13.07.2020 07:37
RomanenkoDenys 0 1800 Источник

Rube Goldberg coffee machine

Event-driven architecture повышает ценовую эффективность используемых ресурсов, потому что они задействуются только в тот момент, когда они нужны. Существует масса вариантов, как это реализовать и не создавать дополнительные облачные сущности в качестве worker-приложений. И сегодня я расскажу не про FaaS, а про вебхуки. Я покажу учебный пример обработки событий с помощью вебхуков объектного хранилища.

Пара слов об объектном хранилище и о вебхуках. Объектные хранилища позволяют хранить любые данные в облаке в виде объектов, доступных по S3 или другому API (в зависимости от реализации) через HTTP/HTTPS. Вебхуки (webhooks) в общем случае — это пользовательские обратные вызовы по HTTP. Обычно они запускаются событием, например, отправкой кода в репозиторий или комментарием, публикуемым в блоге. Когда происходит событие, исходный сайт отправляет HTTP-запрос на URL-адрес, указанный для вебхука. В результате можно сделать так, чтобы события на одном сайте вызывали действия на другом (wiki). В случае, когда исходным сайтом выступает объектное хранилище, в роли событий выступают изменения его содержимого.

Примеры простых кейсов, когда можно использовать такую автоматизацию:

  1. Создание копий всех объектов в другом облачном хранилище. Копии должны создаваться «на лету», при любом добавлении или изменении файлов.
  2. Автоматическое создание серий миниатюр графических файлов, добавление водяных знаков к фотографиям, другие модификации изображений.
  3. Оповещение о приходе новых документов (к примеру, распределенная бухгалтерская служба выкладывает в облако отчеты, а финмониторинг получает оповещения о новых отчетах, проверяет и анализирует их).
  4. Чуть более сложные кейсы подразумевают, к примеру, формирование запроса к Kubernetes, который создает под с нужными контейнерами, передает в него параметры задачи и после обработки сворачивает контейнер.

В качестве примера мы сделаем вариант задачи 1, когда изменения в бакете объектного хранилища Mail.ru Cloud Solutions (MCS) с помощью вебхуков синхронизируются в объектном хранилище AWS. В реальном нагруженном кейсе следует предусмотреть асинхронную работу за счет регистрации вебхуков в очереди, но для учебной задачи мы сделаем реализацию без этого.

Схема работы


Протокол взаимодействия детально описан в руководстве по S3-вебхукам на MCS. В схеме работы есть следующие элементы:

  • Сервис публикации, который находится на стороне S3-хранилища и публикует HTTP-запросы при срабатывании webnhook.
  • Сервер приема вебхуков, который слушает обращения сервиса публикации по HTTP и выполняет соответствующие действия. Сервер может быть написан на любом языке, в нашем примере мы напишем сервер на Go.

Особенность реализации вебхуков в S3 API — регистрация сервера приема вебхуков на сервисе публикации. В частности, сервер приема вебхуков должен подтвердить подписку на сообщения сервиса публикации (в других реализациях вебхуков обычно подтверждать подписку не требуется).

Соответственно, сервер приема вебхуков должен поддерживать две основных операции:

  • отвечать на запрос сервиса публикации о подтверждении регистрации,
  • обрабатывать приходящие события.

Установка сервера приема вебхуков


Для запуска сервера приема вебхуков нужен Linux-сервер. В данной статье для примера используем виртуальный инстанс, который развертываем на MCS.

Установим необходимое ПО и запустим сервер приема вебхуков.

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ sudo apt-get install git
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
The following packages were automatically installed and are no longer required:
  bc dns-root-data dnsmasq-base ebtables landscape-common liblxc-common 
liblxc1 libuv1 lxcfs lxd lxd-client python3-attr python3-automat 
python3-click python3-constantly python3-hyperlink
  python3-incremental python3-pam python3-pyasn1-modules 
python3-service-identity python3-twisted python3-twisted-bin 
python3-zope.interface uidmap xdelta3
Use 'sudo apt autoremove' to remove them.
Suggested packages:
  git-daemon-run | git-daemon-sysvinit git-doc git-el git-email git-gui 
gitk gitweb git-cvs git-mediawiki git-svn
The following NEW packages will be installed:
  git
0 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 46 not upgraded.
Need to get 3915 kB of archives.
After this operation, 32.3 MB of additional disk space will be used.
Get:1 http://MS1.clouds.archive.ubuntu.com/ubuntu bionic-updates/main 
amd64 git amd64 1:2.17.1-1ubuntu0.7 [3915 kB]
Fetched 3915 kB in 1s (5639 kB/s)
Selecting previously unselected package git.
(Reading database ... 53932 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../git_1%3a2.17.1-1ubuntu0.7_amd64.deb ...
Unpacking git (1:2.17.1-1ubuntu0.7) ...
Setting up git (1:2.17.1-1ubuntu0.7) ...

