safekeeper 的运行时与任务架构
safekeeper 使用 5 个独立的 Tokio Runtime(通过Lazy<Runtime>静态变量定义),每个 runtime 运行在独立的 OS 线程池上,从而把 WAL 服务、HTTP 管理接口、Broker 通信、备份导出和后台维护任务彼此隔离,避免某一类任务阻塞影响其他关键路径。
| Runtime 名称 | 线程数 | 用途 |
|---|---|---|
WAL_SERVICE_RUNTIME | 默认(CPU 核心数) | WAL 服务主循环,接收 compute / pageserver 连接 |
HTTP_RUNTIME | 默认(CPU 核心数) | HTTP / HTTPS 管理 API 服务 |
BROKER_RUNTIME | 2 个固定线程 | 与 storage_broker 通信 |
WAL_BACKUP_RUNTIME | 默认(CPU 核心数) | WAL 备份 / 导出到远程存储 |
BACKGROUND_RUNTIME | 1 个线程 | Hadron 后台任务(磁盘监控、指标采集) |
主任务树(Tasks)
1. WAL Service 任务(wal_service.rs)
task_main:监听 TCP 端口,accept 客户端连接后通过tokio::spawn处理每个连接。- 每个连接生成一个 connection handler task(后台异步任务),执行 Postgres 协议握手并处理命令(
START_WAL_PUSH/START_REPLICATION)。 - 对应
handler.rs中的SafekeeperPostgresHandler。
2. HTTP / HTTPS 服务任务(http/mod.rs)
task_main_http/task_main_https:通过 Hyper 提供 HTTP 管理 API。- 路由定义在
http/routes.rs,处理 timeline 创建 / 删除、metrics 等请求。
3. Broker 任务(broker.rs)
task_main:协调整个 broker 通信,包含三个子任务循环:push_loop:每秒向 broker 推送所有活跃 timeline 的状态信息。pull_loop:从 broker 订阅并拉取其他 safekeeper 的状态更新。discover_loop:处理 discovery 请求(safekeeper 节点发现)。
task_stats:监控 broker 连接健康(超过 10s 无更新则告警)。- 子任务失败会自动重启(通过
JoinHandle+tokio::select!轮询)。
4. Timeline Manager 任务(timeline_manager.rs)
- 每条 timeline 一个
main_task(Manager),由GlobalTimelines::init()加载时启动。 - 管理该 timeline 的所有后台子任务:
recovery_task:peer 恢复(recovery.rs)。backup_task:全量 WAL 备份(wal_backup.rs)。partial_backup_task:部分段备份上传(wal_backup_partial.rs)。wal_removal_task:WAL 段清理回收。
- 每 300ms 检查一次 timeline 状态,决定是否需要驱逐(offload)。
5. 全局后台任务(bin/safekeeper.rs)
- Timeline map housekeeping:每 24 小时清理已删除 timeline 的 tombstone。
- Global disk usage watcher(Hadron):定期扫描磁盘使用率,触发熔断。
- Metrics collection(Hadron):定期强制刷新 Prometheus 指标。
工作配合流程
flowchart TD Main["Main (current_thread) start_safekeeper()"] --> WAL["WAL_SERVICE_RUNTIME task_main accept loop / spawn conn handler"] Main --> HTTP["HTTP_RUNTIME task_main_http / task_main_https serve()"] Main --> BROKER["BROKER_RUNTIME task_main push_loop / pull_loop / discover_loop / task_stats"] Main --> BG["BACKGROUND_RUNTIME housekeeping / disk_watcher / metrics_collect"] WAL --> TM["每条 timeline 独立 Manager recovery / backup / partial_backup / wal_removal"] BROKER --> TM核心数据流
- Compute → WAL Push:Compute 通过
START_WAL_PUSH建立长连接,推送 WAL 数据,由receive_wal.rs处理并持久化到wal_storage.rs。 - Pageserver → Replication:Pageserver 通过
START_REPLICATION消费已提交的 WAL,由send_wal.rs发送。 - Broker 协调:所有 safekeeper 通过 broker 交换 topology 信息,实现 peer 发现和恢复。
- Manager 决策:每条 timeline 的 manager 根据
commit_lsn、remote_consistent_lsn等决定 WAL 清理、备份上传、offload 驱逐等动作。