Merge branch 'wtsi/python-api-timeout' refs #13542
[arvados.git] / services / keepstore / s3_volume.go
index 17923f807dc8a8f11bc77ce8dc0732001a4a8ba8..f78084dbcf0ce0c9ae5cf2c9f02724217f9ff2bb 100644 (file)
@@ -1,3 +1,7 @@
+// Copyright (C) The Arvados Authors. All rights reserved.
+//
+// SPDX-License-Identifier: AGPL-3.0
+
 package main
 
 import (
@@ -9,12 +13,12 @@ import (
        "fmt"
        "io"
        "io/ioutil"
-       "log"
        "net/http"
        "os"
        "regexp"
        "strings"
        "sync"
+       "sync/atomic"
        "time"
 
        "git.curoverse.com/arvados.git/sdk/go/arvados"
@@ -41,6 +45,8 @@ var (
        s3RaceWindow    time.Duration
 
        s3ACL = s3.Private
+
+       zeroTime time.Time
 )
 
 const (
@@ -129,7 +135,7 @@ func init() {
                &s3UnsafeDelete,
                "s3-unsafe-delete",
                false,
-               "EXPERIMENTAL. Enable deletion (garbage collection), even though there are known race conditions that can cause data loss.")
+               "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.
@@ -147,8 +153,9 @@ type S3Volume struct {
        RaceWindow         arvados.Duration
        ReadOnly           bool
        UnsafeDelete       bool
+       StorageClasses     []string
 
-       bucket *s3.Bucket
+       bucket *s3bucket
 
        startOnce sync.Once
 }
@@ -228,15 +235,26 @@ func (v *S3Volume) Start() error {
        }
 
        client := s3.New(auth, region)
+       if region.EC2Endpoint.Signer == aws.V4Signature {
+               // Currently affects only eu-central-1
+               client.Signature = aws.V4Signature
+       }
        client.ConnectTimeout = time.Duration(v.ConnectTimeout)
        client.ReadTimeout = time.Duration(v.ReadTimeout)
-       v.bucket = &s3.Bucket{
-               S3:   client,
-               Name: v.Bucket,
+       v.bucket = &s3bucket{
+               Bucket: &s3.Bucket{
+                       S3:   client,
+                       Name: v.Bucket,
+               },
        }
        return nil
 }
 
+// DeviceID returns a globally unique ID for the storage bucket.
+func (v *S3Volume) DeviceID() string {
+       return "s3://" + v.Endpoint + "/" + v.Bucket
+}
+
 func (v *S3Volume) getReaderWithContext(ctx context.Context, loc string) (rdr io.ReadCloser, err error) {
        ready := make(chan bool)
        go func() {
@@ -269,6 +287,7 @@ func (v *S3Volume) getReader(loc string) (rdr io.ReadCloser, err error) {
        if err == nil || !os.IsNotExist(err) {
                return
        }
+
        _, err = v.bucket.Head("recent/"+loc, nil)
        err = v.translateError(err)
        if err != nil {
@@ -280,6 +299,7 @@ func (v *S3Volume) getReader(loc string) (rdr io.ReadCloser, err error) {
                err = os.ErrNotExist
                return
        }
+
        rdr, err = v.bucket.GetReader(loc)
        if err != nil {
                log.Printf("warning: reading %s after successful fixRace: %s", loc, err)
@@ -327,6 +347,40 @@ func (v *S3Volume) Get(ctx context.Context, loc string, buf []byte) (int, error)
 