Клонируем папку с сервером приема вебхуков:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ git clone
https://github.com/RomanenkoDenys/s3-webhook.git
Cloning into 's3-webhook'...
remote: Enumerating objects: 48, done.
remote: Counting objects: 100% (48/48), done.
remote: Compressing objects: 100% (27/27), done.
remote: Total 114 (delta 20), reused 45 (delta 18), pack-reused 66
Receiving objects: 100% (114/114), 23.77 MiB | 20.25 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (49/49), done.

Запустим сервер:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ cd s3-webhook/
ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~/s3-webhook$ sudo ./s3-webhook -port 80

Подписка на сервис публикации


Зарегистрировать свой сервер приема вебхуков можно через API либо web-интерфейс. Для простоты будем регистрировать через web-интерфейс:

  1. Идем в раздел бакетов в кабинете управления.
  2. Заходим в бакет, для которого будем настраивать wеbhooks, и нажимаем на шестеренку:



Переходим на вкладку Webhooks и нажимаем Добавить:


Заполняем поля:



ID — название вебхука.

Event — какие события передавать. Мы задали передачу всех событий, которые происходят при работе с файлами (добавление и удаление).

URL — адрес сервера приема вебхуков.

Filter prefix/suffix — фильтр, который позволяет генерировать вебхуки только на объекты, названия которых соответствуют определенным правилам. Например, чтобы вебхук срабатывал только файлы с расширением .png, в Filter suffix надо написать «png».

В текущий момент поддерживаются для обращения к серверу приема вебхуков только порты 80 и 443.

Нажмем Добавить hook и увидим следующее:


Hook добавлен.

Сервер приема вебхуков в логах показывает прохождение процесса регистрации хука:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~/s3-webhook$ sudo ./s3-webhook -port 80
2020/06/15 12:01:14 [POST] incoming HTTP request from 
95.163.216.92:42530
2020/06/15 12:01:14 Got timestamp: 2020-06-15T15:01:13+03:00 TopicArn: 
mcs5259999770|myfiles-ash|s3:ObjectCreated:*,s3:ObjectRemoved:* Token: 
E2itMqAMUVVZc51pUhFWSp13DoxezvRxkUh5P7LEuk1dEe9y URL: 
http://89.208.199.220/webhook
2020/06/15 12:01:14 Generate responce signature: 
3754ce36636f80dfd606c5254d64ecb2fd8d555c27962b70b4f759f32c76b66d

Регистрация закончена. В следующем разделе более детально рассмотрим алгоритм работы сервера приема вебхуков.

Описание сервера приема вебхуков


В нашем примере сервер написан на Go. Разберем основные принципы его работы.

package main

// Generate hmac_sha256_hex
func HmacSha256hex(message string, secret string) string {
}

// Generate hmac_sha256
func HmacSha256(message string, secret string) string {
}

// Send subscription confirmation
func SubscriptionConfirmation(w http.ResponseWriter, req *http.Request, body []byte) {
}

// Send subscription confirmation
func GotRecords(w http.ResponseWriter, req *http.Request, body []byte) {
}

// Liveness probe
func Ping(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    // log request
    log.Printf("[%s] incoming HTTP Ping request from %s\n", req.Method, req.RemoteAddr)
    fmt.Fprintf(w, "Pong\n")
}

//Webhook
func Webhook(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {
}

func main() {

    // get command line args
    bindPort := flag.Int("port", 80, "number between 1-65535")
    bindAddr := flag.String("address", "", "ip address in dot format")
    flag.StringVar(&actionScript, "script", "", "external script to execute")
    flag.Parse()

    http.HandleFunc("/ping", Ping)
    http.HandleFunc("/webhook", Webhook)

log.Fatal(http.ListenAndServe(*bindAddr+":"+strconv.Itoa(*bindPort), nil))
}

Рассмотрим основные функции:

  • Ping() — роут, отвечающий по URL/ping, простейшая реализация liveness probe.
  • Webhook() — основной роут, обработчик URL/вебхука:
    • подтверждает регистрацию на сервисе публикации (переход в функцию SubscriptionConfirmation),
    • обрабатывает приходящие вебхуки (функция Gotrecords).
  • Функции HmacSha256 и HmacSha256hex — реализации алгоритмов шифрования HMAC-SHA256 и HMAC-SHA256 с выводом в виде строки 16-ричных чисел для подстчета сигнатуры.
  • main — главная функция, обрабатывает параметры командной строки и регистрирует обработчики URL.

Параметры командной строки, принимаемые сервером:

  • -port — порт, на котором сервер будет слушать.
  • -address — IP-адрес, который будет слушать сервер.
  • -script — внешняя программа, которая вызывается на каждый пришедший хук.

