doc: update forensic audit to reflect namespace lifecycle hardening (2026-05-18)

This commit is contained in:
“Naeel”
2026-05-18 09:13:35 +04:00
parent 695bfb74d4
commit 28c45e65aa
2 changed files with 560 additions and 291 deletions
+175 -291
View File
@@ -1,385 +1,269 @@
# Forensic Architecture Audit: Fission Fork (feature/multitenant, May 2026)
# Forensic Architecture Audit: Fission Fork (multitenant, May 2026)
> Актуальная редакция. Легаси-версия: `FORENSIC_ARCHITECTURE_AUDIT_LEGACY_2026-05.md`
> Обновлено: 2026-05-18 после реализации namespace lifecycle hardening.
---
## Статус исправлений
| Риск | Статус | Коммит |
|------|--------|--------|
| Informer goroutine/FD leak при TrackOnly removal | ✅ ЗАКРЫТ | `4eedf95f` |
| Router stale routes при повторном добавлении NS | ✅ ЗАКРЫТ | `4eedf95f` |
| Executor dedup dirty state при re-add NS | ✅ ЗАКРЫТ | `4eedf95f` |
| Синхронный subscriber dispatch (onboarding latency) | ✅ ЗАКРЫТ | предыдущая сессия |
| `DefaultNSResolver` только append (нет RemoveNamespace) | ✅ ЗАКРЫТ | предыдущая сессия |
| Stuck-failed namespace без auto-recovery | ❌ ОТКРЫТ | — |
| AdoptExistingResources race при rolling update | ❌ ОТКРЫТ | — |
| No explicit state machine (implicit phase transitions) | ❌ ОТКРЫТ | — |
| Sharded mutex (bottleneck при >500 concurrent tenant) | ⏳ BACKLOG | не актуально при текущей нагрузке |
---
## Architectural Decisions (реально принятые)
- **Dynamic Namespace Discovery**: Введён механизм динамического обнаружения и подключения tenant-namespace через label `fission.io/managed=true` (см. `pkg/utils/namespace_manager.go`, `pkg/executor/multitenant/ns_watcher.go`).
- **Namespace Lifecycle Management**: Весь жизненный цикл namespace теперь централизован через интерфейс `NamespaceManager` с подписчиками (executor, router, buildermgr).
- **Decoupled Registration**: Каждый компонент (executor, router, buildermgr) подписывается как subscriber и реализует свою логику инициализации/чистки ресурсов при появлении/удалении namespace.
- **Backward Compatibility**: Сохраняется поддержка статического списка через env (`FISSION_RESOURCE_NAMESPACES`), но теперь он расширяется динамически.
- **No-Restart Onboarding**: Добавление нового tenant не требует рестарта pod-ов — watcher реагирует на label, триггерит регистрацию во всех подсистемах.
- **RBAC/SA Provisioning**: Автоматическое создание service account и RBAC для новых namespace (см. `EnsureNamespaceSA`).
- **Informer Factories Per Namespace**: Для каждого нового namespace создаются отдельные informer factory для CRD и core-ресурсов.
- **Explicit Namespace Removal Strategy**: Поддержка двух стратегий удаления: track-only (по умолчанию) и dispatch-remove (с вызовом OnNamespaceRemove у подписчиков).
- **Dynamic Namespace Discovery**: Механизм динамического обнаружения и подключения tenant-namespace через label `fission.io/managed=true` (`pkg/utils/namespace_manager.go`, `pkg/executor/multitenant/ns_watcher.go`).
- **Namespace Lifecycle Management**: Жизненный цикл namespace централизован через интерфейс `NamespaceManager` с подписчиками (executor, router, buildermgr).
- **Decoupled Registration**: Каждый компонент подписывается как `NamespaceSubscriber` и реализует свою логику инициализации/чистки ресурсов.
- **Backward Compatibility**: Поддержка статического списка через env (`FISSION_RESOURCE_NAMESPACES`) с динамическим расширением.
- **No-Restart Onboarding**: Добавление tenant не требует рестарта pod-ов.
- **RBAC/SA Provisioning**: Автоматическое создание SA и RBAC для новых namespace (`EnsureNamespaceSA`).
- **Informer Factories Per Namespace**: Отдельная informer factory для каждого NS, с per-NS context cancellation.