 // Compare the given data with the stored data.
 func (v *S3Volume) Compare(ctx context.Context, loc string, expect []byte) error {
+       errChan := make(chan error, 1)
+       go func() {
+               _, err := v.bucket.Head("recent/"+loc, nil)
+               errChan <- err
+       }()
+       var err error
+       select {
+       case <-ctx.Done():
+               return ctx.Err()
+       case err = <-errChan:
+       }
+       if err != nil {
+               // Checking for "loc" itself here would interfere with
+               // future GET requests.
+               //
+               // On AWS, if X doesn't exist, a HEAD or GET request
+               // for X causes X's non-existence to be cached. Thus,
+               // if we test for X, then create X and return a
+               // signature to our client, the client might still get
+               // 404 from all keepstores when trying to read it.
+               //
+               // To avoid this, we avoid doing HEAD X or GET X until
+               // we know X has been written.
+               //
+               // Note that X might exist even though recent/X
+               // doesn't: for example, the response to HEAD recent/X
+               // might itself come from a stale cache. In such
+               // cases, we will return a false negative and
+               // PutHandler might needlessly create another replica
+               // on a different volume. That's not ideal, but it's
+               // better than passing the eventually-consistent
+               // problem on to our clients.
+               return v.translateError(err)
+       }
        rdr, err := v.getReaderWithContext(ctx, loc)
        if err != nil {
                return err
@@ -373,13 +427,13 @@ func (v *S3Volume) Put(ctx context.Context, loc string, block []byte) error {
                if err != nil {
                        return
                }
-               err = v.bucket.Put("recent/"+loc, nil, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
+               err = v.bucket.PutReader("recent/"+loc, nil, 0, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
        }()
        select {
        case <-ctx.Done():
                theConfig.debugLogf("%s: taking PutReader's input away: %s", v, 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)
@@ -388,6 +442,8 @@ func (v *S3Volume) Put(ctx context.Context, loc string, block []byte) error {
                theConfig.debugLogf("%s: abandoning PutReader goroutine", v)
                return ctx.Err()
        case <-ready:
+               // Unblock pipe in case PutReader did not consume it.
+               io.Copy(ioutil.Discard, bufr)
                return v.translateError(err)
        }
 }
@@ -405,7 +461,7 @@ func (v *S3Volume) Touch(loc string) error {
        } else if err != nil {
                return err
        }
-       err = v.bucket.Put("recent/"+loc, nil, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
+       err = v.bucket.PutReader("recent/"+loc, nil, 0, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
        return v.translateError(err)
 }
 
@@ -419,7 +475,7 @@ func (v *S3Volume) Mtime(loc string) (time.Time, error) {
        err = v.translateError(err)
        if os.IsNotExist(err) {
                // The data object X exists, but recent/X is missing.
-               err = v.bucket.Put("recent/"+loc, nil, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
+               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)
                        return zeroTime, v.translateError(err)
@@ -442,16 +498,19 @@ 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:   v.bucket.Bucket,
                Prefix:   prefix,
                PageSize: v.IndexPageSize,
        }
        recentL := s3Lister{
-               Bucket:   v.bucket,
+               Bucket:   v.bucket.Bucket,
                Prefix:   "recent/" + prefix,
                PageSize: v.IndexPageSize,
        }
+       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)
                if data.Key >= "g" {
                        // Conveniently, "recent/*" and "trash/*" are
                        // lexically greater than all hex-encoded data
@@ -473,10 +532,12 @@ func (v *S3Volume) IndexTo(prefix string, writer io.Writer) error {
                for recent != 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
@@ -508,7 +569,7 @@ func (v *S3Volume) Trash(loc string) error {
                if !s3UnsafeDelete {
                        return ErrS3TrashDisabled
                }
-               return v.bucket.Del(loc)
+               return v.translateError(v.bucket.Del(loc))
        }
        err := v.checkRaceWindow(loc)
        if err != nil {
@@ -596,7 +657,7 @@ func (v *S3Volume) Untrash(loc string) error {
        if err != nil {
                return err
        }
-       err = v.bucket.Put("recent/"+loc, nil, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
+       err = v.bucket.PutReader("recent/"+loc, nil, 0, "application/octet-stream", s3ACL, s3.Options{})
        return v.translateError(err)
 }
 
@@ -611,9 +672,14 @@ func (v *S3Volume) Status() *VolumeStatus {
        }
 }
 
+// InternalStats returns bucket I/O and API call counters.
+func (v *S3Volume) InternalStats() interface{} {
+       return &v.bucket.stats
+}
+
 // String implements fmt.Stringer.
 func (v *S3Volume) String() string {
-       return fmt.Sprintf("s3-bucket:%+q", v.bucket.Name)
+       return fmt.Sprintf("s3-bucket:%+q", v.Bucket)
 }
 