Рассмотрим подробнее некоторые функции:

//Webhook
func Webhook(w http.ResponseWriter, req *http.Request) {

    // Read body
    body, err := ioutil.ReadAll(req.Body)
    defer req.Body.Close()
    if err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), 500)
        return
    }

    // log request
    log.Printf("[%s] incoming HTTP request from %s\n", req.Method, req.RemoteAddr)
    // check if we got subscription confirmation request
    if strings.Contains(string(body), 
"\"Type\":\"SubscriptionConfirmation\"") {
        SubscriptionConfirmation(w, req, body)
    } else {
        GotRecords(w, req, body)
    }

}

Эта функция определяет, что пришло — запрос на подтверждение регистрации либо вебхук. Как следует из документации, в случае подтверждения регистрации приходит следующая структура Json в запросе Post:

POST http://test.com HTTP/1.1
x-amz-sns-messages-type: SubscriptionConfirmation
content-type: application/json

{
    "Timestamp":"2019-12-26T19:29:12+03:00",
    "Type":"SubscriptionConfirmation",
    "Message":"You have chosen to subscribe to the topic $topic. To confirm the subscription you need to response with calculated signature",
    "TopicArn":"mcs2883541269|bucketA|s3:ObjectCreated:Put",
    "SignatureVersion":1,
    "Token":«RPE5UuG94rGgBH6kHXN9FUPugFxj1hs2aUQc99btJp3E49tA»
}

На этот запрос нужно ответить:

content-type: application/json

{"signature":«ea3fce4bb15c6de4fec365d36bcebbc34ccddf54616d5ca12e1972f82b6d37af»}

Где сигнатура вычисляется как:

signature = hmac_sha256(url, hmac_sha256(TopicArn, 
hmac_sha256(Timestamp, Token)))

Если же приходит вебхук, то структура Post-запроса выглядит так:

POST <url> HTTP/1.1
x-amz-sns-messages-type: SubscriptionConfirmation

{ "Records":
    [
        {
            "s3": {
                "object": {
                    "eTag":"aed563ecafb4bcc5654c597a421547b2",
                    "sequencer":1577453615,
                    "key":"some-file-to-bucket",
                    "size":100
                },
            "configurationId":"1",
            "bucket": {
                "name": "bucketA",
                "ownerIdentity": {
                    "principalId":"mcs2883541269"}
                },
                "s3SchemaVersion":"1.0"
            },
            "eventVersion":"1.0",
            "requestParameters":{
                "sourceIPAddress":"185.6.245.156"
            },
            "userIdentity": {
                "principalId":"2407013e-cbc1-415f-9102-16fb9bd6946b"
            },
            "eventName":"s3:ObjectCreated:Put",
            "awsRegion":"ru-msk",
            "eventSource":"aws:s3",
            "responseElements": {
                "x-amz-request-id":"VGJR5rtJ"
            }
        }
    ]
}

Соответственно, в зависимости от запроса нужно понять, как обрабатывать данные. Я выбрал в качестве индикатора запись "Type":"SubscriptionConfirmation", поскольку она присутствует в запросе на подтверждение подписки и не присутствует в вебхуке. Исходя из наличия/отсутствия этой записи в POST-запросе, дальнейшее выполнение программы переходит либо в функцию SubscriptionConfirmation, либо в функцию GotRecords.

Функцию SubscriptionConfirmation детально рассматривать не будем, она реализована по принципам, изложенным в документации. Изучить исходный код этой функции можно в git-репозитории проекта.

Функция GotRecords разбирает приходящий запрос и для каждого объекта Record вызывает внешний скрипт (имя которого было передано в параметре -script) с параметрами:

  • имя бакета
  • ключ объекта
  • действие:
    • copy — если в исходном запросе EventName = ObjectCreated | PutObject | PutObjectCopy
    • delete — если в исходном запросе EventName = ObjectRemoved | DeleteObject

Таким образом, если прилетел хук c Post-запросом, как описано выше, и параметр -script=script.sh то скрипт будет вызван следующим образом:

script.sh  bucketA some-file-to-bucket copy

Следует понимать, что данный сервер приема вебхуков — это не законченное production-решение, а упрощенный пример возможной реализации.

Пример работы


Сделаем синхронизацию файлов основного бакета в MCS в резервный бакет в AWS. Основной бакет называется myfiles-ash, резервный — myfiles-backup (конфигурация бакета в AWS выходит за пределы данной статьи). Соответственно, когда файл кладется в основной бакет, его копия должна появиться в резервном, когда удаляется из основного — удаляться в резервном.

Работать с бакетами будем утилитой awscli, с которой совместимо как облачное хранилище MCS, так и облачное хранилище AWS.