- **Explicit Namespace Removal Strategy**: `DispatchRemove` — при удалении NS вызываются `RemoveFunc` у всех подписчиков, останавливаются informer-ы через `context.CancelFunc`.
- **Parallel Subscriber Dispatch**: Подписчики вызываются параллельно через `errgroup` — onboarding не блокируется медленным SA provisioning.
---
## Core Complexity Centers
- **NamespaceManager & Watcher**: Центр всей динамики — сложная координация событий, фаз, подписчиков, race-conditions.
- **ExecutorType Subsystems**: Poolmgr, NewDeploy, Container — каждый хранит собственное состояние, кэш, логику adoption и reaping.
- **Informer Lifecycle**: Динамическое создание/удаление informer-ов на лету для каждого namespace.
- **FunctionServiceCache**: Кэширование и lifecycle function pod-ов, синхронизация с событиями из разных источников.
- **NamespaceManager & Watcher**: Центр всей динамики — координация событий, фаз, подписчиков.
- **ExecutorType Subsystems**: Poolmgr, NewDeploy, Container — каждый хранит собственный per-NS кэш, lister-ы, логику adoption и reaping.
- **Informer Lifecycle**: Динамическое создание/остановка informer-ов через per-NS `context.CancelFunc`. Чистка `envLister[ns]`/`deplLister[ns]`/`triggerInformer[ns]` при `RemoveNamespace`.
- **FunctionServiceCache**: Кэширование и lifecycle function pod-ов, синхронизация с событиями из разных источников. **Не очищается при RemoveNamespace**`idleObjectReaper` убирает устаревшие записи через `IsValid()` check.
---
## Hidden Coupling & Accidental Complexity
- **Implicit Contract**: Все компоненты обязаны корректно реализовать NamespaceSubscriber — нарушение приводит к silent drift.
- **Global vs Local State**: Есть глобальный NamespaceResolver и локальные состояния в каждом executor type — возможны рассинхронизации.
- **Deduplication Responsibility**: Deduplication namespace размазан между глобальным резолвером и локальными структурами.
- **Event Handler Ordering**: Порядок подписчиков влияет на фазу и side-effects, но не гарантируется явно.
- **RBAC Drift**: Provisioning SA/RBAC делается в одном месте, но cleanup — в другом, возможны dangling ресурсы.
## Iterative Growth
- **Layered Refactor**: Ветка развивается через серию малых шагов (см. doc/thinking/2026-04-26-namespace-manager-step*.md), каждый шаг — отдельный инвариант.
- **Hybrid Model**: Некоторое время coexist старый статический и новый динамический pipeline, с явным разделением путей.
- **Feature Flags via Env**: Многое управляется через env-переменные, что позволяет поэтапно включать/выключать новые механики.
- **Implicit Contract**: Все компоненты обязаны реализовывать `NamespaceSubscriber` симметрично (и `AddFunc`, и `RemoveFunc`). Нарушение → silent drift.
- **Global vs Local State**: Глобальный `DefaultNSResolver` + локальные lister-ы в каждом executor type. `RemoveNamespace` в NSResolver и в каждом executor type должны быть вызваны согласованно.
- **Deduplication Responsibility**: `AddNamespace` дедупликация — через `DefaultNSResolver().AddNamespace()` возвращающий `bool`, и через проверку локального lister-а (`envLister[ns] != nil`). После `RemoveNamespace` оба guard сбрасываются → re-add корректно создаёт новые informer-ы.
- **Event Handler Ordering**: Порядок подписчиков в `Subscribe` влияет на side-effects, но `errgroup` делает их параллельными — ordering больше не определяет latency, но всё ещё влияет на приоритет ошибок.
- **RBAC Drift**: Provisioning SA/RBAC в `registerNamespace`, cleanup — в `deregisterNamespace`. При сбое cleanup — dangling SA/ClusterRoleBinding.
---
## Workaround-Driven Decisions
- **Track-Only Removal**: По умолчанию удаление namespace не вызывает cleanup в подписчиках — workaround против race-condition при массовых удалениях.
- **Manual Adoption**: При старте executor-ы делают adopt orphaned ресурсов (pods, deployments) — workaround для несовершенного lifecycle.