 // Writable returns false if all future Put, Mtime, and Delete calls
@@ -628,6 +694,11 @@ 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 {
@@ -700,26 +771,21 @@ func (v *S3Volume) translateError(err error) error {
 func (v *S3Volume) EmptyTrash() {
        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,
-               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
+                       return
                }
                recent, err := v.bucket.Head("recent/"+loc, nil)
                if err != nil && os.IsNotExist(v.translateError(err)) {
@@ -728,15 +794,15 @@ func (v *S3Volume) EmptyTrash() {
                        if err != nil {
                                log.Printf("error: %s: EmptyTrash: Untrash(%q): %s", v, loc, err)
                        }
-                       continue
+                       return
                } else if err != nil {
                        log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: HEAD %q: %s", v, "recent/"+loc, err)
-                       continue
+                       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
+                       return
                }
                if trashT.Sub(recentT) < theConfig.BlobSignatureTTL.Duration() {
                        if age := startT.Sub(recentT); age >= theConfig.BlobSignatureTTL.Duration()-time.Duration(v.RaceWindow) {
@@ -751,37 +817,67 @@ func (v *S3Volume) EmptyTrash() {
                                log.Printf("notice: %s: EmptyTrash: detected old race for %q, calling fixRace + Touch", v, loc)
                                v.fixRace(loc)
                                v.Touch(loc)
-                               continue
-                       } else if _, err := v.bucket.Head(loc, nil); os.IsNotExist(err) {
+                               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.fixRace(loc)
-                               continue
+                               return
                        } else if err != nil {
                                log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: HEAD %q: %s", v, loc, err)
-                               continue
+                               return
                        }
                }
                if startT.Sub(trashT) < theConfig.TrashLifetime.Duration() {
-                       continue
+                       return
                }
                err = v.bucket.Del(trash.Key)
                if err != nil {
                        log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: deleting %q: %s", v, trash.Key, err)
-                       continue
+                       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 {
+                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: HEAD %q succeeded immediately after deleting %q", v, loc, loc)
+                       return
                }
+               if !os.IsNotExist(v.translateError(err)) {
+                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: HEAD %q: %s", v, loc, err)
+                       return
+               }
+               err = v.bucket.Del("recent/" + loc)
+               if err != nil {
+                       log.Printf("warning: %s: EmptyTrash: deleting %q: %s", v, "recent/"+loc, err)
+               }
+       }
+
+       var wg sync.WaitGroup
+       todo := make(chan *s3.Key, theConfig.EmptyTrashWorkers)
+       for i := 0; i < 1 || i < theConfig.EmptyTrashWorkers; i++ {
+               wg.Add(1)
+               go func() {
+                       defer wg.Done()
+                       for key := range todo {
+                               emptyOneKey(key)
+                       }
+               }()
+       }
+
+       trashL := s3Lister{
+               Bucket:   v.bucket.Bucket,
+               Prefix:   "trash/",
+               PageSize: v.IndexPageSize,
+       }
+       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)
        }
@@ -846,3 +942,69 @@ func (lister *s3Lister) pop() (k *s3.Key) {
        }
        return
 }
+
+// s3bucket wraps s3.bucket and counts I/O and API usage stats.
+type s3bucket struct {
+       *s3.Bucket
+       stats s3bucketStats
+}
+
+func (b *s3bucket) GetReader(path string) (io.ReadCloser, error) {
+       rdr, err := b.Bucket.GetReader(path)
+       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)
+       b.stats.Tick(&b.stats.Ops, &b.stats.HeadOps)
+       b.stats.TickErr(err)
+       return resp, err
+}
+
+func (b *s3bucket) PutReader(path string, r io.Reader, length int64, contType string, perm s3.ACL, options s3.Options) error {
+       if length == 0 {
+               // goamz will only send Content-Length: 0 when reader
+               // is nil due to net.http.Request.ContentLength
+               // behavior.  Otherwise, Content-Length header is
+               // omitted which will cause some S3 services
+               // (including AWS and Ceph RadosGW) to fail to create
+               // empty objects.
+               r = nil
+       } else {
+               r = NewCountingReader(r, b.stats.TickOutBytes)
+       }
+       err := b.Bucket.PutReader(path, r, length, contType, perm, options)
+       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)
+       b.stats.Tick(&b.stats.Ops, &b.stats.DelOps)
+       b.stats.TickErr(err)
+       return err
+}
+
+type s3bucketStats struct {
+       statsTicker
+       Ops     uint64
+       GetOps  uint64
+       PutOps  uint64
+       HeadOps uint64
+       DelOps  uint64
+       ListOps uint64
+}
+
+func (s *s3bucketStats) TickErr(err error) {
+       if err == nil {
+               return
+       }
+       errType := fmt.Sprintf("%T", err)
+       if err, ok := err.(*s3.Error); ok {
+               errType = errType + fmt.Sprintf(" %d %s", err.StatusCode, err.Code)
+       }
+       s.statsTicker.TickErr(err, errType)
+}