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ sudo apt-get install awscli
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
After this operation, 34.4 MB of additional disk space will be used.
Unpacking awscli (1.14.44-1ubuntu1) ...
Setting up awscli (1.14.44-1ubuntu1) ...

Сконфигурируем доступ к API S3 MCS:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ aws configure --profile mcs
AWS Access Key ID [None]: hdywEPtuuJTExxxxxxxxxxxxxx
AWS Secret Access Key [None]: hDz3SgxKwXoxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Default region name [None]:
Default output format [None]:

Сконфигурируем доступ к API S3 AWS:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ aws configure --profile aws
AWS Access Key ID [None]: AKIAJXXXXXXXXXXXX
AWS Secret Access Key [None]: dfuerphOLQwu0CreP5Z8l5fuXXXXXXXXXXXXXXXX
Default region name [None]:
Default output format [None]:

Проверим доступы:

К AWS:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ aws s3 ls --profile aws
2020-07-06 08:44:11 myfiles-backup

Для MCS, при работе команды надо добавлять --endpoint-url:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$ aws s3 ls --profile mcs --endpoint-url 
https://hb.bizmrg.com
2020-02-04 06:38:05 databasebackups-0cdaaa6402d4424e9676c75a720afa85
2020-05-27 10:08:33 myfiles-ash

Доступ получен.

Теперь напишем скрипт обработки приходящего хука, назовем его s3_backup_mcs_aws.sh

#!/bin/bash
# Require aws cli
# if file added — copy it to backup bucket
# if file removed — remove it from backup bucket
# Variables
ENDPOINT_MCS="https://hb.bizmrg.com"
AWSCLI_MCS=`which aws`" --endpoint-url ${ENDPOINT_MCS} --profile mcs s3"
AWSCLI_AWS=`which aws`" --profile aws s3"
BACKUP_BUCKET="myfiles-backup"

SOURCE_BUCKET="${1}"
SOURCE_FILE="${2}"
ACTION="${3}"

SOURCE="s3://${SOURCE_BUCKET}/${SOURCE_FILE}"
TARGET="s3://${BACKUP_BUCKET}/${SOURCE_FILE}"
TEMP="/tmp/${SOURCE_BUCKET}/${SOURCE_FILE}"

case ${ACTION} in
    "copy")
    ${AWSCLI_MCS} cp "${SOURCE}" "${TEMP}"
    ${AWSCLI_AWS} cp "${TEMP}" "${TARGET}"
    rm ${TEMP}
    ;;

    "delete")
    ${AWSCLI_AWS} rm ${TARGET}
    ;;

    *)
    echo "Usage: ${0} sourcebucket sourcefile copy/delete"
    exit 1
    ;;
esac

Запускаем сервер:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~/s3-webhook$ sudo ./s3-webhook -port 80 -
script scripts/s3_backup_mcs_aws.sh

Проверяем, как это сработает. Через веб-интерфейс MCS добавим файл test.txt в бакет myfiles-ash. В логах в консоли видно, что был сделан запрос на сервер вебхуков:

2020/07/06 09:43:08 [POST] incoming HTTP request from 
95.163.216.92:56612
download: s3://myfiles-ash/test.txt to ../../../tmp/myfiles-ash/test.txt
upload: ../../../tmp/myfiles-ash/test.txt to 
s3://myfiles-backup/test.txt

Проверим содержимое бакета myfiles-backup в AWS:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~/s3-webhook$ aws s3 --profile aws ls 
myfiles-backup
2020-07-06 09:43:10       1104 test.txt

Теперь через веб-интерфейс удалим файл из бакета myfiles-ash.

Логи сервера:

2020/07/06 09:44:46 [POST] incoming HTTP request from 
95.163.216.92:58224
delete: s3://myfiles-backup/test.txt

Содержимое бакета:

ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~/s3-webhook$ aws s3 --profile aws ls 
myfiles-backup
ubuntu@ubuntu-basic-1-2-10gb:~$

Файл удален, задача решена.

Заключение и ToDo


Весь код, используемый в этой статье, лежит в моем репозитории. Там же лежат примеры скриптов и примеры подсчета сигнатур для регистрации вебхуков.

Данный код — не более чем пример того, как можно использовать S3-вебхуки в своей деятельности. Как я сказал в начале, если планировать использование такого сервера в продуктиве, необходимо как минимум переписывать сервер под асинхронную работу: приходящие вебхуки регистрировать в очереди (RabbitMQ или NATS), а оттуда их разбирать и обрабатывать worker-приложениями. Иначе при массированном приходе вебхуков можно столкнуться с нехваткой ресурсов сервера для выполнения задач. Наличие же очередей позволяет разносить сервер и workers, а также решать вопросы с повтором задач в случае сбоев. Так же желательно менять логирование на более подробное и более стандартизованное.

Успехов!

Еще почитать по теме: