Armazenamento em cache remoto

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Esta página aborda o armazenamento em cache remoto, a configuração de um servidor para hospedar o cache e a execução de builds usando o cache remoto.

Um cache remoto é usado por uma equipe de desenvolvedores e/ou um sistema de integração contínua (CI) para compartilhar saídas de build. Se o build for reproduzível, as saídas de uma máquina poderão ser reutilizadas com segurança em outra máquina, o que pode tornar os builds significativamente mais rápidos.

Visão geral

Ele divide um build em etapas distintas, que são chamadas de ações. Cada ação tem entradas, nomes de saída, uma linha de comando e variáveis de ambiente. As entradas necessárias e as saídas esperadas são declaradas explicitamente para cada ação.

É possível configurar um servidor para ser um cache remoto para saídas de build, que são essas saídas de ação. Essas saídas consistem em uma lista de nomes de arquivos de saída e os hashes do conteúdo deles. Com um cache remoto, é possível reutilizar saídas de compilação da compilação de outro usuário em vez de criar cada nova saída localmente.

Para usar o armazenamento em cache remoto:

  • Configurar um servidor como back-end do cache
  • Configurar o build do Bazel para usar o cache remoto
  • Use o Bazel versão 0.10.0 ou mais recente

O cache remoto armazena dois tipos de dados:

  • O cache de ações, que é um mapa de hashes de ações para metadados de resultados de ações.
  • Uma loja endereçável por conteúdo (CAS, na sigla em inglês) de arquivos de saída.

O cache remoto também armazena o stdout e o stderr para cada ação. A inspeção do stdout/stderr do Bazel não é um bom indicador para estimar acertos de cache.

Como um build usa o armazenamento em cache remoto

Depois que um servidor é configurado como o cache remoto, você usa o cache de várias maneiras:

  • Ler e gravar no cache remoto
  • Ler e/ou gravar no cache remoto, exceto destinos específicos
  • Somente leitura do cache remoto
  • Não usar o cache remoto

Quando você executa um build do Bazel que pode ler e gravar no cache remoto, o build segue estas etapas:

  1. O Bazel cria o gráfico de destinos que precisam ser criados e, em seguida, cria uma lista de ações necessárias. Cada uma dessas ações declarou nomes de arquivos de entrada e saída.
  2. O Bazel verifica se há saídas de build na máquina local e reutiliza as que forem encontradas.
  3. O Bazel verifica o cache em busca de saídas de build. Se a saída for encontrada, o Bazel vai recuperá-la. Isso é uma ocorrência em cache.
  4. No caso das ações necessárias em que as saídas não foram encontradas, o Bazel executa as ações localmente e cria as saídas de compilação necessárias.
  5. As novas saídas de build são enviadas para o cache remoto.

Configurar um servidor como back-end do cache

Você precisa configurar um servidor para atuar como o back-end do cache. Um servidor HTTP/1.1 pode tratar os dados do Bazel como bytes opacos, e muitos servidores existentes podem ser usados como um back-end de cache remoto. O protocolo de armazenamento em cache HTTP do Bazel oferece suporte ao armazenamento em cache remoto.

Você é responsável por escolher, configurar e manter o servidor de back-end que vai armazenar as saídas em cache. Ao escolher um servidor, considere:

  • Velocidade da rede. Por exemplo, se a equipe estiver no mesmo escritório, talvez seja melhor executar seu próprio servidor local.
  • Segurança. O cache remoto terá seus binários e, portanto, precisa ser seguro.
  • Gerenciamento mais fácil. Por exemplo, o Google Cloud Storage é um serviço totalmente gerenciado.

Há muitos back-ends que podem ser usados para um cache remoto. Veja algumas opções:

nginx

O nginx é um servidor da Web de código aberto. Com o [módulo WebDAV], ele pode ser usado como um cache remoto para o Bazel. No Debian e no Ubuntu, é possível instalar o pacote nginx-extras. No macOS, o nginx está disponível via Homebrew:

brew tap denji/nginx
brew install nginx-full --with-webdav

Confira abaixo um exemplo de configuração do nginx. Você vai precisar mudar /path/to/cache/dir para um diretório válido em que o Nginx tenha permissão para gravar e ler. Talvez seja necessário mudar a opção client_max_body_size para um valor maior se você tiver arquivos de saída maiores. O servidor vai exigir outras configurações, como autenticação.

