Disk and Driver API

Disk(Volume) and Driver API

- CB-Spider Disk Specification V0.2
- V0.2 : Driver 검토/개발 용

검토의견: https://github.com/cloud-barista/cb-spider/issues/717
분석참고: 주요 CSP Disk(Volume) 서비스 제공 기능 분석
분석참고: AWS: VM에 2개의 Disk(Volume) Attach 시험 및 중복 Device Name 시험

1. CB-Spider Disk Overview

CB-Spider는 연동 대상 클라우드(CSP)가 제공하는 Disk(또는 Volume)를
- 동일한 인터페이스를 사용하여 제어할 수 있는 Disk 제어 기능을 제공한다.
CB-Spider 사용자는 Disk를 아래 그림과 같이 Root-Disk(R-Disk, 운영체제 포함)와 Data-Disk(D-Disk)로 활용할 수 있다.
- [1. Root-Disk 활용]
  - (생성/부착) 사용자가 VM 생성 요청시 자동으로 Root-Disk가 생성되며,
    - 생성된 VM에 생성된 Root-Disk가 부착(Attach) 되어 OS 운영에 필요한 시스템 디스크로 활용된다.
    - 하나의 VM은 하나의 Root-Disk를 소유할 수 있다.
  - (해제/삭제) Root-Disk는 VM으로 부터 명시적인 해제(Detach)가 불가능하며,
    - Disk를 소유한 VM 삭제 시에 자동으로 사용 해제(Detach) 되며 VM과 함께 삭제된다.
  - 사용자는 VM 생성 요청 시에 Root-Disk의 Disk Type과 Disk Size를 설정할 수 있다.
    - 참고: VM Root Disk Configuration Guide
- [2. Data-Disk 활용]
  - (생성) 사용자는 필요 시점에 Data-Disk를 생성할 수 있다.
  - (부착) 사용자는 생성한 Data-Disk를 운영 중인 특정 VM에 부착(Attach)하여 VM에서 활용할 수 있다.
    - 또한, VM 생성시에 존재하는 Data-Disk를 부착할 수 있도록 설정할 수도 있다.
    - 하나의 VM에 여러 개의 Data-Disk 부착이 가능하며, 하나의 Data-Disk는 하나의 VM에만 부착이 가능하다.
  - (해제) 사용자는 VM이 소유 중인 Data-Disk를 명시적으로 해제(Detach) 요청하여 회수할 수 있다.
    - VM 삭제 시에는 대상 VM이 소유 중인 Data-Disk가 자동으로 소유 해제된다.
  - (삭제) 사용자는 더 이상 Data-Disk가 필요 없을 경우 Data-Disk를 삭제할 수 있다.

[CB-Spider Disk 종류 및 활용 개요]

※ 참고: Format / Mount / UMount

VM에 부착된 Data-Disk를 VM에서 파일 저장 목적으로 활용하기 위해서는 파일 시스템 포맷과 마운트 과정이 필요하다.

부착된 Data-Disk 확인 예시

$ lsblk
NAME    MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
loop0     7:0    0  44.7M  1 loop /snap/snapd/15534
loop1     7:1    0  55.5M  1 loop /snap/core18/2344
 ...
sda       8:0    0    10G  0 disk
|-sda1    8:1    0   9.9G  0 part /
|-sda14   8:14   0     4M  0 part
`-sda15   8:15   0   106M  0 part /boot/efi
sdc       8:16   0    18G  0 disk                   <=======

파일 시스템 포맷 예시

disk 속성 확인: 속성이 data일 경우 format 필요
```
$ sudo file -s /dev/sdc
/dev/sdc: data
```

format

$ sudo mkfs -t xfs /dev/sdc
meta-data=/dev/sdc               isize=512    agcount=4, agsize=1048576 blks
         =                       sectsz=4096  attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=1, sparse=0, rmapbt=0, reflink=0
data     =                       bsize=4096   blocks=4194304, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=4096  sunit=1 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

마운트 예시

disk 속성 확인

$ sudo file -s /dev/sdc
/dev/sdc: SGI XFS filesystem data (blksz 4096, inosz 512, v2 dirs)

mount

$ mkdir data
$ sudo mount /dev/sdc data
$ cd data
$ sudo chown cb-user:cb-user .

usage
```
$ cd ~/data
$ vi input.dat
```

마운트 해제 예시
- umount
```
$ sudo umount -d /dev/sdc
```

2. CB-Spider Disk 제공 기능

Disk 생성
- Root-Disk는 VM 생성에 의해 자동 생성되며,
- 사용자는 Data-Disk만 생성 가능하다.
- Disk 생성 요청시 Disk 타입과 Size(단위:GB)의 설정이 가능하다.
Disk 목록
- Root-Disk, Data-Disk 구분 없이 모든 Disk 목록을 제공한다.
Disk 정보
- 특정 Disk의 타입, Size, 상태 및 소유 VM IID 정보 등을 제공한다.
- 제공하는 Disk 상태 종류는 다음과 같다.
  - Creating: Disk가 생성 중인 상태
  - Available: Disk가 VM에 부착 되지 않고 사용 가능한 상태
  - Attached: Disk가 VM에 부착되어 특정 VM이 소유 중인 상태
    - Attached 상태일 때는 대상 Disk가 부착된 소유 VM IID 정보가 제공된다.
  - Deleting: Disk가 삭제 중인 상태
Disk 변경
- Disk Size 변경이 가능하며, 기존 보다 큰 크기로만 변경이 가능하다.
- 참고: AWS의 경우 수정 후에는 6시간이 경과해야 수정 가능하다.
Disk 부착
- Available 상태인 Disk는 특정 VM에서 사용할 수 있도록 부착(Attach)이 가능하다.
- 부착된 Disk는 VM의 block device로 활용이 가능하며,
- 파일 시스템을 탑재하여 활용하고자 할 경우 포맷 및 마운트 과정이 필요하다.
  - 참고: Format / Mount / UMount
- 하나의 VM에는 여러 개의 Data-Disk 부착이 가능하며, 하나의 Data-Disk는 하나의 VM에만 부착이 가능하다.
Disk 해제
- 특정 VM에 부착된 Disk를 해제(Detach)할 수 있다.
- 해제된 Disk는 다른 VM에 부착하여 활용할 수 있다.
Disk 삭제
- 사용하지 않는 Disk를 삭제할 수 있다.

