       "crypto/sha256"
        "encoding/base64"
        "encoding/hex"
-       "flag"
+       "encoding/json"
+       "errors"
        "fmt"
        "io"
        "io/ioutil"
@@ -18,13 +21,85 @@ import (
        "regexp"
        "strings"
        "sync"
+       "sync/atomic"
        "time"
 
-       "git.curoverse.com/arvados.git/sdk/go/arvados"
+       "git.arvados.org/arvados.git/sdk/go/arvados"
        "github.com/AdRoll/goamz/aws"
        "github.com/AdRoll/goamz/s3"
+       "github.com/prometheus/client_golang/prometheus"
+       "github.com/sirupsen/logrus"
 )
 
+func init() {
+       driver["S3"] = newS3Volume
+}
+
+func newS3Volume(cluster *arvados.Cluster, volume arvados.Volume, logger logrus.FieldLogger, metrics *volumeMetricsVecs) (Volume, error) {
+       v := &S3Volume{cluster: cluster, volume: volume, metrics: metrics}
+       err := json.Unmarshal(volume.DriverParameters, &v)
+       if err != nil {
+               return nil, err
+       }
+       v.logger = logger.WithField("Volume", v.String())
+       return v, v.check()
+}
+
+func (v *S3Volume) check() error {
+       if v.Bucket == "" {
+               return errors.New("DriverParameters: Bucket must be provided")
+       }
+       if v.IndexPageSize == 0 {
+               v.IndexPageSize = 1000
+       }
+       if v.RaceWindow < 0 {
+               return errors.New("DriverParameters: RaceWindow must not be negative")
+       }
+
+       var ok bool
+       v.region, ok = aws.Regions[v.Region]
+       if v.Endpoint == "" {
+               if !ok {
+                       return fmt.Errorf("unrecognized region %+q; try specifying endpoint instead", v.Region)
+               }
+       } else if ok {
+               return fmt.Errorf("refusing to use AWS region name %+q with endpoint %+q; "+
+                       "specify empty endpoint or use a different region name", v.Region, v.Endpoint)
+       } else {
+               v.region = aws.Region{
+                       Name:                 v.Region,
+                       S3Endpoint:           v.Endpoint,
+                       S3LocationConstraint: v.LocationConstraint,
+               }
+       }
+
+       // Zero timeouts mean "wait forever", which is a bad
+       // default. Default to long timeouts instead.
+       if v.ConnectTimeout == 0 {
+               v.ConnectTimeout = s3DefaultConnectTimeout
+       }
+       if v.ReadTimeout == 0 {
+               v.ReadTimeout = s3DefaultReadTimeout
+       }
+
+       v.bucket = &s3bucket{
+               bucket: &s3.Bucket{
+                       S3:   v.newS3Client(),
+                       Name: v.Bucket,
+               },
+       }
+       // Set up prometheus metrics
+       lbls := prometheus.Labels{"device_id": v.GetDeviceID()}
+       v.bucket.stats.opsCounters, v.bucket.stats.errCounters, v.bucket.stats.ioBytes = v.metrics.getCounterVecsFor(lbls)
+
+       err := v.bootstrapIAMCredentials()
+       if err != nil {
+               return fmt.Errorf("error getting IAM credentials: %s", err)
+       }
+
+       return nil
+}
+
 const (
        s3DefaultReadTimeout    = arvados.Duration(10 * time.Minute)
        s3DefaultConnectTimeout = arvados.Duration(time.Minute)
@@ -33,15 +108,7 @@ const (
 var (
        // ErrS3TrashDisabled is returned by Trash if that operation
        // is impossible with the current config.
-       ErrS3TrashDisabled = fmt.Errorf("trash function is disabled because -trash-lifetime=0 and -s3-unsafe-delete=false")
-
-       s3AccessKeyFile string
-       s3SecretKeyFile string
-       s3RegionName    string
-       s3Endpoint      string
-       s3Replication   int
-       s3UnsafeDelete  bool
-       s3RaceWindow    time.Duration
+       ErrS3TrashDisabled = fmt.Errorf("trash function is disabled because Collections.BlobTrashLifetime=0 and DriverParameters.UnsafeDelete=false")
 
        s3ACL = s3.Private
 
@@ -53,40 +120,6 @@ const (
        nearlyRFC1123 = "Mon, 2 Jan 2006 15:04:05 GMT"
 )
 
-type s3VolumeAdder struct {
-       *Config
-}
-
-// String implements flag.Value
-func (s *s3VolumeAdder) String() string {
-       return "-"
-}
-
-func (s *s3VolumeAdder) Set(bucketName string) error {
-       if bucketName == "" {
-               return fmt.Errorf("no container name given")
-       }
-       if s3AccessKeyFile == "" || s3SecretKeyFile == "" {
-               return fmt.Errorf("-s3-access-key-file and -s3-secret-key-file arguments must given before -s3-bucket-volume")
-       }
-       if deprecated.flagSerializeIO {
-               log.Print("Notice: -serialize is not supported by s3-bucket volumes.")
-       }
-       s.Config.Volumes = append(s.Config.Volumes, &S3Volume{
-               Bucket:        bucketName,
-               AccessKeyFile: s3AccessKeyFile,
-               SecretKeyFile: s3SecretKeyFile,
-               Endpoint:      s3Endpoint,
-               Region:        s3RegionName,
-               RaceWindow:    arvados.Duration(s3RaceWindow),
-               S3Replication: s3Replication,
-               UnsafeDelete:  s3UnsafeDelete,
-               ReadOnly:      deprecated.flagReadonly,
-               IndexPageSize: 1000,
-       })
-       return nil
-}
-
 func s3regions() (okList []string) {
        for r := range aws.Regions {
                okList = append(okList, r)
@@ -94,160 +127,158 @@ func s3regions() (okList []string) {
        return
 }
 
