层次化存储-特性介绍:
https://www.alluxio.org/docs/1.6/cn/Tiered-Storage-on-Alluxio.html
引入分层存储后，Alluxio管理的数据块不只在内存中，可存放于任何可用的存储层。Alluxio使用分配策略和回收策略管理块的存放和移动。Alluxio根据I/O性能的高低从上到下配置存储层。因此，这种配置策略决定了最顶层存储是MEM，然后是SSD，最后是HDD。
可以配置多个存储目录,不同的存储介质
一个存储层至少有一个存储目录。目录是Alluxio数据块存放的文件路径。Alluxio支持单个存储层包含多个目录的配置，允许一个存储层有多个挂载点或存储设备。举例而言，如果Alluxio worker上有5个SSD设备，可以配置Alluxio在SSD层同时使用这5个SSD设备。详细配置请参考下面。分配策略决定数据块文件存放的目录。
写数据
用户写入新数据块时默认写在顶层存储。如果顶层没有足够的空间存放数据块，回收策略会被触发并释放空间给新数据块。如果顶层没有足够的可释放空间，那么写操作会失败。如果文件大小超出了顶层空间，写操作也会失败。
用户还可以通过配置项设置指定写数据默认的层级。
从ReadType.CACHE或ReadType.CACHE_PROMOTE读数据会导致数据被写到Alluxio中。这种情况下，数据被默认写到顶层。
最后，通过load命令可将数据写到Alluxio中。这种情况，数据也会被写到顶层。
读数据
读取分层存储的数据块和标准Alluxio类似。如果数据已经在Alluxio中，Alluxio从存储位置读取数据块。如果Alluxio配置了多层存储，数据块不一定是从顶层读取，因为可能被透明地移到下层存储中。
读取策略为ReadType.CACHE_PROMOTE时，Alluxio会确保数据在读取前先被移动到顶层存储中。通过显式的将热数据移到最高层,该策略也可以用于数据块的管理。
固定文件
用户可以通过固定(pin)和取消固定(unpin)来固定和移动该文件。文件被固定时，数据块不会从Alluxio的存储空间中移出。同时用户可以将固定文件的数据块移到顶层存储。
分配策略
Alluxio使用分配策略选择新数据块的写入位置。Alluxio定义了分配策略的框架，也内置了几种分配策略。以下是Alluxio已实现的分配策略：
-
贪心分配策略分配新数据块到首个有足够空间的存储目录。
-
最大剩余空间分配策略分配数据块到有最大剩余空间的存储目录。
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轮询调度分配策略分配数据块到有空间的最高存储层，存储目录通过轮询调度选出。
将来会有更多的分配策略可供选择。由于Alluxio支持自定义分配策略。你可以为自己的应用开发合适的分配策略。
回收策略
Alluxio使用回收策略决定当空间需要释放时，哪些数据块被移到低存储层。Alluxio支持自定义回收策略，已有的实现包括：
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贪心回收策略移出任意的块直到释放出所需大小的空间。
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LRU回收策略移出最近最少使用的数据块直到释放出所需大小的空间。
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LRFU回收策略基于权重分配的最近最少使用和最不经常使用策略移出数据块。如果权重完全偏向最近最少使用,LRFU回收策略退化为LRU回收策略。
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部分LRU回收策略基于最近最少使用移出，但是选择有最大剩余空间的存储目录(StorageDir)，只从该目录移出数据块。
将来会有更多的回收策略可供选择。由于Alluxio支持自定义回收策略。你也可以为自己的应用开发合适的回收策略。
使用同步移出时，推荐使用较小的块大小配置（64MB左右），以降低块移出的延迟。使用空间预留器时，块大小不会影响移出延迟。
层次化存储-架构位置
层次化存储是作为分布式缓存的最为核心的特性,加速读取/写入
层次化存储也是worker组件最重要的功能,同时支持横向扩展
层次化存储-代码解析
接上文https://www.cnblogs.com/victor2302/p/10491974.html,我们讲到了BlockWorker接口
该接口的实现实现类:DefaultBlockWorker
DefaultBlockWorker
主要负责几种功能:
- PinListSync,定时获取pinned列表
- BlockMasterSync周期性的工作,例如:与master的心跳交互
- 报告计量相关指标至master
- 所有块相关存储操作的逻辑
成员变量如下:
/** Runnable responsible for heartbeating and registration with master. */ 和master节点的心跳任务 private BlockMasterSync mBlockMasterSync; /** Runnable responsible for fetching pinlist from master. */ 获取master pin列表的任务 private PinListSync mPinListSync; /** Runnable responsible for clean up potential zombie sessions. */ private SessionCleaner mSessionCleaner; /** Client for all block master communication. */ 与block master通讯 private final BlockMasterClient mBlockMasterClient; /** * Block master clients. commitBlock is the only reason to keep a pool of block master clients * on each worker. We should either improve our RPC model in the master or get rid of the * necessity to call commitBlock in the workers. */ private final BlockMasterClientPool mBlockMasterClientPool; /** Client for all file system master communication. */ 与file system交互的客户端 private final FileSystemMasterClient mFileSystemMasterClient; /** Block store delta reporter for master heartbeat. */ 报告者 private BlockHeartbeatReporter mHeartbeatReporter; /** Metrics reporter that listens on block events and increases metrics counters. */ 报告者 private BlockMetricsReporter mMetricsReporter; /** Session metadata, used to keep track of session heartbeats. */ private Sessions mSessions; /** Block Store manager. */ mBlockStore是TieredBlockStore，为多级存储block存储管理器 private BlockStore mBlockStore; private WorkerNetAddress mAddress; /** The under file system block store. */ ufs管理器 private final UnderFileSystemBlockStore mUnderFileSystemBlockStore; /** * The worker ID for this worker. This is initialized in {@link #start(WorkerNetAddress)} and may * be updated by the block sync thread if the master requests re-registration. */ private AtomicReference<Long> mWorkerId;
| 涉及到交互的方法 | 代码 | 注释 | |
| commitBlock | blockMasterClient.commitBlock | 提交bolock | |
| start | mBlockMasterClient.getId(address) | 获取workerId | |
| 心跳类方法 | 代码 | 注释 | |
| PinListSync |
Set<Long> pinList = mMasterClient.getPinList();
mBlockWorker.updatePinList(pinList);
|
更新本地的pin列表 | |
| SessionCleaner |
for (long session : mSessions.getTimedOutSessions()) {
mSessions.removeSession(session);
for (SessionCleanable sc : mSessionCleanables) {
sc.cleanupSession(session);
}
}
|
清除session | |
| SpaceReserver | 太多 | 各存储层空间检查 | |
| BlockMasterSync |
cmdFromMaster = mMasterClient.heartbeat(mWorkerId.get(), storeMeta.getUsedBytesOnTiers(),
blockReport.getRemovedBlocks(), blockReport.getAddedBlocks(), metrics);
handleMasterCommand(cmdFromMaster);
|
向blockmaster发送心跳，并处理返回的消息 |
TieredBlockStore
该类负责分层存储逻辑,与不同介质的缓存存储模块进行交互
维护读写锁,保证block操作的线程安全
该类拥有前文提到过得申请和驱逐策略以及 pinned列表
备注:申请和驱逐策略,就是关于不同介质的缓存存储模块如何进行分配以及管理的策略
//申请策略接口 private final Allocator mAllocator; //驱逐策略接口 private final Evictor mEvictor; private final Set<Long> mPinnedInodes = new HashSet<>();