Alluxio集成Amazon AWS S3作为底层存储

• 初始步骤
• 挂载S3
  • 根挂载
  • 嵌套挂载
  • 使服务器端加密
  • DNS-Buckets
  • 通过代理访问S3
• 配置应用依赖
  • 使用非亚马逊服务提供商
  • 使用v2的S3签名
• 使用S3在本地运行Alluxio
• S3访问控制
  • S3用户到Alluxio文件所有者的映射关系
  • S3 ACL到Alluxio权限的映射关系
  • 挂载点共享
  • 权限更改
  • 文件权限
  • 更改权限
• 故障排除
  • 启用AWS-SDK Debug级别
  • 防止创建零字节文件

该指南介绍配置Amazon S3 作为Alluxio底层文件系统的指令。Alluxio采用s3://的scheme并且使用aws-sdk访问S3。

初始步骤

首先，本地要有Alluxio二进制包。你可以自己编译Alluxio，或者下载二进制包

另外，为了在S3上使用Alluxio，需要创建一个bucket（或者使用一个已有的bucket）。还要注意在该bucket里使用的目录，可以在该bucket中新建一个目录，或者使用一个存在的目录。在该向导中，S3 bucket的名称为S3_BUCKET，在该bucket里的目录名称为S3_DIRECTORY。

挂载S3

Alluxio通过统一命名空间统一对不同存储系统的访问。一个S3位置可以被挂载到Alluxio命名空间的根目录下或者一个嵌套目录中。

根挂载

要使用底层存储系统，你需要编辑conf/alluxio-site.properties来配置Alluxio。如果该文件不存在，那就从模板创建一个配置文件。

$ cp conf/alluxio-site.properties.template conf/alluxio-site.properties

若要在Alluxio中使用S3作为底层文件系统，一定要修改conf/alluxio-site.properties配置文件。首先要指定一个已有的S3 bucket和其中的目录作为底层文件系统，可以在conf/alluxio-site.properties中添加如下语句指定它：

alluxio.master.mount.table.root.ufs=s3n://S3_BUCKET/S3_DIRECTORY

接着，需要指定AWS证书以便访问S3，你可以用不同的方式来指定证书，从最高级到最低级：

优先级

• 被指定为挂载选项的s3a.accessKeyId和s3a.secretKey
• 被指定为Java系统属性的s3a.accessKeyId和s3a.secretKey
• 在Alluxio site属性中的s3a.accessKeyId和s3a.secretKey
• 在Alluxio服务器端的环境变量AWS_ACCESS_KEY_ID或AWS_ACCESS_KEY（都是可接受的）和 AWS_SECRET_ACCESS_KEY或AWS_SECRET_KEY（都是可接受的）
• ~/.aws/credentials目录下包含证书的配置文件
• AWS实例配置文件证书，如果你正在使用一个EC2实例

当使用一个AWS实例配置文件作为证书提供者：

• 通过访问被挂载的bucket创建一个IAM Role
• 创建一个Instance profile，作为被定义的IAM Role的容器
• 使用创建好的配置文件启动一个EC2实例

更多详情请参考Amazon的文档。

更改完成后，Alluxio应该能够将S3作为底层文件系统运行，你可以尝试使用S3在本地运行Alluxio。

嵌套挂载

你可以将一个S3位置挂载到Alluxio命名空间中一个嵌套目录中，以便进行统一访问多个底层存储系统。为了达到这一目的，你可以使用Alluxio的 [用户CLI](../operation/User-CLI.html。

$ ./bin/alluxio fs mount \
--option s3a.accessKeyId=<AWS_ACCESS_KEY_ID> \
--option s3a.secretKey=<AWS_SECRET_KEY_ID> \
/mnt/s3 s3://<S3_BUCKET>/<S3_DIRECTORY>

使服务器端加密

你可以加密存储在S3中的数据。加密仅对S3中的数据有效，当客户端读取时，加密将以解密形式传输。

通过配置conf/alluxio-site.properties来启用此功能：

alluxio.underfs.s3.server.side.encryption.enabled=true

DNS-Buckets

默认情况下，定向到名称为”mybucket”的bucket会被发送到名称为”mybucket.s3.amazonaws.com”的主机。你可以启用DNS-Buckets来使用路径访问数据，例如： 通过设置以下配置来访问”http://s3.amazonaws.com/mybucket”，

alluxio.underfs.s3.disable.dns.buckets=true

通过代理访问S3

若要通过代理与S3交互，修改文件conf/alluxio-site.properties以包含：

alluxio.underfs.s3.proxy.host=<PROXY_HOST>
alluxio.underfs.s3.proxy.port=<PROXY_PORT>

其中，<PROXY_HOST>和<PROXY_PORT>为代理的主机名和端口。

配置应用依赖

当使用Alluxio构建你的应用时，你的应用需要包含一个client模块，如果要使用Alluxio file system interface，那么需要配置alluxio-core-client-fs模块，如果需要使用Hadoop file system interface，则需要使用alluxio-core-client-hdfs模块。 举例来说，如果你正在使用 maven，你可以通过添加以下代码来添加你的应用的依赖：

<!-- Alluxio file system interface -->
<dependency>
  <groupId>org.alluxio</groupId>
  <artifactId>alluxio-core-client-fs</artifactId>
  <version>2.8.1</version>
</dependency>
<!-- HDFS file system interface -->
<dependency>
  <groupId>org.alluxio</groupId>
  <artifactId>alluxio-core-client-hdfs</artifactId>
  <version>2.8.1</version>
</dependency>

另外，你也可以将conf/alluxio-site.properties（包含了设置证书的配置项）拷贝到你的应用运行时的classpath中（例如对于Spark而言为$SPARK_CLASSPATH），或者将该配置文件所在的路径追加到classpath末尾。