-func init() {
-       VolumeTypes = append(VolumeTypes, func() VolumeWithExamples { return &S3Volume{} })
-
-       flag.Var(&s3VolumeAdder{theConfig},
-               "s3-bucket-volume",
-               "Use the given bucket as a storage volume. Can be given multiple times.")
-       flag.StringVar(
-               &s3RegionName,
-               "s3-region",
-               "",
-               fmt.Sprintf("AWS region used for subsequent -s3-bucket-volume arguments. Allowed values are %+q.", s3regions()))
-       flag.StringVar(
-               &s3Endpoint,
-               "s3-endpoint",
-               "",
-               "Endpoint URL used for subsequent -s3-bucket-volume arguments. If blank, use the AWS endpoint corresponding to the -s3-region argument. For Google Storage, use \"https://storage.googleapis.com\".")
-       flag.StringVar(
-               &s3AccessKeyFile,
-               "s3-access-key-file",
-               "",
-               "`File` containing the access key used for subsequent -s3-bucket-volume arguments.")
-       flag.StringVar(
-               &s3SecretKeyFile,
-               "s3-secret-key-file",
-               "",
-               "`File` containing the secret key used for subsequent -s3-bucket-volume arguments.")
-       flag.DurationVar(
-               &s3RaceWindow,
-               "s3-race-window",
-               24*time.Hour,
-               "Maximum eventual consistency latency for subsequent -s3-bucket-volume arguments.")
-       flag.IntVar(
-               &s3Replication,
-               "s3-replication",
-               2,
-               "Replication level reported to clients for subsequent -s3-bucket-volume arguments.")
-       flag.BoolVar(
-               &s3UnsafeDelete,
-               "s3-unsafe-delete",
-               false,
-               "EXPERIMENTAL. Enable deletion (garbage collection) even when trash lifetime is zero, even though there are known race conditions that can cause data loss.")
-}
-
 // S3Volume implements Volume using an S3 bucket.
 type S3Volume struct {
-       AccessKeyFile      string
-       SecretKeyFile      string
-       Endpoint           string
-       Region             string
-       Bucket             string
-       LocationConstraint bool
-       IndexPageSize      int
-       S3Replication      int
-       ConnectTimeout     arvados.Duration
-       ReadTimeout        arvados.Duration
-       RaceWindow         arvados.Duration
-       ReadOnly           bool
-       UnsafeDelete       bool
-       StorageClasses     []string
-
-       bucket *s3bucket
-
+       arvados.S3VolumeDriverParameters
+       AuthToken      string    // populated automatically when IAMRole is used
+       AuthExpiration time.Time // populated automatically when IAMRole is used
+
+       cluster   *arvados.Cluster
+       volume    arvados.Volume
+       logger    logrus.FieldLogger
+       metrics   *volumeMetricsVecs
+       bucket    *s3bucket
+       region    aws.Region
        startOnce sync.Once
 }
 
-// Examples implements VolumeWithExamples.
-func (*S3Volume) Examples() []Volume {
-       return []Volume{
-               &S3Volume{
-                       AccessKeyFile:  "/etc/aws_s3_access_key.txt",
-                       SecretKeyFile:  "/etc/aws_s3_secret_key.txt",
-                       Endpoint:       "",
-                       Region:         "us-east-1",
-                       Bucket:         "example-bucket-name",
-                       IndexPageSize:  1000,
-                       S3Replication:  2,
-                       RaceWindow:     arvados.Duration(24 * time.Hour),
-                       ConnectTimeout: arvados.Duration(time.Minute),
-                       ReadTimeout:    arvados.Duration(5 * time.Minute),
-               },
-               &S3Volume{
-                       AccessKeyFile:  "/etc/gce_s3_access_key.txt",
-                       SecretKeyFile:  "/etc/gce_s3_secret_key.txt",
-                       Endpoint:       "https://storage.googleapis.com",
-                       Region:         "",
-                       Bucket:         "example-bucket-name",
-                       IndexPageSize:  1000,
-                       S3Replication:  2,
-                       RaceWindow:     arvados.Duration(24 * time.Hour),
-                       ConnectTimeout: arvados.Duration(time.Minute),
-                       ReadTimeout:    arvados.Duration(5 * time.Minute),
-               },
+// GetDeviceID returns a globally unique ID for the storage bucket.
+func (v *S3Volume) GetDeviceID() string {
+       return "s3://" + v.Endpoint + "/" + v.Bucket
+}
+
+func (v *S3Volume) bootstrapIAMCredentials() error {
+       if v.AccessKey != "" || v.SecretKey != "" {
+               if v.IAMRole != "" {
+                       return errors.New("invalid DriverParameters: AccessKey and SecretKey must be blank if IAMRole is specified")
+               }
+               return nil
+       }
+       ttl, err := v.updateIAMCredentials()
+       if err != nil {
+               return err
        }
+       go func() {
+               for {
+                       time.Sleep(ttl)
+                       ttl, err = v.updateIAMCredentials()
+                       if err != nil {
+                               v.logger.WithError(err).Warnf("failed to update credentials for IAM role %q", v.IAMRole)
+                               ttl = time.Second
+                       } else if ttl < time.Second {
+                               v.logger.WithField("TTL", ttl).Warnf("received stale credentials for IAM role %q", v.IAMRole)
+                               ttl = time.Second
+                       }
+               }
+       }()
+       return nil
 }
 
