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title: Eco-système et stockage générique
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Comme nous l'écrivions dans l'article précédent, nous souhaitons construire une solution de stockage générique.
Notre objectif est simple: permettre aux développeurs d'application, internes à Mozilla ou du monde entier, de faire persister et synchroniser facilement des données associées à un utilisateur.
Les aspects de l'architecture qui nous semblent incontournables:
- La solution doit reposer sur un protocole, et non sur une implémentation ;
- L'auto-hébergement de l'ensemble doit être simplissime ;
- L'authentification doit être pluggable, voire décentralisée (OAuth2, FxA, Persona) ;
- Les enregistrements doivent pouvoir être validés par le serveur ;
- Les données doivent pouvoir être stockées dans n'importe quel backend ;
- Un système de permissions doit permettre de protéger des collections, ou de partager des enregistrements de manière fine ;
- La résolution de conflits doit pouvoir avoir lieu sur le serveur ;
- Le client doit être pensé «offline-first» ;
- Le client doit pouvoir réconcilier les données simplement ;
- Le client doit pouvoir être utilisé aussi bien dans le navigateur que côté serveur.
La première question qui nous a été posée fût «Pourquoi vous n'utilisez pas PouchDB ou Remote Storage ?»
Remote Storage
Remote Storage est un standard ouvert pour du stockage par utilisateur. La specification se base sur des standards déjà existants et éprouvés: Webfinger, OAuth 2, CORS et REST.
L'API est simple, des projets prestigieux l'utilisent. Il y a plusieurs implémentations du serveur, et il existe un squelette Node pour construire un serveur sur mesure.
Le client remoteStorage.js permet d'intégrer la solution dans les applications Web. Il se charge du «store local», du cache, de la synchronization, et fournit un widget qui permet aux utilisateurs des applications de choisir le serveur qui recevra les données (via Webfinger).
ludbud, la version épurée de remoteStorage.js, se limite à l'abstraction du stockage distant. Cela permettrait à terme, d'avoir une seule bibliothèque pour stocker dans un serveur remoteStorage, ownCloud ou chez les méchants comme Google Drive ou Dropbox.
Au premier abord, la spécification correspond à ce que nous voulons accomplir:
- La philosophie du protocole est saine;
- L'éco-système est bien fichu;
- La vision politique colle: redonner le contrôle des données aux utilisateurs (voir unhosted);
- Les choix techniques compatibles avec ce qu'on a commencé (CORS, REST, OAuth 2);
En revanche, vis à vis de la manipulation des données, il y a plusieurs différences avec ce que nous souhaitons faire:
En résumé, il semblerait que ce que nous souhaitons faire avec le stockage d'enregistrements validés est complémentaire avec Remote Storage.
Si des besoin de persistence orientés «fichiers» se présentent, a priori nous aurions tort de réinventer les solutions apportées par cette spécification. Il y a donc de grandes chances que nous l´intégrions à terme, et que Remote Storage devienne une facette de notre service.
PouchDB
PouchDB est une bibliothèque JavaScript qui permet de manipuler des enregistrements en local et de les synchroniser vers une base distante.
var db = new PouchDB('dbname'); db.put({ _id: 'dave@gmail.com', name: 'David', age: 68 }); db.replicate.to('http://example.com/mydb');
Le projet a le vent en poupe, bénéficie de nombreux contributeurs, l'éco-système est très riche et l'adoption par des projets comme Hoodie ne fait que confirmer la pertinence de l'outil pour les développeurs frontend.
PouchDB gère un « store » local, dont la persistence est abstraite et repose sur l'API LevelDown pour persister les données dans n'importe quel backend.
Même si PouchDB adresse principalement les besoins des applications «offline-first», il peut être utilisé aussi bien dans le navigateur que côté serveur, via Node.
Synchronisation
La synchronisation (ou réplication) des données locales s'effectue sur un CouchDB distant.
Le projet PouchDB Server implémente l'API de CouchDB en NodeJS. Comme PouchDB est utilisé, on obtient un service qui se comporte comme un CouchDB mais qui stocke ses données n'importe où, dans un Redis ou un PostgreSQL par exemple.