- **Explicit Reaper Loops**: Для чистки orphaned объектов используются отдельные циклы (object reaper), а не event-driven подход.
- ~~**Track-Only Removal**~~ → **ЗАМЕНЕНО** на `DispatchRemove` — cleanup вызывается всегда.
- **Manual Adoption**: При старте executor-ы делают adopt orphaned ресурсов — workaround для несовершенного lifecycle. Активная проблема (см. §1.3).
- **Explicit Reaper Loops**: `idleObjectReaper` чистит `FunctionServiceCache` вместо event-driven подхода. Приемлемо: `IsValid()` check достаточен при корректной работе per-NS informer-ов.
---
## Fragile Operational Components
- **Informer Factory Lifecycle**: Ошибки в динамическом создании/удалении informer-ов приводят к memory leak или stale watchers.
- **RBAC/SA Drift**: Неконсистентность между созданием и удалением сервисных аккаунтов и ролей.
- **Cache Invalidation**: FunctionServiceCache может рассинхронизироваться при сбоях в event flow.
- **Adoption Loops**: AdoptExistingResources может не покрыть все edge-case, особенно при race между startup и watcher.
- **RBAC/SA Drift**: Неконсистентность между созданием и удалением SA/ролей при сбое в `deregisterNamespace`.
- **Cache Invalidation**: `FunctionServiceCache` не очищается при `RemoveNamespace` — расчёт на `idleObjectReaper`. При высоком churn rate может накапливать stale записи быстрее, чем reaper убирает.
- **Adoption Race**: `AdoptExistingResources` vs `namespace_subscriber` — активная проблема (§1.3).
- **Stuck Failed Phase**: Namespace в `failed` не восстанавливается без рестарта — активная проблема (§1.4).
---
## Poor Scalability Risks
- **Informer Explosion**: На сотнях/тысячах namespace число informer-ов и goroutine растёт линейно, возможен memory/FD exhaustion.
- **Synchronous Dispatch**: Все подписчики вызываются синхронно, при долгой инициализации одного — блокируются остальные.
- **Centralized Locking**: NamespaceManager держит глобальный mutex на все операции — bottleneck при высокой churn rate.
- **No Sharding**: Нет горизонтального масштабирования NamespaceManager — всё в одном процессе.
- **Informer Explosion**: ~15002000 goroutine при 100 tenant (см. §2). **Частично смягчено**: goroutine-ы корректно останавливаются при `RemoveNamespace` — нет накопления при churn. Но в steady-state 100 NS — линейный рост горутин остаётся.
- ~~**Synchronous Dispatch**~~ → **ИСПРАВЛЕНО**: параллельный dispatch через `errgroup`.
- **Centralized Locking**: Глобальный mutex на NamespaceManager. При текущей нагрузке (<50 ns) — не узкое место. При >500 concurrent tenant — backlog (sharded mutex, §5).
- **Thundering Herd на resync**: 100 NS × 5 informer-типов × LIST каждые 30 мин — 500 concurrent LIST к API.
---
## Future Maintenance Problems
- **Hidden State Machines**: Фазы namespace и частей (part state) реализованы неявно, без явной state machine — сложно дебажить stuck state.
- **Implicit Error Handling**: Ошибки в подписчиках часто логируются, но не эскалируются — возможна silent failure.
- **Contract Drift**: Любое изменение интерфейса NamespaceSubscriber требует синхронного обновления всех компонентов.
- **Complex Test Surface**: Много интеграционных точек, сложно покрыть тестами все сценарии гонок и отказов.
## Deepest Upstream Divergence
- **Полная замена статической модели discovery на динамическую через watcher и NamespaceManager.**
- **Весь lifecycle tenant-namespace теперь event-driven, а не env-driven.**
- **Введён централизованный интерфейс подписки на события namespace для всех core-компонентов.**
- **Механика adopt orphaned ресурсов и явная поддержка rollback/cleanup.**
- **Hidden State Machines**: Фазы namespace реализованы неявно — сложно дебажить stuck state. Нет формализованной машины состояний с explicit transitions.
- **Implicit Error Handling**: Ошибки в `deregisterNamespace` логируются, но NS может остаться в некорректном состоянии. Нет `NamespaceCondition` на k8s-объекте.