-// Type implements Volume.
-func (*S3Volume) Type() string {
-       return "S3"
+func (v *S3Volume) newS3Client() *s3.S3 {
+       auth := aws.NewAuth(v.AccessKey, v.SecretKey, v.AuthToken, v.AuthExpiration)
+       client := s3.New(*auth, v.region)
+       if !v.V2Signature {
+               client.Signature = aws.V4Signature
+       }
+       client.ConnectTimeout = time.Duration(v.ConnectTimeout)
+       client.ReadTimeout = time.Duration(v.ReadTimeout)
+       return client
 }
 
-// Start populates private fields and verifies the configuration is
-// valid.
-func (v *S3Volume) Start() error {
-       region, ok := aws.Regions[v.Region]
-       if v.Endpoint == "" {
-               if !ok {
-                       return fmt.Errorf("unrecognized region %+q; try specifying -s3-endpoint instead", v.Region)
-               }
-       } else if ok {
-               return fmt.Errorf("refusing to use AWS region name %+q with endpoint %+q; "+
-                       "specify empty endpoint (\"-s3-endpoint=\") or use a different region name", v.Region, v.Endpoint)
+// returned by AWS metadata endpoint .../security-credentials/${rolename}
+type iamCredentials struct {
+       Code            string
+       LastUpdated     time.Time
+       Type            string
+       AccessKeyID     string
+       SecretAccessKey string
+       Token           string
+       Expiration      time.Time
+}
+
+// Returns TTL of updated credentials, i.e., time to sleep until next
+// update.
+func (v *S3Volume) updateIAMCredentials() (time.Duration, error) {
+       ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), time.Now().Add(time.Minute))
+       defer cancel()
+
+       metadataBaseURL := "http://169.254.169.254/latest/meta-data/iam/security-credentials/"
+
+       var url string
+       if strings.Contains(v.IAMRole, "://") {
+               // Configuration provides complete URL (used by tests)
+               url = v.IAMRole
+       } else if v.IAMRole != "" {
+               // Configuration provides IAM role name and we use the
+               // AWS metadata endpoint
+               url = metadataBaseURL + v.IAMRole
        } else {
-               region = aws.Region{
-                       Name:                 v.Region,
-                       S3Endpoint:           v.Endpoint,
-                       S3LocationConstraint: v.LocationConstraint,
+               url = metadataBaseURL
+               v.logger.WithField("URL", url).Debug("looking up IAM role name")
+               req, err := http.NewRequest("GET", url, nil)
+               if err != nil {
+                       return 0, fmt.Errorf("error setting up request %s: %s", url, err)
+               }
+               resp, err := http.DefaultClient.Do(req.WithContext(ctx))
+               if err != nil {
+                       return 0, fmt.Errorf("error getting %s: %s", url, err)
                }
+               defer resp.Body.Close()
+               if resp.StatusCode == http.StatusNotFound {
+                       return 0, fmt.Errorf("this instance does not have an IAM role assigned -- either assign a role, or configure AccessKey and SecretKey explicitly in DriverParameters (error getting %s: HTTP status %s)", url, resp.Status)
+               } else if resp.StatusCode != http.StatusOK {
+                       return 0, fmt.Errorf("error getting %s: HTTP status %s", url, resp.Status)
+               }
+               body := bufio.NewReader(resp.Body)
+               var role string
+               _, err = fmt.Fscanf(body, "%s\n", &role)
+               if err != nil {
+                       return 0, fmt.Errorf("error reading response from %s: %s", url, err)
+               }
+               if n, _ := body.Read(make([]byte, 64)); n > 0 {
+                       v.logger.Warnf("ignoring additional data returned by metadata endpoint %s after the single role name that we expected", url)
+               }
+               v.logger.WithField("Role", role).Debug("looked up IAM role name")
+               url = url + role
        }
 
-       var err error
-       var auth aws.Auth
-       auth.AccessKey, err = readKeyFromFile(v.AccessKeyFile)
+       v.logger.WithField("URL", url).Debug("getting credentials")
+       req, err := http.NewRequest("GET", url, nil)
        if err != nil {
-               return err
+               return 0, fmt.Errorf("error setting up request %s: %s", url, err)
        }
-       auth.SecretKey, err = readKeyFromFile(v.SecretKeyFile)
+       resp, err := http.DefaultClient.Do(req.WithContext(ctx))
        if err != nil {
-               return err
+               return 0, fmt.Errorf("error getting %s: %s", url, err)
        }
-
-       // Zero timeouts mean "wait forever", which is a bad
-       // default. Default to long timeouts instead.
-       if v.ConnectTimeout == 0 {
-               v.ConnectTimeout = s3DefaultConnectTimeout
+       defer resp.Body.Close()
+       if resp.StatusCode != http.StatusOK {
+               return 0, fmt.Errorf("error getting %s: HTTP status %s", url, resp.Status)
        }
-       if v.ReadTimeout == 0 {
-               v.ReadTimeout = s3DefaultReadTimeout
-       }
-
-       client := s3.New(auth, region)
-       client.ConnectTimeout = time.Duration(v.ConnectTimeout)
-       client.ReadTimeout = time.Duration(v.ReadTimeout)
-       v.bucket = &s3bucket{
-               Bucket: &s3.Bucket{
-                       S3:   client,
-                       Name: v.Bucket,
-               },
+       var cred iamCredentials
+       err = json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&cred)
+       if err != nil {
+               return 0, fmt.Errorf("error decoding credentials from %s: %s", url, err)
        }
-       return nil
-}
-
-// DeviceID returns a globally unique ID for the storage bucket.
-func (v *S3Volume) DeviceID() string {
-       return "s3://" + v.Endpoint + "/" + v.Bucket
+       v.AccessKey, v.SecretKey, v.AuthToken, v.AuthExpiration = cred.AccessKeyID, cred.SecretAccessKey, cred.Token, cred.Expiration
+       v.bucket.SetBucket(&s3.Bucket{
+               S3:   v.newS3Client(),
+               Name: v.Bucket,
+       })
+       // TTL is time from now to expiration, minus 5m.  "We make new
+       // credentials available at least five minutes before the
+       // expiration of the old credentials."  --
+       // https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/iam-roles-for-amazon-ec2.html#instance-metadata-security-credentials
+       // (If that's not true, the returned ttl might be zero or
+       // negative, which the caller can handle.)
+       ttl := cred.Expiration.Sub(time.Now()) - 5*time.Minute
+       v.logger.WithFields(logrus.Fields{
+               "AccessKeyID": cred.AccessKeyID,
+               "LastUpdated": cred.LastUpdated,
+               "Expiration":  cred.Expiration,
+               "TTL":         arvados.Duration(ttl),
+       }).Debug("updated credentials")
+       return ttl, nil
 }
 
