Глава 6. Разработка при помощи librados

Прежде всего установите все основные инструменты построения для своей операционной системы:

$ sudo apt-get install build-essential
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 1

Установите необходимую библиотеку разработки librados:

$ sudo apt-get install librados-dev
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 2

Теперь, когда ваша среда готова, давайте создадим написанное на C короткое приложение для установления некоторого соединения чтобы проверить кластер Ceph:

$ mkdir test_app
$ cd test_app
 	   

В вашем любимом текстовом редакторе создайте некий файл с названием test_app.c и поместите в него следующее:

#include <rados/librados.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

rados_t rados = NULL;

int exit_func();

int main(int argc, const char **argv)

{
  int ret = 0;
  ret = rados_create(&rados, "admin"); // Применяем кольцо ключей client.admin
  if (ret < 0) { // Проверяем что необходимый объект rados был создан
  printf("не могу проинициализировать rados! ошибка %d\n", ret);
  ret = EXIT_FAILURE;
  exit_func;
  }
  else
    printf("RADOS initialized\n");

  ret = rados_conf_read_file(rados, "/etc/ceph/ceph.conf");
  if (ret < 0) { //Разбираем файл ceph.conf для получения подробностей о кластере
    printf("отказано в разборе параметров настройки! ошибка %d\n", ret);
    ret = EXIT_FAILURE;
    exit_func();
  }
  else
    printf("Ceph config parsed\n");

  ret = rados_connect(rados); //Инициализируем соединение с данным кластером Ceph
  if (ret < 0) {
    printf("couldn't connect to cluster! error %d\n", ret);
    ret = EXIT_FAILURE;
    exit_func;
  } else {
    printf("Connected to the rados cluster\n");
  } 
  exit_func(); //Конец примера, вызов exit_func для очистки и окончания
} 

int exit_func ()
{
  rados_shutdown(rados); //Уничтожаем соединение с данным кластером Ceph
  printf("соединение RADOS удалено\n");
  printf("The END\n");
  exit(0);
}
 	   

Оттранслируем для проверки соединения, исполнив такую команду:

$ gcc test_app.c -o test_app -lrados
 	   

	Замечание
	Важно отметить, что вам необходимо сообщить gcc подключаться к самой библиотеке для применения её функций.

Затем убедитесь что данное приложение работает, выполнив его. Не забудьте исполнять его от имени root или применив sudo, в противном случае вы не будете иметь доступа к нужному вам кольцу ключей Ceph:

sudo ./test_app
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 3

Вначале нам необходимо установить привязки librados Python и библиотеки манипуляции образом:

$ sudo apt-get install python-rados python-imaging
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 4

Создайте некий новый файл для своего приложения Python, оканчивающееся расширением .py и введите в него следующее:

import rados, sys, argparse
from PIL import Image

#Синтаксический анализатор аргументов применяется для считывания параметров и выработки --help
parser = argparse.ArgumentParser(description='Образ для утилиты объекта RADOS')
parser.add_argument('--action', dest='action', action='store', required=True, help='Загружает или выгружает образ в/из Ceph')
parser.add_argument('--image-file', dest='imagefile', action='store', required=True, help='Файл образа для загрузки в RADOS')
parser.add_argument('--object-name', dest='objectname', action='store', required=True, help='Имя объекта RADOS')
parser.add_argument('--pool', dest='pool', action='store', required=True, help='Имя пула RADOS для хранения данного объекта')
parser.add_argument('--comment', dest='comment', action= 'store', help='Комментарий для его сохранения вместе с объектом')
args = parser.parse_args()

try: #Считываем файл настроек ceph.conf для получения мониторов 
  cluster = rados.Rados(conffile='/etc/ceph/ceph.conf')
except:
  print "Ошибка чтения настроек Ceph"
  sys.exit(1)

try: #Соединиться с кластером Ceph
  cluster.connect()
except:
  print "Ошибка соединения с кластером Ceph"
  sys.exit(1)