使用非亚马逊服务提供商

如果需要使用一个不是来自”s3.amazonaws.com”的S3服务，修改文件conf/alluxio-site.properties以包含：

alluxio.underfs.s3.endpoint=<S3_ENDPOINT>

对于这些参数，将<S3_ENDPOINT>参数替换成你的S3服务的主机名和端口，例如http://localhost:9000。该参数只有在你的服务提供商非s3.amazonaws.com时才需要进行配置。

使用v2的S3签名

一些S3服务提供商仅仅支持v2签名。对这些S3提供商来说，可以通过设置alluxio.underfs.s3.signer.algorithm为S3SignerType来强制使用v2签名。

使用S3在本地运行Alluxio

配置完成后，你可以在本地启动Alluxio，观察一切是否正常运行：

$ ./bin/alluxio format
$ ./bin/alluxio-start.sh local

该命令应当会启动一个Alluxio master和一个Alluxio worker，可以在浏览器中访问http://localhost:19999查看master Web UI。

接着，你可以运行一个简单的示例程序：

$ ./bin/alluxio runTests

运行成功后，访问你的S3目录S3_BUCKET/S3_DIRECTORY，确认其中包含了由Alluxio创建的文件和目录。在该测试中，创建的文件名称应像下面这样：

S3_BUCKET/S3_DIRECTORY/alluxio/data/default_tests_files/Basic_CACHE_THROUGH

运行以下命令停止Alluxio：

$ ./bin/alluxio-stop.sh local

S3访问控制

如果Alluxio安全认证被启用，Alluxio将会遵循底层对象存储的访问权限控制。

Alluxio配置中指定的S3证书代表一个S3用户，S3服务终端在一个用户访问bucket和对象时将会检查该用户的权限，如果该用户对某个bucket没有足够的访问权限，将会抛出一个权限错误。当Alluxio安全认证被启用时，Alluxio在第一次从底层S3将元数据加载到Alluxio命名空间时便会同时将其bucket的ACL也加载到Alluxio访问权限元数据中。

S3用户到Alluxio文件所有者的映射关系

默认情况下，Alluxio会尝试从S3证书中解析其S3用户名。另外，也可以配置alluxio.underfs.s3.owner.id.to.username.mapping从而指定某个S3编号到Alluxio用户名的映射关系，其配置形式为”id1=user1;id2=user2”。AWS S3规范编号可以在该控制台地址找到，请展开Account Identifiers选项卡，并参考”Canonical User ID”。

S3 ACL到Alluxio权限的映射关系

Alluxio通过S3 bucket的读写ACL来决定Alluxio文件的所有者权限模式。举例来说，如果一个S3用户对某个底层S3 bucket具有只读权限，那么该挂载的目录以及文件的权限模式为0500,如果该S3用户具有所有权限，那么其Alluxio权限模式将为0700。

挂载点共享

如果你想在Alluxio命名空间中与其他用户共享S3挂载点，可以启用alluxio.underfs.object.store.mount.shared.publicly。

权限更改

对Alluxio目录或者文件进行chown, chgrp, chmod操作不会对其底层S3 bucket或者对象的权限做出更改。

文件权限

Alluxio通过检查S3存储桶的读/写ACL来确定文件所有者对Alluxio文件的权限。 例如，如果AWS用户对已挂载的存储桶具有只读访问权限，则已挂载的存储桶 目录和文件将设置为0500权限。 如果AWS用户对底层存储桶具有完全访问权限， 挂载的目录和文件将设置为0700权限。 注意，Alluxio仅在确定挂载点的文件系统权限时继承存储桶级ACL， 并忽略单个对象的ACLS设置。

0500或0700为文件默认权限，非文件所有者Alluxio文件系统用户将 无法访问该挂载点下的文件。 这可能给不同的用户读取挂载的数据带来问题。 例如，在用户presto下运行的Presto作业可能会遇到类似以下错误 当访问权限为0700的用户john拥有的挂载点时出现错误 Query failed: Failed to list directory。 在Alluxio master日志(master.log)中，可以找到类似以下错误

Error=alluxio.exception.AccessControlException: Permission denied: user=presto, access=--x, path=/mnt/s3/myobject: failed at s3, inode owner=john, inode group=john, inode mode=rwx------

这是因为挂载的目录具有0700权限，因此应用程序用户presto 无法访问该文件。 要与Alluxio命名空间中的其他用户共享S3挂载点，可以选择以下两者之一:

1.(选项1):为根挂载设置 alluxio-site.properties中的alluxio.master.mount.table.root.shared=true或 在fs mount命令中传递–shared参数; 如此设置给所有用户rwx权限。 2.(选项2):将alluxio.underfs.s3.inherit.acl=false和alluxio.underfs.s3.default.mode设置为一个新的非0700默认值，来允许其他用户访问。

更改权限

针对Alluxio目录和文件的chown，chgrp和chmod等权限更改命令不会修改底层 S3桶或对象的权限。

故障排除

启用AWS-SDK Debug级别

如果在特定S3后端上运行时遇到问题，请启用额外日志记录以跟踪HTTP网流。 修改conf/log4j.properties以添加以下属性:

log4j.logger.com.amazonaws=WARN
log4j.logger.com.amazonaws.request=DEBUG
log4j.logger.org.apache.http.wire=DEBUG

更多细节请参阅Amazon文档。

防止创建零字节文件

Alluxio为优化性能会在S3中创建零字节文件。 对于挂载的有读写访问权限的存储桶，零字节文件创建(S3 PUT操作) 不仅限于用Alluxio进行写入会发生，还会在列出底层存储内容时发生。 要禁用PUT操作，在挂载桶时用--readonly 标记或为根挂载设置alluxio.master.mount.table.root.readonly=true。