 func (v *S3Volume) getReaderWithContext(ctx context.Context, loc string) (rdr io.ReadCloser, err error) {
@@ -260,7 +291,7 @@ func (v *S3Volume) getReaderWithContext(ctx context.Context, loc string) (rdr io
        case <-ready:
                return
        case <-ctx.Done():
-               theConfig.debugLogf("s3: abandoning getReader(): %s", ctx.Err())
+               v.logger.Debugf("s3: abandoning getReader(): %s", ctx.Err())
                go func() {
                        <-ready
                        if err == nil {
@@ -297,7 +328,7 @@ func (v *S3Volume) getReader(loc string) (rdr io.ReadCloser, err error) {
 
        rdr, err = v.bucket.GetReader(loc)
        if err != nil {
-               log.Printf("warning: reading %s after successful fixRace: %s", loc, err)
+               v.logger.Warnf("reading %s after successful fixRace: %s", loc, err)
                err = v.translateError(err)
        }
        return
@@ -328,11 +359,11 @@ func (v *S3Volume) Get(ctx context.Context, loc string, buf []byte) (int, error)
        }()
        select {
        case <-ctx.Done():
-               theConfig.debugLogf("s3: interrupting ReadFull() with Close() because %s", ctx.Err())
+               v.logger.Debugf("s3: interrupting ReadFull() with Close() because %s", ctx.Err())
                rdr.Close()
                // Must wait for ReadFull to return, to ensure it
                // doesn't write to buf after we return.
-               theConfig.debugLogf("s3: waiting for ReadFull() to fail")
+               v.logger.Debug("s3: waiting for ReadFull() to fail")
                <-ready
                return 0, ctx.Err()
        case <-ready:
@@ -386,7 +417,7 @@ func (v *S3Volume) Compare(ctx context.Context, loc string, expect []byte) error
 
 // Put writes a block.
 func (v *S3Volume) Put(ctx context.Context, loc string, block []byte) error {
-       if v.ReadOnly {
+       if v.volume.ReadOnly {
                return MethodDisabledError
        }
        var opts s3.Options
@@ -397,6 +428,14 @@ func (v *S3Volume) Put(ctx context.Context, loc string, block []byte) error {
                        return err
                }
                opts.ContentMD5 = base64.StdEncoding.EncodeToString(md5)
+               // In AWS regions that use V4 signatures, we need to
+               // provide ContentSHA256 up front. Otherwise, the S3
+               // library reads the request body (from our buffer)
+               // into another new buffer in order to compute the
+               // SHA256 before sending the request -- which would
+               // mean consuming 128 MiB of memory for the duration
+               // of a 64 MiB write.
+               opts.ContentSHA256 = fmt.Sprintf("%x", sha256.Sum256(block))
        }
 
        // Send the block data through a pipe, so that (if we need to)
@@ -414,7 +453,7 @@ func (v *S3Volume) Put(ctx context.Context, loc string, block []byte) error {
        go func() {
                defer func() {
                        if ctx.Err() != nil {
-                               theConfig.debugLogf("%s: abandoned PutReader goroutine finished with err: %s", v, err)
+                               v.logger.Debugf("abandoned PutReader goroutine finished with err: %s", err)
                        }
                }()
                defer close(ready)
@@ -426,24 +465,26 @@ func (v *S3Volume) Put(ctx context.Context, loc string, block []byte) error {
        }()
        select {
        case <-ctx.Done():
-               theConfig.debugLogf("%s: taking PutReader's input away: %s", v, ctx.Err())
+               v.logger.Debugf("taking PutReader's input away: %s", ctx.Err())
                // Our pipe might be stuck in Write(), waiting for
-               // io.Copy() to read. If so, un-stick it. This means
+               // PutReader() to read. If so, un-stick it. This means
                // PutReader will get corrupt data, but that's OK: the
                // size and MD5 won't match, so the write will fail.
                go io.Copy(ioutil.Discard, bufr)
                // CloseWithError() will return once pending I/O is done.
                bufw.CloseWithError(ctx.Err())
-               theConfig.debugLogf("%s: abandoning PutReader goroutine", v)
+               v.logger.Debugf("abandoning PutReader goroutine")
                return ctx.Err()
        case <-ready:
+               // Unblock pipe in case PutReader did not consume it.
+               io.Copy(ioutil.Discard, bufr)
                return v.translateError(err)
        }
 }
 