- **Contract Drift**: Изменение интерфейса `NamespaceSubscriber` (например, добавление `ResyncFunc`) требует синхронного обновления всех компонентов.
- **FunctionServiceCache без per-NS cleanup**: если `idleObjectReaper` будет отключён/изменён — stale cache может накапливаться.
## Surprisingly Mature Parts
- **Интерфейс NamespaceManager**: Чётко выделен, покрыт тестами, поддерживает snapshot, summary, phase tracking.
- **Event Handler Abstraction**: Все watcher-ы используют единый event handler contract, легко расширять.
- **Backward Compatibility Layer**: Старый pipeline не сломан, coexist с новым.
- **Документация и коммиты**: Подробные шаги, объяснения, reasoning — видно зрелый инженерный подход.
---
## Risky / Hard-to-Maintain Decisions
- **Informer Lifecycle Management**: Очень сложно гарантировать отсутствие leak/stale при динамике.
- **Centralized Mutex**: Один mutex на NamespaceManager — риск блокировок.
- **Manual Adoption**: AdoptExistingResources — временное решение, не покрывает все сценарии.
- **No Explicit State Machine**: Фазы и переходы не формализованы, возможны stuck state.
- **Eventual Consistency**: Нет гарантии моментальной консистентности между компонентами.
| Решение | Статус | Примечание |
|---------|--------|------------|
| Informer Lifecycle Management | ✅ Hardened | per-NS context cancel + RemoveNamespace во всех компонентах |
| Centralized Mutex | ⚠️ Приемлемо | sharding в backlog, не актуально до >500 NS |
| Manual Adoption | ❌ Активная проблема | race при rolling update |
| No Explicit State Machine | ❌ Активная проблема | stuck-failed без retry |
| Eventual Consistency | ⚠️ Смягчено | параллельный dispatch уменьшает окно, но не устраняет |
---
## Multi-Tenancy, Isolation, Orchestration, Lifecycle, State, Reconciliation
- **Multi-Tenancy**: Реализовано через label-based discovery, каждый tenant — отдельный namespace, все ресурсы изолированы на уровне k8s.
- **Isolation Model**: Namespace-level isolation, автоматическое создание SA/RBAC, informer-ы и кэш на каждый tenant.
- **Orchestration**: NamespaceManager + подписчики — централизованный event bus для всех core-компонентов.
- **Lifecycle Management**: Поддержка всех фаз (discovered, registering, active, deregistering, removed, failed), но state machine неявная.
- **State Handling**: Гибрид глобального и локального состояния, возможны рассинхронизации.
- **Reconciliation Logic**: Каждый компонент реализует свою reconcile-логику через подписку на события.
- **Controller Complexity**: Высокая, много слоёв абстракции, много точек гонок.
- **Deployment Reproducibility**: Helm-чарты поддерживают все новые env, backward compatibility сохранён.
- **Operational Burden**: Высокий — требуется мониторинг leak, race, orphaned ресурсов, ручной контроль за adoption.
- **Multi-Tenancy**: Label-based discovery, каждый tenant — отдельный namespace, изоляция на уровне k8s.
- **Isolation Model**: Namespace-level isolation, per-NS SA/RBAC, per-NS informer factory.
- **Lifecycle Management**: Фазы (discovered registering active deregistering removed / failed) реализованы, но без явной state machine и без auto-recovery из failed.
- **State Handling**: Глобальный `DefaultNSResolver` + локальные lister-ы. После `RemoveNamespace` — оба синхронизованы. После re-add — оба корректно инициализируются заново.
- **Reconciliation Logic**: Каждый компонент через subscribe. Отсутствует reconcile-очередь для failed state.
- **Operational Burden**: Средний — goroutine leak устранён, stale informer устранён. Требуется мониторинг: stuck-failed накопление, orphaned SA/RBAC при неудачном deregister.
---
## Engineering Maturity, Complexity, Maintainability Horizon
## Engineering Maturity
- **Maturity**: Архитектурно зрелый, хорошо документированный, с явным reasoning и поэтапным внедрением.
- **Complexity**: Высокая, особенно в динамике и синхронизации между компонентами.
- **Maintainability**: Среднесрочная — без явной state machine и горизонтального масштабирования возможны проблемы при росте нагрузки.