La synchronisation est complète. Autrement dit, tous les enregistrements qui sont sur le serveur se retrouvent synchronisés dans le client. Il est possible de filtrer les collections synchronisées, mais cela n'a pas pour objectif de sécuriser l'accès aux données.
L'approche recommandée pour cloisonner les données par utilisateur consiste à créer une base de données par utilisateur.
Ce n'est pas forcément un problème, CouchDB supporte des centaines de milliers de bases sans sourciller. Mais selon les cas d'utilisation, le cloisement n'est pas toujours facile à déterminer (par rôle, par application, par collection, ...).
Le cas d'utilisation « Payments »
Dans les prochaines semaines, nous devrons mettre sur pied un prototype pour tracer l'historique des paiements et abonnements d'un utilisateur.
Le besoin est simple:
- l'application « Payment » enregistre les paiements et abonnements d'un utilisateur pour une application donnée;
- l'application « Donnée » interroge le service pour vérifier qu'un utilisateur a payé ou est abonné;
- l'utilisateur interroge le service pour obtenir la liste de tous ses abonnements.
Seule l'application « Payment » a le droit de créer/modifier/supprimer des enregistrements, les deux autres ne peuvent que consulter en lecture seule.
Une application donnée ne peut pas accéder aux paiements des autres applications, et un utilisateur ne peut pas accéder aux paiements des autres utilisateurs.
Avec RemoteStorage
Clairement, l'idée de RemoteStorage est de dissocier l'application executée, et les données crées par l'utilisateur avec celle-ci.
Dans notre cas, c'est l'application « Payment » qui manipule des données concernant un utilisateur. Mais celles-ci ne lui appartiennent pas directement: certes un utilisateur doit pouvoir les supprimer, surtout pas en créer ou les modifier!
La notion de permissions limitée à privé/publique ne suffit pas dans ce cas précis.
Avec PouchDB
Il va falloir créer une base de données par utilisateur, afin d'isoler les enregistrements de façon sécurisée. Seule l'application « Payment » aura tous les droits sur les databases.
Mais cela ne suffit pas.
Il ne faut pas qu'une application puisse voir les paiements des autres applications, donc il va aussi falloir recloisonner, et créer une base de données par application.
Quand un utilisateur voudra accéder à l'ensemble de ses paiements, il faudra agréger les databases de toutes les applications. Quand l'équipe marketing voudra faire des statistiques sur l'ensemble des applications, il faudra agrégér des centaines de milliers de databases.
Ce qui est fort dommage, puisqu'il est probable que les paiements ou abonnements d'un utilisateur pour une application se comptent sur les doigts d'une main. Des centaines de milliers de bases contenant moins de 5 enregistrements ?
De plus, dans le cas de l'application « Payment », le serveur est implémenté en Python. Utiliser un wrapper JavaScript comme le fait python-pouchdb cela ne nous fait pas trop rêver.
Un nouvel éco-système ?
Évidemment, quand on voit la richesse des projets PouchDB et Remote Storage et la dynamique de ces communautés, il est légitime d'hésiter avant de développer une solution alternative.
Quand nous avons créé le serveur Reading List, nous l'avons construit avec Cliquet, ce fût l'occasion de mettre au point un protocole très simple, fortement inspiré de Firefox Sync, pour faire de la synchronisation d'enregistrements.
Et si les clients Reading List ont pu être implémentés en quelques semaines, que ce soit en JavaScript, Java (Android) et ASM (Add-on Firefox), c'est que le principe «offline first» du service est trivial.
Les compromis
Évidemment, nous n'avons pas la prétention de concurrencer CouchDB. Nous faisons plusieurs concessions:
- De base, les collections d'enregistrements sont cloisonnées par utilisateur;
- Pas d'historique des révisions;
- Pas de diff sur les enregistrements entre révisions;
- De base, pas de résolution de conflit automatique;
- Pas de synchronisation par flux (streams);
Jusqu'à preuve du contraire, ces compromis excluent la possibilité d'implémenter un adapter PouchDB pour la synchronisation avec le protocole HTTP de Cliquet.
Dommage puisque capitaliser sur l'expérience client de PouchDB au niveau synchro client semble être une très bonne idée.