 // Touch sets the timestamp for the given locator to the current time.
 func (v *S3Volume) Touch(loc string) error {
-       if v.ReadOnly {
+       if v.volume.ReadOnly {
                return MethodDisabledError
        }
        _, err := v.bucket.Head(loc, nil)
@@ -470,13 +511,13 @@ func (v *S3Volume) Mtime(loc string) (time.Time, error) {
                // The data object X exists, but recent/X is missing.
                err = v.bucket.PutReader("recent/"+loc, nil, 0, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
                if err != nil {
-                       log.Printf("error: creating %q: %s", "recent/"+loc, err)
+                       v.logger.WithError(err).Errorf("error creating %q", "recent/"+loc)
                        return zeroTime, v.translateError(err)
                }
-               log.Printf("info: created %q to migrate existing block to new storage scheme", "recent/"+loc)
+               v.logger.Infof("created %q to migrate existing block to new storage scheme", "recent/"+loc)
                resp, err = v.bucket.Head("recent/"+loc, nil)
                if err != nil {
-                       log.Printf("error: created %q but HEAD failed: %s", "recent/"+loc, err)
+                       v.logger.WithError(err).Errorf("HEAD failed after creating %q", "recent/"+loc)
                        return zeroTime, v.translateError(err)
                }
        } else if err != nil {
@@ -491,19 +532,20 @@ func (v *S3Volume) Mtime(loc string) (time.Time, error) {
 func (v *S3Volume) IndexTo(prefix string, writer io.Writer) error {
        // Use a merge sort to find matching sets of X and recent/X.
        dataL := s3Lister{
-               Bucket:   v.bucket.Bucket,
+               Logger:   v.logger,
+               Bucket:   v.bucket.Bucket(),
                Prefix:   prefix,
                PageSize: v.IndexPageSize,
+               Stats:    &v.bucket.stats,
        }
        recentL := s3Lister{
-               Bucket:   v.bucket.Bucket,
+               Logger:   v.logger,
+               Bucket:   v.bucket.Bucket(),
                Prefix:   "recent/" + prefix,
                PageSize: v.IndexPageSize,
+               Stats:    &v.bucket.stats,
        }
-       v.bucket.stats.Tick(&v.bucket.stats.Ops, &v.bucket.stats.ListOps)
-       v.bucket.stats.Tick(&v.bucket.stats.Ops, &v.bucket.stats.ListOps)
-       for data, recent := dataL.First(), recentL.First(); data != nil; data = dataL.Next() {
-               v.bucket.stats.Tick(&v.bucket.stats.Ops, &v.bucket.stats.ListOps)
+       for data, recent := dataL.First(), recentL.First(); data != nil && dataL.Error() == nil; data = dataL.Next() {
                if data.Key >= "g" {
                        // Conveniently, "recent/*" and "trash/*" are
                        // lexically greater than all hex-encoded data
@@ -522,15 +564,13 @@ func (v *S3Volume) IndexTo(prefix string, writer io.Writer) error {
                stamp := data
 
                // Advance to the corresponding recent/X marker, if any
-               for recent != nil {
+               for recent != nil && recentL.Error() == nil {
                        if cmp := strings.Compare(recent.Key[7:], data.Key); cmp < 0 {
                                recent = recentL.Next()
-                               v.bucket.stats.Tick(&v.bucket.stats.Ops, &v.bucket.stats.ListOps)
                                continue
                        } else if cmp == 0 {
                                stamp = recent
                                recent = recentL.Next()
-                               v.bucket.stats.Tick(&v.bucket.stats.Ops, &v.bucket.stats.ListOps)
                                break
                        } else {
                                // recent/X marker is missing: we'll
@@ -539,27 +579,30 @@ func (v *S3Volume) IndexTo(prefix string, writer io.Writer) error {
                                break
                        }
                }
+               if err := recentL.Error(); err != nil {
+                       return err
+               }
                t, err := time.Parse(time.RFC3339, stamp.LastModified)
                if err != nil {
                        return err
                }
                fmt.Fprintf(writer, "%s+%d %d\n", data.Key, data.Size, t.UnixNano())
        }
-       return nil
+       return dataL.Error()
 }
 