Exemplo de configuração para a seção server em nginx.conf:

location /cache/ {
  # The path to the directory where nginx should store the cache contents.
  root /path/to/cache/dir;
  # Allow PUT
  dav_methods PUT;
  # Allow nginx to create the /ac and /cas subdirectories.
  create_full_put_path on;
  # The maximum size of a single file.
  client_max_body_size 1G;
  allow all;
}

Bazel-remote

O bazel-remote é um cache de build remoto de código aberto que pode ser usado na sua infraestrutura. Ele tem sido usado com sucesso na produção em várias empresas desde o início de 2018. O projeto do Bazel não oferece suporte técnico para o bazel-remote.

Esse cache armazena conteúdo no disco e também fornece coleta de lixo para aplicar um limite máximo de armazenamento e limpar artefatos não usados. O cache está disponível como uma [imagem do Docker] e o código está disponível no GitHub. As APIs de cache remoto REST e gRPC são compatíveis.

Consulte a página do GitHub para instruções sobre como usá-lo.

Google Cloud Storage

O [Google Cloud Storage] é um repositório de objetos totalmente gerenciado que fornece uma API HTTP compatível com o protocolo de armazenamento em cache remoto do Bazel. É necessário ter uma conta do Google Cloud com o faturamento ativado.

Para usar o Cloud Storage como cache:

  1. Crie um bucket de armazenamento. Selecione um local de bucket mais próximo de você, porque a largura de banda da rede é importante para o cache remoto.

  2. Criar uma conta de serviço para o Bazel autenticar no Cloud Storage. Consulte Como criar uma conta de serviço.

  3. Gere uma chave JSON secreta e transmita-a ao Bazel para autenticação. Armazene a chave com segurança, já que qualquer pessoa com ela pode ler e gravar dados arbitrários no bucket do GCS.

  4. Conecte-se ao Cloud Storage adicionando as seguintes sinalizações ao comando do Bazel:

    • Transmita o URL a seguir para o Bazel usando a flag: --remote_cache=https://storage.googleapis.com/bucket-name, em que bucket-name é o nome do seu bucket de armazenamento.
    • Transmita a chave de autenticação usando a flag: --google_credentials=/path/to/your/secret-key.json ou --google_default_credentials para usar a Autenticação de aplicativo.

  5. É possível configurar o Cloud Storage para excluir arquivos antigos automaticamente. Para fazer isso, consulte Gerenciamento do ciclo de vida de objetos.

Outros servidores

Você pode configurar qualquer servidor HTTP/1.1 compatível com PUT e GET como o back-end do cache. Os usuários relataram sucesso com back-ends de cache, como o Hazelcast, o Apache httpd e o AWS S3.

Autenticação

A partir da versão 0.11.0, o suporte à autenticação básica HTTP foi adicionado ao Bazel. É possível transmitir um nome de usuário e uma senha para o Bazel pelo URL do cache remoto. A sintaxe é https://username:password@hostname.com:port/path. A autenticação HTTP básica transmite o nome de usuário e a senha em texto simples pela rede. Portanto, é fundamental sempre usá-la com HTTPS.

Protocolo de armazenamento em cache HTTP

O Bazel oferece suporte a armazenamento em cache remoto via HTTP/1.1. O protocolo é conceitualmente simples: o upload dos dados binários (BLOB) é feito por meio de solicitações PUT e o download é feito por meio de solicitações GET. Os metadados do resultado da ação são armazenados no caminho /ac/, e os arquivos de saída são armazenados no caminho /cas/.

Por exemplo, considere um cache remoto em execução em http://localhost:8080/cache. Uma solicitação do Bazel para fazer o download de metadados de resultado de uma ação com o hash SHA256 01ba4719... terá a seguinte aparência:

GET /cache/ac/01ba4719c80b6fe911b091a7c05124b64eeece964e09c058ef8f9805daca546b HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Accept: */*
Connection: Keep-Alive

Uma solicitação do Bazel para fazer upload de um arquivo de saída com o hash SHA256 15e2b0d3... para o CAS terá a seguinte aparência:

PUT /cache/cas/15e2b0d3c33891ebb0f1ef609ec419420c20e320ce94c65fbc8c3312448eb225 HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Accept: */*
Content-Length: 9
Connection: Keep-Alive

0x310x320x330x340x350x360x370x380x39

Executar o Bazel usando o cache remoto

Depois que um servidor for configurado como o cache remoto, para usá-lo, é necessário adicionar flags ao comando do Bazel. Confira a lista de configurações e as flags abaixo.

Talvez seja necessário configurar a autenticação, que é específica para o servidor escolhido.

É recomendável adicionar essas flags em um arquivo .bazelrc para que você não precise especificar cada vez que executar o Bazel. Dependendo do projeto e da dinâmica da equipe, é possível adicionar flags a um arquivo .bazelrc que:

  • Na sua máquina local
  • No espaço de trabalho do seu projeto, compartilhado com a equipe
  • No sistema de CI

Ler e gravar no cache remoto

Cuidado com quem tem a capacidade de gravar no cache remoto. Talvez você queira que apenas o sistema de CI possa fazer gravações no cache remoto.

Use a flag a seguir para ler e gravar no cache remoto:

build --remote_cache=http://your.host:port

Além de HTTP, os seguintes protocolos também são aceitos: HTTPS, grpc e grpcs.

Use a sinalização a seguir, além da acima, para ler apenas o cache remoto:

build --remote_upload_local_results=false

Impedir que destinos específicos usem o cache remoto

Para impedir que destinos específicos usem o cache remoto, marque-os com no-remote-cache. Exemplo:

java_library(
    name = "target",
    tags = ["no-remote-cache"],
)

Excluir conteúdo do cache remoto

Excluir conteúdo do cache remoto faz parte do gerenciamento do seu servidor. A maneira de excluir conteúdo do cache remoto depende do servidor que você configurou como cache. Ao excluir saídas, exclua todo o cache ou as saídas antigas.

As saídas em cache são armazenadas como um conjunto de nomes e hashes. Ao excluir conteúdo, não será possível distinguir qual saída pertence a um build específico.

Você pode excluir conteúdo do cache para:

  • Criar um cache limpo depois que um cache foi envenenado
  • Reduza a quantidade de armazenamento usada excluindo saídas antigas

Soquetes Unix

O cache HTTP remoto oferece suporte à conexão por soquetes de domínio Unix. O comportamento é semelhante à flag --unix-socket do curl. Use o código a seguir para configurar o soquete de domínio Unix:

   build --remote_cache=http://your.host:port
   build --remote_cache_proxy=unix:/path/to/socket

Esse recurso não é compatível com o Windows.

Cache de disco

O Bazel pode usar um diretório no sistema de arquivos como um cache remoto. Isso é útil para compartilhar artefatos de build ao alternar entre filiais e/ou trabalhar em vários espaços de trabalho do mesmo projeto, como vários checkouts. Como o Bazel não coleta o lixo do diretório, é recomendável automatizar uma limpeza periódica dele. Ative o cache de disco da seguinte forma:

build --disk_cache=path/to/build/cache

É possível transmitir um caminho específico do usuário para a flag --disk_cache usando o alias ~. O Bazel vai substituir o diretório inicial do usuário atual. Isso é útil ao ativar o cache em disco para todos os desenvolvedores de um projeto pelo arquivo .bazelrc verificado.

Problemas conhecidos

Modificação de arquivos de entrada durante um build

Quando um arquivo de entrada é modificado durante uma compilação, o Bazel pode fazer upload de resultados inválidos para o cache remoto. É possível ativar a detecção de alterações com a sinalização --experimental_guard_against_concurrent_changes. Não há problemas conhecidos, e ele será ativado por padrão em uma versão futura. Consulte [issue #3360] para atualizações. Em geral, evite modificar arquivos de origem durante um build.

Variáveis de ambiente vazando para uma ação

Uma definição de ação contém variáveis de ambiente. Isso pode ser um problema para compartilhar ocorrências de cache remoto entre máquinas. Por exemplo, ambientes com variáveis $PATH diferentes não compartilham acertos de cache. Somente as variáveis de ambiente explicitamente autorizadas por --action_env são incluídas em uma definição de ação. O pacote Debian/Ubuntu do Bazel era usado para instalar /etc/bazel.bazelrc com uma lista branca de variáveis de ambiente, incluindo $PATH. Se você estiver recebendo menos acertos de cache do que o esperado, verifique se o ambiente não tem um arquivo /etc/bazel.bazelrc antigo.

O Bazel não rastreia ferramentas fora de um espaço de trabalho

No momento, o Bazel não rastreia ferramentas fora de um espaço de trabalho. Isso pode ser um problema se, por exemplo, uma ação usar um compilador de /usr/bin/. Em seguida, dois usuários com diferentes compiladores instalados compartilharão erroneamente ocorrências em cache porque as saídas são diferentes, mas têm o mesmo hash de ação. Consulte o problema 4558 (link em inglês) para atualizações.

O estado incremental na memória é perdido ao executar builds em contêineres do Docker O Bazel usa a arquitetura servidor/cliente mesmo quando executado em um único contêiner do Docker. No lado do servidor, o Bazel mantém um estado na memória que acelera os builds. Ao executar builds em contêineres do Docker, como no CI, o estado na memória é perdido e o Bazel precisa ser recriado antes de usar o cache remoto.