- **Production-Grade**: Ближе к production-grade platform engineering, чем к эксперименту, но требует доработки по масштабированию и явной формализации state transitions.
- **Complexity**: Высокая в синхронизации и lifecycle. Снижена за счёт формализации `RemoveNamespace` контракта.
- **Maintainability**: Среднесрочная — без явной state machine и auto-recovery возможны stuck state при API нестабильности.
- **Production-Grade**: Близко — informer lifecycle корректен, dispatch параллелен, cleanup симметричен. Основной gap: stuck-failed и AdoptExistingResources race.
---
## Architectural Drift / Entropy / Hazards
- **Drift**: Возможен drift между глобальным и локальным состоянием, если подписчики реализованы несимметрично.
- **Entropy**: Много точек входа, implicit contract, нет явной state machine — сложность будет расти.
- **Hazards**: Memory leak, race-condition, orphaned ресурсы, silent failure при ошибках в подписчиках.
# Deep Risk Analysis (актуальная, May 2026)
---
## Summary
Этот форк — зрелая попытка перевести Fission на event-driven multi-tenant архитектуру с динамическим discovery и централизованным lifecycle management. Основные сложности и риски — в управлении состоянием, синхронизации и масштабируемости. Требует дальнейшей формализации state machine, горизонтального масштабирования и усиления тестового покрытия для production-grade эксплуатации.
## 1. Сценарии отказа
### 1.1 Informer Lifecycle Management — ✅ ЗАКРЫТ
**Что было:** relabel-цикл NS создавал phantom-состояние: informer-ы не останавливались при track-only removal, `DefaultNSResolver` не очищал запись → re-add возвращал `false` → новые informer-ы не создавались.
**Что сделано (коммит `4eedf95f`):**
- `RemoveNamespace(ns)` добавлен в интерфейс `ExecutorType` и реализован в poolmgr, newdeploy, container.
- В каждом executor type: per-NS context cancel (`nsCancels map[string]context.CancelFunc`). `AddNamespace` создаёт `nsCtx, nsCancel := context.WithCancel(ctx)`, передаёт `nsCtx` в `factory.Start()`. `RemoveNamespace` вызывает `nsCancel()` и удаляет lister-ы из карт.
- Router: `HTTPTriggerSet.RemoveNamespace()` отменяет per-NS ctx, удаляет `triggerInformer[ns]`/`funcInformer[ns]` под `informerMu.Lock()`, вызывает `syncTriggers()`.
- Buildermgr: `envWatcher.RemoveNamespace()` и `pkgWatcher.RemoveNamespace()` — аналогично.
- `DefaultNSResolver.RemoveNamespace(ns)` удаляет NS из глобального map → re-add корректно проходит guard.
- Стратегия `DispatchRemove` во всех 3 компонентах → `RemoveFunc` вызывается при удалении NS.
**Текущий статус:** informer goroutine/FD корректно останавливаются; re-add NS создаёт чистые informer-ы; router не видит stale routes.
---
# Deep Risk Analysis (May 2026)
### 1.2 Centralized Mutex — ⚠️ ПРИЕМЛЕМО
> Конкретные сценарии отказа, оценка при 50–100 tenant, предложения по исправлению.
**Сценарий:** высокая churn + concurrent Snapshot.
`dispatch()` отпускает mutex перед вызовом каждого subscriber, берёт снова для следующего. При батч-онбординге 10+ NS параллельно: конкуренция за mutex, latency spike на `Snapshot()` в `idleObjectReaper`.
**Смягчено:** `dispatch()` теперь параллельный (errgroup) — подписчики не вызываются последовательно, время блокировки mutex между подписчиками устранено. `Snapshot()` конкурирует только с `Upsert` — при текущей нагрузке (<50 NS) практически нет.
**Остаётся:** при >500 concurrent tenant с >1 onboarding/sec — sharded mutex даст выигрыш. В backlog.
---
## 1. Сценарии отказа для каждого "Risky Decision"
### 1.3 Manual Adoption (AdoptExistingResources) — ❌ АКТИВНАЯ ПРОБЛЕМА
### 1.1 Informer Lifecycle Management
**Сценарий: гонка adoption vs watcher при старте**
**Сценарий: повторная регистрация namespace через relabel**
1. Executor стартует. `AdoptExistingResources` берёт `DefaultNSResolver().Snapshot()` — только статические NS из env.
2. Параллельно: `RunManagedNamespaceWatcher``BootstrapAndDispatch()``registerNamespace()` добавляет managed NS.
3. `AdoptExistingResources` уже завершила loop — managed NS не попал в snapshot. Orphaned pods в tenant NS не приняты.
4. `CleanupOldExecutorObjects` сочтёт старые pod-ы orphaned → удалит → cold start для всех функций.
1. Оператор снимает label `fission.io/managed=true` с namespace `tenant-42`.
2. Namespace-watcher вызывает `HandleWatcherNamespaceRemoval()`. Стратегия `TrackOnly`: NamespaceManager помечает запись как `removed` и **не вызывает** `OnNamespaceRemove` у подписчиков.
3. Informer-ы executor (gpm, newdeploy) и router продолжают работать — pool для tenant-42 жив, функции маршрутизируются.
4. Оператор возвращает label — kubernetes генерирует `MODIFIED`-событие.
5. `RunManagedNamespaceWatcher` (resync 30 мин) может не вызвать Add снова для уже известного NS.
6. **Router**: `AddNamespace` вызывает `DefaultNSResolver().AddNamespace(ns)`. Глобальный resolver уже содержит tenant-42 (его никто не удалял из-за track-only) → возвращает `false` → router делает **early return без создания новых informer-ов** (строка 460 `httpTriggers.go`). Router считает namespace активным (старые informer-ы ещё работают) — но если они были остановлены контекстом — тихое 404.
7. **Executor**: `gpm.AddNamespace` проверяет `poolPodC.envLister[ns]` — если старый lister жив, возвращает nil сразу (дедупликация). Всё выглядит нормально, но фактически используются **устаревшие informer-ы** с застрявшим кэшем.
**При rolling update:** два executor-а параллельно патчат `instanceID` на одних pod-ах → race.
**Итог**: relabel-цикл создаёт phantom-состояние: компоненты думают что NS активен, но его lifecycle разорван.
**Статус:** не исправлено. Требует либо задержки `AdoptExistingResources` до завершения первого `BootstrapAndDispatch`, либо включения managed NS в `Snapshot()` на момент adoption.
---
### 1.2 Centralized Mutex
**Сценарий: высокая churn + concurrent Snapshot**
`dispatch()` снимает write-lock перед вызовом каждого subscriber-а, затем берёт его снова для следующего. Структура:
```
mu.Lock() → читаем список subs →
mu.Unlock() → вызываем handler(sub1) [k8s API call, может занять сотни мс]
mu.Lock() → читаем следующий sub →
mu.Unlock() → вызываем handler(sub2)
```
Параллельно: router каждые 20 мс делает `syncTriggers()``updateRouter()` → итерирует `snapshotFuncInformers()` → берёт `informerMu.RLock`. Это другой mutex, но `DefaultNSResolver().Snapshot()` вызывается из `idleObjectReaper` каждые 5 сек под глобальным `RWMutex` NamespaceManager.
При 100 tenant с churn 10 ns/час: в среднем каждые 6 мин добавляется namespace. Само по себе безвредно. Но при пике (батч-онбординг 10 tenant за 1 минуту): `dispatch()` держит write-lock с паузами на unlock/relock для каждого subscriber × 10 параллельных dispatch → конкуренция за mutex возрастает. `Snapshot()` в `idleObjectReaper` (каждые 5 сек) и в `AdoptExistingResources` (каждый рестарт) будут ждать.
**Итог**: не deadlock, но latency spike на Snapshot на старте и при батч-онбординге — 200–500 мс при 10+ concurrent dispatch.
---
### 1.3 Manual Adoption (AdoptExistingResources)
**Сценарий: гонка adoption vs watcher**
1. Executor стартует. `AdoptExistingResources` запускается, берёт `DefaultNSResolver().Snapshot()` — snapshot содержит только статические NS из `FISSION_RESOURCE_NAMESPACES`.
2. Параллельно запускается `RunManagedNamespaceWatcher`. Watcher вызывает `BootstrapAndDispatch()`, который регистрирует managed NS и вызывает `registerNamespace()` у executor-подписчика.
3. `registerNamespace()` вызывает `DefaultNSResolver().AddNamespace(ns)` (глобальный guard), затем `gpm.AddNamespace()`.
4. **Но `AdoptExistingResources` уже завершила свой loop** — managed NS не попал в snapshot. Orphaned pods в tenant NS не приняты.
5. Функции в этих pod-ах будут вызываться ещё раз через cold start — лишний latency spike и потеря статуса `instanceID` у подов (старый instanceID в annotation не перезаписан → `CleanupOldExecutorObjects` сочтёт их orphaned → удалит).
**Hardcoded 30s timeout**: `AdoptExistingResources` в poolmgr не имеет явного timeout, но `k8sCache.WaitForCacheSync` в `Run()` блокирует до готовности — только после этого запускается `service()`. Если namespace watcher опередил, poolmgr получит env-события до того как `AdoptExistingResources` завершится → гонка на `gpm.pools` map (не защищена mutex вне `service()` goroutine).
---
### 1.4 No Explicit State Machine
### 1.4 No Explicit State Machine — ❌ АКТИВНАЯ ПРОБЛЕМА
**Сценарий: stuck в `failed` без auto-recovery**
1. Namespace `tenant-99` помечен `fission.io/managed=true`.
2. `registerNamespace()` вызывает `EnsureNamespaceSA()` — Kubernetes API momentarily unavailable (503).
3. `EnsureNamespaceSA()` возвращает ошибку → вызывающий код (предположительно) пишет в лог и помечает часть как `NamespacePartStateFailed`.
4. `deriveNamespacePhase()` выставляет namespace в `NamespacePhaseFailed`.
5. **Нет reconcile-цикла**: нет горутины, которая периодически проверяет failed namespace и пытается повторить. Phase останется `failed` до рестарта процесса.
6. Router был вызван следующим в цепочке dispatch. Т.к. dispatch вызывается подписчики последовательно без barrier, router **уже создал свои informer-ы** до того как executor завершился с ошибкой.
7. **Dirty state**: router видит `tenant-99` как активный (informer-ы есть), executor — нет (SA/RBAC не создан). Любой вызов функции из tenant-99 → executor не может специализировать pod (нет fetcher SA) → 503.
1. `registerNamespace()` вызывает `EnsureNamespaceSA()` — Kubernetes API возвращает 503.
2. Часть помечается `NamespacePartStateFailed` → фаза NS → `NamespacePhaseFailed`.
3. **Нет reconcile-цикла**: фаза остаётся `failed` до рестарта процесса.
4. Router уже создал informer-ы (параллельный dispatch), executor — нет (SA не создан). Dirty state: router видит NS активным, executor — нет. Вызовы → 503.
Лог покажет ошибку, но namespace останется в `failed` навсегда (до рестарта). Оператор не получит никакого k8s-статуса — ни condition на Namespace объекте, ни event.
**Накопление при churn:** 10 ns/час × 1% API error rate = ~2.4 failed NS/сутки. За 30 дней = ~72 "мёртвых" записи. `Snapshot()` возвращает их в `idleObjectReaper` → лишние LIST запросы к k8s.
**Предложение (не реализовано):** reconcile-очередь в `inMemoryNamespaceManager` — см. FORENSIC_ARCHITECTURE_AUDIT_LEGACY_2026-05.md §3 для кода.
**Статус:** не исправлено.
---
### 1.5 Eventual Consistency
### 1.5 Eventual Consistency — ⚠️ СМЯГЧЕНО
**Сценарий: HTTPTrigger создан в окне до ready informer**
**Сценарий:** HTTPTrigger создан в окне до готовности informer.
1. Tenant создаёт namespace с label → namespace добавляется в NamespaceManager.
2. `dispatch()` вызывает router subscriber → `AddNamespace()`:
```go
k8sCache.WaitForCacheSync(ctx.Done(), triggerInf.HasSynced, funcInf.HasSynced)
ts.syncTriggers()
```
Router ждёт sync и перестраивает роутинг. Это занимает несколько секунд.
3. Tenant **немедленно** после создания namespace создаёт HTTPTrigger через API.
4. Если trigger создан **до** завершения `WaitForCacheSync` в router → informer ещё не синхронизирован, но trigger уже в etcd.
5. После sync informer получит это событие через `AddFunc` → `syncTriggers()`. Это нормально.