 // Trash a Keep block.
 func (v *S3Volume) Trash(loc string) error {
-       if v.ReadOnly {
+       if v.volume.ReadOnly {
                return MethodDisabledError
        }
        if t, err := v.Mtime(loc); err != nil {
                return err
-       } else if time.Since(t) < theConfig.BlobSignatureTTL.Duration() {
+       } else if time.Since(t) < v.cluster.Collections.BlobSigningTTL.Duration() {
                return nil
        }
-       if theConfig.TrashLifetime == 0 {
-               if !s3UnsafeDelete {
+       if v.cluster.Collections.BlobTrashLifetime == 0 {
+               if !v.UnsafeDelete {
                        return ErrS3TrashDisabled
                }
                return v.translateError(v.bucket.Del(loc))
@@ -594,7 +637,7 @@ func (v *S3Volume) checkRaceWindow(loc string) error {
                // Can't parse timestamp
                return err
        }
-       safeWindow := t.Add(theConfig.TrashLifetime.Duration()).Sub(time.Now().Add(time.Duration(v.RaceWindow)))
+       safeWindow := t.Add(v.cluster.Collections.BlobTrashLifetime.Duration()).Sub(time.Now().Add(time.Duration(v.RaceWindow)))
        if safeWindow <= 0 {
                // We can't count on "touch trash/X" to prolong
                // trash/X's lifetime. The new timestamp might not
@@ -612,13 +655,15 @@ func (v *S3Volume) checkRaceWindow(loc string) error {
 // (PutCopy returns 200 OK if the request was received, even if the
 // copy failed).
 func (v *S3Volume) safeCopy(dst, src string) error {
-       resp, err := v.bucket.PutCopy(dst, s3ACL, s3.CopyOptions{
+       resp, err := v.bucket.Bucket().PutCopy(dst, s3ACL, s3.CopyOptions{
                ContentType:       "application/octet-stream",
                MetadataDirective: "REPLACE",
-       }, v.bucket.Name+"/"+src)
+       }, v.bucket.Bucket().Name+"/"+src)
        err = v.translateError(err)
-       if err != nil {
+       if os.IsNotExist(err) {
                return err
+       } else if err != nil {
+               return fmt.Errorf("PutCopy(%q ← %q): %s", dst, v.bucket.Bucket().Name+"/"+src, err)
        }
        if t, err := time.Parse(time.RFC3339Nano, resp.LastModified); err != nil {
                return fmt.Errorf("PutCopy succeeded but did not return a timestamp: %q: %s", resp.LastModified, err)
@@ -675,23 +720,6 @@ func (v *S3Volume) String() string {
        return fmt.Sprintf("s3-bucket:%+q", v.Bucket)
 }
 
-// Writable returns false if all future Put, Mtime, and Delete calls
-// are expected to fail.
-func (v *S3Volume) Writable() bool {
-       return !v.ReadOnly
-}
-
-// Replication returns the storage redundancy of the underlying
-// device. Configured via command line flag.
-func (v *S3Volume) Replication() int {
-       return v.S3Replication
-}
-
-// GetStorageClasses implements Volume
-func (v *S3Volume) GetStorageClasses() []string {
-       return v.StorageClasses
-}
-
 var s3KeepBlockRegexp = regexp.MustCompile(`^[0-9a-f]{32}$`)
 
 func (v *S3Volume) isKeepBlock(s string) bool {
@@ -706,39 +734,39 @@ func (v *S3Volume) fixRace(loc string) bool {
        trash, err := v.bucket.Head("trash/"+loc, nil)
        if err != nil {
                if !os.IsNotExist(v.translateError(err)) {
-                       log.Printf("error: fixRace: HEAD %q: %s", "trash/"+loc, err)
+                       v.logger.WithError(err).Errorf("fixRace: HEAD %q failed", "trash/"+loc)
                }
                return false
        }
        trashTime, err := v.lastModified(trash)
        if err != nil {
-               log.Printf("error: fixRace: parse %q: %s", trash.Header.Get("Last-Modified"), err)
+               v.logger.WithError(err).Errorf("fixRace: error parsing time %q", trash.Header.Get("Last-Modified"))
                return false
        }
 
        recent, err := v.bucket.Head("recent/"+loc, nil)
        if err != nil {
-               log.Printf("error: fixRace: HEAD %q: %s", "recent/"+loc, err)
+               v.logger.WithError(err).Errorf("fixRace: HEAD %q failed", "recent/"+loc)
                return false
        }
        recentTime, err := v.lastModified(recent)
        if err != nil {
-               log.Printf("error: fixRace: parse %q: %s", recent.Header.Get("Last-Modified"), err)
+               v.logger.WithError(err).Errorf("fixRace: error parsing time %q", recent.Header.Get("Last-Modified"))
                return false
        }
 
        ageWhenTrashed := trashTime.Sub(recentTime)
-       if ageWhenTrashed >= theConfig.BlobSignatureTTL.Duration() {
+       if ageWhenTrashed >= v.cluster.Collections.BlobSigningTTL.Duration() {
                // No evidence of a race: block hasn't been written
                // since it became eligible for Trash. No fix needed.
                return false
        }
 
-       log.Printf("notice: fixRace: %q: trashed at %s but touched at %s (age when trashed = %s < %s)", loc, trashTime, recentTime, ageWhenTrashed, theConfig.BlobSignatureTTL)
-       log.Printf("notice: fixRace: copying %q to %q to recover from race between Put/Touch and Trash", "recent/"+loc, loc)
+       v.logger.Infof("fixRace: %q: trashed at %s but touched at %s (age when trashed = %s < %s)", loc, trashTime, recentTime, ageWhenTrashed, v.cluster.Collections.BlobSigningTTL)
+       v.logger.Infof("fixRace: copying %q to %q to recover from race between Put/Touch and Trash", "recent/"+loc, loc)
        err = v.safeCopy(loc, "trash/"+loc)
        if err != nil {
-               log.Printf("error: fixRace: %s", err)
+               v.logger.WithError(err).Error("fixRace: copy failed")
                return false
        }
        return true
@@ -759,105 +787,136 @@ func (v *S3Volume) translateError(err error) error {
        return err
 }
 
-// EmptyTrash looks for trashed blocks that exceeded TrashLifetime
+// EmptyTrash looks for trashed blocks that exceeded BlobTrashLifetime
 // and deletes them from the volume.
 func (v *S3Volume) EmptyTrash() {
+       if v.cluster.Collections.BlobDeleteConcurrency < 1 {
+               return
+       }
+
        var bytesInTrash, blocksInTrash, bytesDeleted, blocksDeleted int64
 
