写入临时文件

实验性功能

在某些情况下，UFS 的性能和带宽可能不能满足大量数据写入的需求。为了解决这个问题，Alluxio 提供了 CACHE_ONLY 的写入方式： Alluxio 支持将数据只写入到 Alluxio 集群，由于整个过程不与 UFS 交互，写入的性能完全取决于 Alluxio 的性能，写入的带宽完全取决于 Alluxio 节点的带宽， 因此能够在大部分情况下能够获得比写 UFS 更好的性能以及更高的带宽。

推荐的使用场景如下：

• AI 训练过程中临时保存 checkpoint 文件；

• 大数据计算中产生的 shuffle 文件。

在这些场景中，文件仅仅只是临时写入，并不需要长期存储。

启用 CACHE_ONLY

要使用 CACHE_ONLY 功能，我们必须额外部署 CACHE_ONLY Storage 组件， CACHE_ONLY Storage 的数据和元数据由 CACHE_ONLY Storage 自己管理，不再由 Alluxio Worker 管理。 换句话说，Alluxio 客户端在读取 CACHE_ONLY Storage 上的文件时，将绕过 Alluxio Worker，直接访问 CACHE_ONLY Storage。

在 Kubernetes 上部署 CACHE_ONLY Storage

CACHE_ONLY Storage 的部署已经集成到 Alluxio operator 中，我们只需要在 Alluxio 的部署文件中启用 CACHE_ONLY 功能即可。

apiVersion: k8s-operator.alluxio.com/v1
kind: AlluxioCluster
metadata:
  name: alluxio
spec:
  image: <PRIVATE_REGISTRY>/alluxio-enterprise
  imageTag: <TAG>
  properties:

  worker:
    count: 2

  pagestore:
    size: 100Gi

  cacheOnly:
    enabled: true
    mountPath: "/cache-only"
    image: <PRIVATE_REGISTRY>/alluxio-cacheonly
    imageTag: <TAG>
    imagePullPolicy: IfNotPresent

    # Replace with base64 encoded license generated by
    # cat /path/to/license.json | base64 |  tr -d "\n"
    license:

    properties:

    journal:
      storageClass: "gp2"

    worker:
      count: 2
    tieredstore:
      levels:
        - level: 0
          alias: SSD
          mediumtype: SSD
          path: /data1/cacheonly/worker
          type: hostPath
          quota: 10Gi

注意：CACHE_ONLY Worker 需要本地磁盘存储 CACHE_ONLY 类型的数据，这部分的磁盘空间与 Alluxio Worker 的缓存完全独立，所以需要提前预估 CACHE_ONLY 的使用容量，预留磁盘空间。

配置资源使用量

类似 coordinator 和 worker，我们可以使用类似的字段来配置 CACHE_ONLY Master 和 Worker 使用的资源 cacheOnly.master.resources 和 cacheOnly.worker.resources。

apiVersion: k8s-operator.alluxio.com/v1
kind: AlluxioCluster
metadata:
  name: alluxio
spec:
  cacheOnly:
    enabled: true
    master:
      count: 1
      resources:
        limits:
          cpu: "8"
          memory: "40Gi"
        requests:
          cpu: "8"
          memory: "40Gi"
      jvmOptions:
        - "-Xmx24g"
        - "-Xms24g"
        - "-XX:MaxDirectMemorySize=8g"
    worker:
      count: 2
      resources:
        limits:
          cpu: "8"
          memory: "20Gi"
        requests:
          cpu: "8"
          memory: "20Gi"
      jvmOptions:
        - "-Xmx8g"
        - "-Xms8g"
        - "-XX:MaxDirectMemorySize=8g"

推荐的内存计算方式为：

(${Xmx} + ${MaxDirectMemorySize}) * 1.1 <= ${requests} = ${limit}

访问 CACHE_ONLY

在 CACHE_ONLY Storage 部署完成后，所有访问 /cache_only 挂载点的请求都是 CACHE_ONLY 类型的请求，我们可以以多种形式来访问 CACHE_ONLY 的数据。

使用 Alluxio Cli 访问：

bin/alluxio fs ls /cache_only

使用 Alluxio FUSE 接口访问：

cd ${fuse_mount_path}/cache_only
echo '123' > test.txt
cat test.txt

高级配置

启用多副本

CACHE_ONLY 支持写入多副本，需要在部署文件里增加配置 alluxio.gemini.user.file.replication：

apiVersion: k8s-operator.alluxio.com/v1
kind: AlluxioCluster
metadata:
  name: alluxio
spec:
  properties:
    "alluxio.gemini.user.file.replication": "2"

启用 multipart-upload

Alluxio 支持将写入的数据暂存到内存，在后台使用 multipart-upload 多线程上传到 CACHE_ONLY 集群，这能够有效提高写入的性能。要开启此功能，需要增加以下配置：

apiVersion: k8s-operator.alluxio.com/v1
kind: AlluxioCluster
metadata:
  name: alluxio
spec:
  properties:
    "alluxio.gemini.user.file.cache.only.multipart.upload.enabled": "true"
    "alluxio.gemini.user.file.cache.only.multipart.upload.threads": "16"
    "alluxio.gemini.user.file.cache.only.multipart.upload.buffer.number": "16"

配置项	默认值	描述
alluxio.gemini.user.file.cache.only.multipart.upload.enabled	false	是否启用 multipart upload 功能
alluxio.gemini.user.file.cache.only.multipart.upload.threads	16	multipart upload 可使用的最大线程数
alluxio.gemini.user.file.cache.only.multipart.upload.buffer.number	16	multipart upload 可使用的内存 buffer 的数量

注意：开启 multipart-upload 会显著增加 Alluxio Client 的内存使用量，内存使用量计算如下：

${alluxio.gemini.user.file.cache.only.multipart.upload.buffer.number} * 64MB 

缓存驱逐

以 CACHE_ONLY 模式存储的文件不会被自动驱逐。 如果存储容量接近满载，可以手动删除这些文件以释放空间。 比如在 Alluxio FUSE 里使用 rm ${file_path} 或者在命令行里使用 bin/alluxio fs rm ${file_path}。