3. 드라이버 개발 노트

Zonal vs Regional 관련 선택 옵션을 제공하는 경우
- 현재는 Zonal로 설정, Zone 값은 Connection에서 획득 후 적용
IOPS 정보 등 CSP별로 제공하는 유용한 반환 정보는
- 현재는 KeyValueList에 추가하여 반환해주시기 바랍니다.
- 부가 정보로 제공하기 위함뿐만 아니라
- 모든 CSP가 공통으로 제공하는 정보라면 향후 제공 정보로 확장하기 위함입니다.
Data-Disk Disk Type 종류 및 처리 관련
- Root-Disk Type 처리 방법과 동일한 규격 및 방법으로 처리
- ./cloud-driver-libs/cloudos_meta.yaml:rootdisktype
꼭 필요해 보이는데 공통 API에서 제공되지 않는 설정일 경우는 상단 링크의 이슈에 현황을 공유 부탁드립니다.
그 외에 대상 CSP Driver 개발시 부족한 부분이 있으시면 상단 링크의 이슈에 공유 부탁드립니다.

4. Disk Driver Common API

Source Tree

$tree cb-spider/cloud-control-manager/cloud-driver/interfaces/
cb-spider/cloud-control-manager/cloud-driver/interfaces/
|-- CloudDriver.go
|-- README.md
|-- connect
|   `-- CloudConnect.go
`-- resources
    .
    |-- ClusterHandler.go
    |-- DiskHandler.go  <======================= Disk Driver API
    |-- IId.go
    |-- ImageHandler.go
    |-- KeyPairHandler.go
    |-- KeyValue.go
    |-- NLBHandler.go
    |-- SecurityHandler.go
    |-- VMHandler.go
    |-- VMSpecHandler.go
    `-- VPCHandler.go

Disk Driver API Spec v0.6.6 (latest)

      package resources

      import "time"


      //-------- Const
      type DiskStatus string

      const (
              DiskCreating    DiskStatus = "Creating"
              DiskAvailable   DiskStatus = "Available"
              DiskAttached    DiskStatus = "Attached"
              DiskDeleting    DiskStatus = "Deleting"
              DiskError       DiskStatus = "Error"
      )

      //-------- Info Structure
      type DiskInfo struct {
              IId     IID     // {NameId, SystemId}

              DiskType string  // "", "SSD(gp2)", "Premium SSD", ...
              DiskSize string  // "", "default", "50", "1000"  # (GB)

              Status          DiskStatus      // DiskCreating | DiskAvailable | DiskAttached | DiskDeleting | DiskError
              OwnerVM         IID             // When the Status is DiskAttached

              CreatedTime     time.Time
              KeyValueList []KeyValue
      }


      //-------- Disk API
      type DiskHandler interface {

              //------ Disk Management
              CreateDisk(DiskReqInfo DiskInfo) (DiskInfo, error)
              ListDisk() ([]*DiskInfo, error)
              GetDisk(diskIID IID) (DiskInfo, error)
              ChangeDiskSize(diskIID IID, size string) (bool, error)
              DeleteDisk(diskIID IID) (bool, error)


              //------ Disk Attachment
              AttachDisk(diskIID IID, ownerVM IID) (DiskInfo, error)
              DetachDisk(diskIID IID, ownerVM IID) (bool, error)
      }

Disk 관련 VMHandler API 변경: 모든 Driver 반영 필요

Data-Disk 부착(Attach) 제공을 위한 속성 추가

변경 내용

type VMReqInfo struct {
    IId IID // {NameId, SystemId}

    ...

    RootDiskType string  // "", "SSD(gp2)", "Premium SSD", ...
    RootDiskSize string  // "", "default", "50", "1000" (GB)

    DataDiskIIDs []IID  <======================= 추가: Attach할 Disk list

    VMUserId     string
    VMUserPasswd string
}

type VMInfo struct {
    IId       IID       // {NameId, SystemId}
    StartTime time.Time // Timezone: based on cloud-barista server location.

    ...

    RootDiskType    string  // "SSD(gp2)", "Premium SSD", ...
    RootDiskSize    string  // "default", "50", "1000" (GB)
    RootDeviceName  string // "/dev/sda1", ...

    DataDiskIIDs []IID  <======================= 추가: Attach된 Disk list

    VMBootDisk      string // Deprecated soon  <======================= 삭제 예정
    VMBlockDisk     string // Deprecated soon  <======================= 삭제 예정

    ...
}

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- V0.1 => V0.2
  - Add DiskError Status

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1. CB-Spider Disk Overview

[1. Root-Disk 활용]

[2. Data-Disk 활용]

※ 참고: Format / Mount / UMount

2. CB-Spider Disk 제공 기능

3. 드라이버 개발 노트

4. Disk Driver Common API

Disk 관련 VMHandler API 변경: 모든 Driver 반영 필요

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