-       // Use a merge sort to find matching sets of trash/X and recent/X.
-       trashL := s3Lister{
-               Bucket:   v.bucket.Bucket,
-               Prefix:   "trash/",
-               PageSize: v.IndexPageSize,
-       }
        // Define "ready to delete" as "...when EmptyTrash started".
        startT := time.Now()
-       for trash := trashL.First(); trash != nil; trash = trashL.Next() {
+
+       emptyOneKey := func(trash *s3.Key) {
                loc := trash.Key[6:]
                if !v.isKeepBlock(loc) {
-                       continue
+                       return
                }
-               bytesInTrash += trash.Size
-               blocksInTrash++
+               atomic.AddInt64(&bytesInTrash, trash.Size)
+               atomic.AddInt64(&blocksInTrash, 1)
 
                trashT, err := time.Parse(time.RFC3339, trash.LastModified)
                if err != nil {
-                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: %q: parse %q: %s", v, trash.Key, trash.LastModified, err)
-                       continue
+                       v.logger.Warnf("EmptyTrash: %q: parse %q: %s", trash.Key, trash.LastModified, err)
+                       return
                }
                recent, err := v.bucket.Head("recent/"+loc, nil)
                if err != nil && os.IsNotExist(v.translateError(err)) {
-                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: found trash marker %q but no %q (%s); calling Untrash", v, trash.Key, "recent/"+loc, err)
+                       v.logger.Warnf("EmptyTrash: found trash marker %q but no %q (%s); calling Untrash", trash.Key, "recent/"+loc, err)
                        err = v.Untrash(loc)
                        if err != nil {
-                               log.Printf("error: %s: EmptyTrash: Untrash(%q): %s", v, loc, err)
+                               v.logger.WithError(err).Errorf("EmptyTrash: Untrash(%q) failed", loc)
                        }
-                       continue
+                       return
                } else if err != nil {
-                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: HEAD %q: %s", v, "recent/"+loc, err)
-                       continue
+                       v.logger.WithError(err).Warnf("EmptyTrash: HEAD %q failed", "recent/"+loc)
+                       return
                }
                recentT, err := v.lastModified(recent)
                if err != nil {
-                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: %q: parse %q: %s", v, "recent/"+loc, recent.Header.Get("Last-Modified"), err)
-                       continue
+                       v.logger.WithError(err).Warnf("EmptyTrash: %q: error parsing %q", "recent/"+loc, recent.Header.Get("Last-Modified"))
+                       return
                }
-               if trashT.Sub(recentT) < theConfig.BlobSignatureTTL.Duration() {
-                       if age := startT.Sub(recentT); age >= theConfig.BlobSignatureTTL.Duration()-time.Duration(v.RaceWindow) {
+               if trashT.Sub(recentT) < v.cluster.Collections.BlobSigningTTL.Duration() {
+                       if age := startT.Sub(recentT); age >= v.cluster.Collections.BlobSigningTTL.Duration()-time.Duration(v.RaceWindow) {
                                // recent/loc is too old to protect
                                // loc from being Trashed again during
                                // the raceWindow that starts if we
                                // delete trash/X now.
                                //
-                               // Note this means (TrashCheckInterval
-                               // < BlobSignatureTTL - raceWindow) is
+                               // Note this means (TrashSweepInterval
+                               // < BlobSigningTTL - raceWindow) is
                                // necessary to avoid starvation.
-                               log.Printf("notice: %s: EmptyTrash: detected old race for %q, calling fixRace + Touch", v, loc)
+                               v.logger.Infof("EmptyTrash: detected old race for %q, calling fixRace + Touch", loc)
                                v.fixRace(loc)
                                v.Touch(loc)
-                               continue
+                               return
                        }
                        _, err := v.bucket.Head(loc, nil)
                        if os.IsNotExist(err) {
-                               log.Printf("notice: %s: EmptyTrash: detected recent race for %q, calling fixRace", v, loc)
+                               v.logger.Infof("EmptyTrash: detected recent race for %q, calling fixRace", loc)
                                v.fixRace(loc)
-                               continue
+                               return
                        } else if err != nil {
-                               log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: HEAD %q: %s", v, loc, err)
-                               continue
+                               v.logger.WithError(err).Warnf("EmptyTrash: HEAD %q failed", loc)
+                               return
                        }
                }
-               if startT.Sub(trashT) < theConfig.TrashLifetime.Duration() {
-                       continue
+               if startT.Sub(trashT) < v.cluster.Collections.BlobTrashLifetime.Duration() {
+                       return
                }
                err = v.bucket.Del(trash.Key)
                if err != nil {
-                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: deleting %q: %s", v, trash.Key, err)
-                       continue
+                       v.logger.WithError(err).Errorf("EmptyTrash: error deleting %q", trash.Key)
+                       return
                }
-               bytesDeleted += trash.Size
-               blocksDeleted++
+               atomic.AddInt64(&bytesDeleted, trash.Size)
+               atomic.AddInt64(&blocksDeleted, 1)
 
                _, err = v.bucket.Head(loc, nil)
-               if os.IsNotExist(err) {
-                       err = v.bucket.Del("recent/" + loc)
-                       if err != nil {
-                               log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: deleting %q: %s", v, "recent/"+loc, err)
-                       }
-               } else if err != nil {
-                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: HEAD %q: %s", v, "recent/"+loc, err)
+               if err == nil {
+                       v.logger.Warnf("EmptyTrash: HEAD %q succeeded immediately after deleting %q", loc, loc)
+                       return
                }
+               if !os.IsNotExist(v.translateError(err)) {
+                       v.logger.WithError(err).Warnf("EmptyTrash: HEAD %q failed", loc)
+                       return
+               }
+               err = v.bucket.Del("recent/" + loc)
+               if err != nil {
+                       v.logger.WithError(err).Warnf("EmptyTrash: error deleting %q", "recent/"+loc)
+               }
+       }
+
+       var wg sync.WaitGroup
+       todo := make(chan *s3.Key, v.cluster.Collections.BlobDeleteConcurrency)
+       for i := 0; i < v.cluster.Collections.BlobDeleteConcurrency; i++ {
+               wg.Add(1)
+               go func() {
+                       defer wg.Done()
+                       for key := range todo {
+                               emptyOneKey(key)
+                       }
+               }()
+       }
+
+       trashL := s3Lister{
+               Logger:   v.logger,
+               Bucket:   v.bucket.Bucket(),
+               Prefix:   "trash/",
+               PageSize: v.IndexPageSize,
+               Stats:    &v.bucket.stats,
+       }
+       for trash := trashL.First(); trash != nil; trash = trashL.Next() {
+               todo <- trash
        }
+       close(todo)
+       wg.Wait()
+
        if err := trashL.Error(); err != nil {
-               log.Printf("error: %s: EmptyTrash: lister: %s", v, err)
+               v.logger.WithError(err).Error("EmptyTrash: lister failed")
        }
-       log.Printf("EmptyTrash stats for %v: Deleted %v bytes in %v blocks. Remaining in trash: %v bytes in %v blocks.", v.String(), bytesDeleted, blocksDeleted, bytesInTrash-bytesDeleted, blocksInTrash-blocksDeleted)
+       v.logger.Infof("EmptyTrash stats for %v: Deleted %v bytes in %v blocks. Remaining in trash: %v bytes in %v blocks.", v.String(), bytesDeleted, blocksDeleted, bytesInTrash-bytesDeleted, blocksInTrash-blocksDeleted)
 }
 
 type s3Lister struct {
+       Logger     logrus.FieldLogger
        Bucket     *s3.Bucket
        Prefix     string
        PageSize   int
+       Stats      *s3bucketStats
        nextMarker string
        buf        []s3.Key
        err        error
@@ -886,6 +945,8 @@ func (lister *s3Lister) Error() error {
 }
 
 func (lister *s3Lister) getPage() {
+       lister.Stats.TickOps("list")
+       lister.Stats.Tick(&lister.Stats.Ops, &lister.Stats.ListOps)
        resp, err := lister.Bucket.List(lister.Prefix, "", lister.nextMarker, lister.PageSize)
        lister.nextMarker = ""
        if err != nil {
@@ -898,7 +959,7 @@ func (lister *s3Lister) getPage() {
        lister.buf = make([]s3.Key, 0, len(resp.Contents))
        for _, key := range resp.Contents {
                if !strings.HasPrefix(key.Key, lister.Prefix) {
-                       log.Printf("warning: s3Lister: S3 Bucket.List(prefix=%q) returned key %q", lister.Prefix, key.Key)
+                       lister.Logger.Warnf("s3Lister: S3 Bucket.List(prefix=%q) returned key %q", lister.Prefix, key.Key)
                        continue
                }
                lister.buf = append(lister.buf, key)
@@ -913,21 +974,38 @@ func (lister *s3Lister) pop() (k *s3.Key) {
        return
 }
 
-// s3bucket wraps s3.bucket and counts I/O and API usage stats.
+// s3bucket wraps s3.bucket and counts I/O and API usage stats. The
+// wrapped bucket can be replaced atomically with SetBucket in order
+// to update credentials.
 type s3bucket struct {
-       *s3.Bucket
-       stats s3bucketStats
+       bucket *s3.Bucket
+       stats  s3bucketStats
+       mu     sync.Mutex
+}
+
+func (b *s3bucket) Bucket() *s3.Bucket {
+       b.mu.Lock()
+       defer b.mu.Unlock()
+       return b.bucket
+}
+
+func (b *s3bucket) SetBucket(bucket *s3.Bucket) {
+       b.mu.Lock()
+       defer b.mu.Unlock()
+       b.bucket = bucket
 }
 
 func (b *s3bucket) GetReader(path string) (io.ReadCloser, error) {
-       rdr, err := b.Bucket.GetReader(path)
+       rdr, err := b.Bucket().GetReader(path)
+       b.stats.TickOps("get")
        b.stats.Tick(&b.stats.Ops, &b.stats.GetOps)
        b.stats.TickErr(err)
        return NewCountingReader(rdr, b.stats.TickInBytes), err
 }
 
 func (b *s3bucket) Head(path string, headers map[string][]string) (*http.Response, error) {
-       resp, err := b.Bucket.Head(path, headers)
+       resp, err := b.Bucket().Head(path, headers)
+       b.stats.TickOps("head")
        b.stats.Tick(&b.stats.Ops, &b.stats.HeadOps)
        b.stats.TickErr(err)
        return resp, err
@@ -945,14 +1023,16 @@ func (b *s3bucket) PutReader(path string, r io.Reader, length int64, contType st
        } else {
                r = NewCountingReader(r, b.stats.TickOutBytes)
        }
-       err := b.Bucket.PutReader(path, r, length, contType, perm, options)
+       err := b.Bucket().PutReader(path, r, length, contType, perm, options)
+       b.stats.TickOps("put")
        b.stats.Tick(&b.stats.Ops, &b.stats.PutOps)
        b.stats.TickErr(err)
        return err
 }
 
 func (b *s3bucket) Del(path string) error {
-       err := b.Bucket.Del(path)
+       err := b.Bucket().Del(path)
+       b.stats.TickOps("delete")
        b.stats.Tick(&b.stats.Ops, &b.stats.DelOps)
        b.stats.TickErr(err)
        return err