En revanche, nous avons plusieurs fonctionnalités intéressantes:
- Pas de map-reduce;
- Synchronisation partielle et/ou ordonnée et/ou paginée ;
- Le client choisit, via des headers, d'écraser la donnée ou de respecter la version du serveur ;
- Un seul serveur à déployer pour N applications ;
- Auto-hébergement simplissime ;
- Le client peut choisir de ne pas utiliser de « store local » du tout ;
- Dans le client JS, la gestion du « store local » sera externalisée (on pense à LocalForage ou Dexie.js) ;
Et, on répond au reste des specifications mentionnées au début de l'article !
Les arguments philosophiques
Il est illusoire de penser qu'on peut tout faire avec un seul outil.
Nous avons d'autres cas d'utilisations dans les cartons qui semblent correspondre au scope de PouchDB (pas de notion de permissions ou de partage, environnement JavaScript, ...). Nous saurons en tirer profit quand cela s'avèrera pertinent !
L'éco-système que nous voulons construire tentera de couvrir les cas d'utilisation qui sont mal adressés par PouchDB. Il se voudra:
- Basé sur notre protocole très simple ;
- Minimaliste et multi-usages (comme la fameuse 2CV) ;
- Naïf (pas de rocket science) ;
- Sans magie (explicite et facile à réimplémenter from scratch) ;
La philosophie et les fonctionnalités du toolkit python *Cliquet* seront bien entendu à l'honneur :)
Quant à Remote Storage, dès que le besoin se présentera, nous serons très fier de rejoindre l'initiative, mais pour l'instant cela nous paraît risqué de démarrer en tordant la solution.
Les arguments pratiques
Avant d'accepter de déployer une solution à base de CouchDB, les ops de Mozilla vont nous demander de leur prouver par A+B que ce n'est pas faisable avec les stacks qui sont déjà rodées en interne (i.e. MySQL, Redis, PostgreSQL).
De plus, on doit s'engager sur une pérennité d'au moins 5 ans pour les données. Avec Cliquet, en utilisant le backend PostgreSQL, les données sont persistées à plat dans un schéma PostgreSQL tout bête. Ce qui ne sera pas le cas d'un adapteur LevelDown qui va manipuler des notions de révisions éclatées dans un schéma clé-valeur.
Si nous basons le service sur Cliquet, tout le travail d'automatisation de la mise en production (monitoring, builds RPM, Puppet...) que nous avons fait pour Reading List est complètement réutilisable.
De même, si on repart avec une stack complètement différente, nous allons devoir recommencer tout le travail de rodage, de profiling et d'optimisation effectué au premier trimestre.
Les prochaines étapes
Et il est encore temps de changer de stratégie :) Nous aimerions avoir un maximum de retours ! C'est toujours une décision difficile à prendre... </appel à troll>
- Tordre un éco-système existant vs. constuire sur mesure ;
- Maîtriser l'ensemble vs. s'intégrer ;
- Contribuer vs. refaire ;
- Guider vs. suivre.
Nous avons vraiment l'intention de rejoindre l'initiative no-backend, et ce premier pas n'exclue pas que nous convergions à terme ! Peut-être que nous allons finir par rendre notre service compatible avec Remote Storage, et peut-être que PouchDB deviendra plus agnostique quand au protocole de synchronisation...
Utiliser ce nouvel écosystème pour le projet « Payments » va nous permettre de mettre au point un système de permissions (basés sur les scopes OAuth) qui correspond au besoin exprimé. Et nous avons bien l'intention de puiser dans notre expérience avec Daybed sur le sujet.
Nous extrairons aussi le code des clients implémentés pour Reading List afin de faire un client JavaScript minimaliste.
En partant dans notre coin, nous prenons plusieurs risques:
- réinventer une roue dont nous n'avons pas connaissance;
- échouer à faire de l'éco-système Cliquet un projet communautaire;
- échouer à positionner Cliquet dans la niche des cas non couverts par PouchDB :)
Comme le dit Giovanni Ornaghi:
Rolling out your set of webservices, push notifications, or background services might give you more control, but at the same time it will force you to engineer, write, test, and maintain a whole new ecosystem.
C'est justement l'éco-système dont est responsable l'équipe Mozilla Cloud Services!