try: #Открытие определённого пула RADOS
  ioctx = cluster.open_ioctx(args.pool)
except:
  print "Ошибка чтения пула: " + args.pool
  cluster.shutdown()
  sys.exit(1)

if args.action == 'upload': #Если действием является загрузка
  try: #Открываем файл образа для чтения в двоичном режиме
    image=open(args.imagefile,'rb')
    im=Image.open(args.imagefile)
  except:
    print "Ошибка открытия образа файла"
    ioctx.close()
    cluster.shutdown()
    sys.exit(1)
    print "Image size is x=" + str(im.size[0]) + " y=" + str(im.size[1])
  try: #Записываем всё содержимое файла образа в объект и добавляем атрибуты
    ioctx.write_full(args.objectname,image.read())
    ioctx.set_xattr(args.objectname,'xres',str(im.size[0]) +"\n")
    ioctx.set_xattr(args.objectname,'yres',str(im.size[1]) +"\n")
    im.close()
    if args.comment:
      ioctx.set_xattr(args.objectname,'comment',args.comment +"\n")
  except:
    print "Ошибка записи объекта или атрибутов"
    ioctx.close()
    cluster.shutdown()
    sys.exit(1)
    image.close()
  elif args.action == 'download':
    try: #Открываем файл образа для записи в двоичном режиме
      image=open(args.imagefile,'wb')
    except:
      print "Онибка открытия файла образа"
      ioctx.close()
      cluster.shutdown()
      sys.exit(1)
    try: #Записываем объект в файл образа
      image.write(ioctx.read(args.objectname))
    except:
      print "Ошибка записи объекта в файл образа"
      ioctx.close()
      cluster.shutdown()
      sys.exit(1)
      image.close()
  else:
    print "Определите, пожалуйста --является ли действие загрузкой (upload) или выгрузкой (download)"
    ioctx.close() #Закрываем соединение с пулом
    cluster.shutdown() #Закрываем соединение с Ceph
#Конец
 	   

Проверим работоспособность help, создаваемую библиотекой синтаксического разбора аргументов:

$ sudo python app1.py --help
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 5

Выгрузим логотип Ceph для использования в качестве проверки на образе:

wget http://docs.ceph.com/docs/master/_static/logo.png
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 6

Выполните наше приложение Python для чтения некоторого файла образа и загрузки его в Ceph в качестве объекта:

$ sudo python app1.py --action=upload --image-file=test1.png --object-name=image_test --pool=rbd --comment="Ceph Logo"
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 7

Убедимся что данный объект был создан:

$ sudo rados -p rbd ls
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 8

Примените rados для проверки что данный атрибут был добавлен к данному объекту:

$ sudo rados -p rbd listxattr image_test
 	   

Предыдущая команда предоставит вам следующий вывод:

 

Рисунок 9

Воспользуйтесь rados для проверки содежимого данного атрибута, как это показано на следующем снимке экрана:

 

Рисунок 10

Создайте какой- то новый файл с расширением .cc и разместите в нём следующее:

#include <cctype>
#include <rados/librados.hpp>
#include <iostream>
#include <string>

void exit_func(int ret);

librados::Rados rados;

int main(int argc, const char **argv)
{
  int ret = 0;

  // Определяем переменные
  const char *pool_name = "rbd";
  std::string object_string("Я представляю некий атомарный объект\n");
  std::string attribute_string("I am an atomic attribute\n");
  std::string object_name("atomic_object");
  librados::IoCtx io_ctx;

  // Создаём необходимый объект Rados и инициализируем его
  {
    ret = rados.init("admin"); // По умолчанию применяем client.admin
    keyring
    if (ret < 0) {
      std::cerr << "Failed to initialize rados! error " << ret << std::endl;
      ret = EXIT_FAILURE;
    }
  } 

  // Считываем файл настроек ceph config в определённом для него по умолчанию местоположении
  ret = rados.conf_read_file("/etc/ceph/ceph.conf");
  if (ret < 0) {
    std::cerr << "Отказ в проведении синтаксического разбора настроек " 
              << "! Ошибка" << ret << std::endl;
    ret = EXIT_FAILURE;
  }
  
  // Соединяемся с нашим кластером Ceph
  ret = rados.connect();
  if (ret < 0) {
    std::cerr << "Отказ в соединении со своим кластером! Ошибка " << ret
              << std::endl;
    ret = EXIT_FAILURE;
  } else {
    std::cout << "Подключён к кластеру Ceph" << std::endl;
  } 

  // Создаём соединение с необходимым пулом Rados
  ret = rados.ioctx_create(pool_name, io_ctx);
  if (ret < 0) {
    std::cerr << "Отказ в соединении с пулом! Ошибка: " << ret 
	         << std::endl;
    ret = EXIT_FAILURE;
  } else {
    std::cout << "Подключён к пулу: " << pool_name <<
    std::endl;
  }

  } 
  librados::bufferlist object_bl; // Инициализация списка буферов
  object_bl.append(object_string); // Добавление строки текста нашего объекта в список буфера
  librados::ObjectWriteOperation write_op; // Создание транзакции записи
  write_op.write_full(object_bl); // Запись нашего списка буфера в транзакцию
  std::cout << "Object: " << object_name << " был записан в транзакции" << std::endl;
  char c;
  std::cout << "Вы хотите прервать транзакцию? (Y/N)? ";
  std::cin >> c;
  if (toupper( c ) == 'Y') {
    std::cout << "Транзакция была прервана, поэтому в действительности объект не записан" << std::endl;
    exit_func(99);
  }
  librados::bufferlist attr_bl; // Инициализация другого списка буфера
  attr_bl.append(attribute_string); // Добавляем наш атрибут в список буфера
  write_op.setxattr("atomic_attribute", attr_bl); // Записываем на атрибут в своей транзакции
  std::cout << "Атрибут был записан в транзакцию" 
            << std::endl;
  ret = io_ctx.operate(object_name, &write_op); // Фиксируем транзакцию
  if (ret < 0) {
    std::cerr << "failed to do compound write! error " << ret 
	          << std::endl;
    ret = EXIT_FAILURE;
  } else {
    std::cout << "Мы записали транзакцию, содержащую наши объект и атрибут" << object_name << std::endl;
  }
}

v
oid exit_func(int ret)
{
  // Выполняем очистку и выход
  rados.shutdown();
  exit(ret);
}
 	   

Компилируем данный исходный код при помощи g++:

g++ atomic.cc -o atomic -lrados -std=c++11
 	   

Теперь мы можем исполнить своё приложение. Вначале давайте исполним его и прервём имеющуюся транзакцию:

 

Рисунок 11

Предыдущий снимок экрана показывает, что даже хотя мы и отправили некую команду записи объекта, поскольку данная транзакция не была зафиксирована, данный объект на самом деле не был записан в наш кластер Ceph.

Теперь мы выполним это приложение вновь, но в этот раз давайте продолжим эту транзакцию:

 

Рисунок 12

Как вы можете увидеть, на этот раз данный объект был записан вместе со своим атрибутом.

Создайте некий новый файл с расширением .c и разместите в нём следующее:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <syslog.h>

#include <rados/librados.h>
#include <rados/rados_types.h>

uint64_t cookie;
rados_ioctx_t io;
rados_t cluster;
char cluster_name[] = "ceph";
char user_name[] = "client.admin";
char object[] = "my_object";
char pool[] = "rbd";

/* Функция обратного вызова наблюдателя - вызывается когда наблюдатель получает некое уведомление */
void watch_notify2_cb(void *arg, uint64_t notify_id, uint64_t
cookie, uint64_t notifier_gid, void *data, size_t data_len)
{
  const char *notify_oid = 0;
  char *temp = (char*)data+4;
  int ret;
  printf("Уведомительное сообщение: %s\n",temp);
  rados_notify_ack(io, object, notify_id, cookie, "Получено", 8);
}

/* Функция обратного вызова ошибки наблюдателя - вызывается когда наблюдатель стакивается с ошибкой */
void watch_notify2_errcb(void *arg, uint64_t cookie, int err)
{
  printf("Удаляем наблюдение с объекта %s\n",object);
  err = rados_unwatch2(io,cookie);
  printf("Создаём наблюдение за объектом %s\n",object);
  err = rados_watch2(io,object,&cookie,watch_notify2_cb,watch_notify2_errcb,NULL);
  if (err < 0) {
    fprintf(stderr, "Не могу создать наблюдение за %s/%s: %s\n", object, pool, strerror(-err));
    rados_ioctx_destroy(io);
    rados_shutdown(cluster);
    exit(1);
  }
}

int main (int argc, char **argv)
{
  int err;
  uint64_t flags;

  /* Создаём объект Rados */
  err = rados_create2(&cluster, cluster_name, user_name, flags);
  if (err < 0) {
    fprintf(stderr, "Не могу создать объект в данном кластере!: %s\n",
    strerror(-err));
    exit(EXIT_FAILURE);
  } else {
    printf("Данный объект rados создан.\n");
  }
  
  /* Считываем файл настроек Ceph для настройки необходимого дескриптора кластера. */
  err = rados_conf_read_file(cluster, "/etc/ceph/ceph.conf");
  if (err < 0) {
    fprintf(stderr, "не могу считать файл настроек: %s\n",
    strerror(-err));
    exit(EXIT_FAILURE);
  } else {
    printf("Файл настроек считан.\n");
  }
  /* Соединяемся с кластером */
  err = rados_connect(cluster);
  if (err < 0) {
    fprintf(stderr, "Не могу соединиться с кластером: %s\n",
    strerror(-err));
    exit(EXIT_FAILURE);
  } else {
    printf("\n Подключён к кластеру.\n");
  }

  /* Создаём соединение с необходимым пулом Rados */
  err = rados_ioctx_create(cluster, pool, &io);
  if (err < 0) {
    fprintf(stderr, "Не могу открыть пул rados %s: %s\n", pool,
    strerror(-err));
    rados_shutdown(cluster);
    exit(1);
    } 
    /* Создаём Наблюдателя Rados */
    printf("Создаём Наблюдателя за объектом %s/%s\n",pool,object);
    err = rados_watch2(io,object,&cookie,watch_notify2_cb,
    watch_notify2_errcb,NULL);
    if (err < 0) {
      fprintf(stderr, "Не могу создать наблюдателя за объектом %s/%s: %s\n", pool, object, strerror(-err));
      rados_ioctx_destroy(io);
      rados_shutdown(cluster);
      exit(1);
    }

  /* Цикл пока ожидаем уведомление */
  while(1){
  sleep(1);
}

  /* Очистка */
  rados_ioctx_destroy(io);
  rados_shutdown(cluster);
}
 	   

Компилируем данный код примера watcher:

$ gcc watcher.c -o watcher -lrados
 	   

Выполняем данное приложение примера watcher:

 

Рисунок 13

Наш watcher теперь ожидает некого уведомления. В другом терминальном окне, воспользовавшись rados, отправим какое- то уведомление нашему наблюдаемому объекту my_object:

 

Рисунок 14

Вы можете видеть, что данное уведомление было отправлено и подтверждающее уведомление было обратно получено. Если мы посмотрим в окно первого терминала вновь, мы можем увидеть такое сообщение от уведомителя:

 

Рисунок 15

Назовите причины, по которым вы можете пожелать создать некое приложение, которое применяет естественный API librados.

Чем занимается некий watcher RADOS?

Перечислите пять языков программирования, в которых доступен librados.