6. **Проблема в другом**: `dispatch()` вызывает подписчиков **последовательно**. Если executor (первый в списке) занимается `EnsureNamespaceSA` + `registerExecutorTypes` (10–30 сек при медленном API) → router subscriber не вызывается всё это время. HTTPTrigger, созданный в этом окне, попадёт в informer, но router ещё не начал слушать → `AddFunc` для этого trigger не вызовется никогда (resync через 30 мин).
7. Результат: trigger существует в etcd, но **отсутствует в роутере 30 минут**.
**Было:** последовательный dispatch → если executor делал SA provisioning 1030 сек, router не начинал `WaitForCacheSync`. Trigger, созданный в этом окне, пропускался до следующего resync (30 мин).
**Смягчено:** параллельный dispatch через errgroup → router и executor стартуют `AddNamespace` одновременно. Окно уязвимости = время `WaitForCacheSync` в router (~2–5 сек), а не время SA provisioning (~30 сек).
**Остаётся:** trigger, созданный за 2–5 сек до `WaitForCacheSync` в router → нормально обрабатывается через `AddFunc` после sync. Фактически проблема устранена для практических сценариев.
---
## 2. Анализ при 50100 tenant с churn 10 ns/час
### Informer Explosion
### Informer Count (steady-state)
При 100 активных tenant:
- **Executor (poolmgr)**: 1 `SharedInformerFactory` (Fission CRD) + 1 `SharedInformerFactory` (k8s pods/RS) на NS = 200 factory. Каждая factory запускает горутины на каждый informer (~3–5 горутин). **~6001000 goroutine** только от poolmgr.
- **Executor (newdeploy)**: аналогично — ещё 200 factory, ~600 goroutин.
- **Router**: 1 factory на NS = 100 factory, ~200 goroutин.
- **buildermgr**: 1 factory на NS = 100 goroutин.
- **Poolmgr**: 2 factory × 100 NS × ~35 goroutine = **6001000 goroutine**
- **NewDeploy**: аналогично ~6001000 goroutine
- **Router**: 1 factory × 100 NS × ~2 goroutine = **200 goroutine**
- **Buildermgr**: ~200 goroutine
Итого: **~15002000 goroutine** только от informer-ов. При пике churn (10 ns/час) — каждые 6 минут добавляется NS, создаётся ~20 новых горутин, они не убираются при track-only removal.
Итого: **~16002400 goroutine** от informer-ов. **Линейный рост с числом NS — неизбежен при текущей архитектуре.**
При **100 NS × 30 мин resync**: каждые 30 мин каждый informer делает LIST всех объектов в своём NS. 100 × 5 informer-типов × LIST = **500 concurrent LIST-запросов** к Kubernetes API раз в 30 минут — возможный thundering herd.
**Что изменилось после hardening:** при churn goroutine-ы корректно останавливаются при `RemoveNamespace` — нет накопления мёртвых goroutine. Steady-state = ~O(active_NS), а не O(total_NS_ever_seen).
### Stuck Failed State
### Thundering Herd на resync
10 ns/час churn с 1% API error rate = ~2.4 failed namespace/сутки. Каждый остаётся в `failed` навсегда. За 30 дней = ~72 "мёртвых" записи в NamespaceManager. `Snapshot()` возвращает их в `idleObjectReaper` → лишние LIST к k8s API для несуществующих/неактивных NS → ошибки, логи, load.
100 NS × 5 informer-типов × LIST каждые 30 мин = **500 concurrent LIST** к Kubernetes API. Не изменилось, не исправлено.
### Stuck Failed Accumulation
10 ns/час × 1% API error rate = ~2.4 failed NS/сутки. ~72 за 30 дней. Не исправлено (§1.4).
### AdoptExistingResources Race
Каждый рестарт executor-а — race. При rolling update в k8s (новый pod стартует, старый ещё жив): оба executor-а параллельно делают `AdoptExistingResources` → оба патчат `instanceID` на одних и тех же pod-ах → `CleanupOldExecutorObjects` нового экземпляра удаляет pod-ы старого (ожидаемо), но при race может удалить pod, который новый экземпляр уже adoptировал.
### Router Dedup Gap — критический сценарий при рестарте
При рестарте executor + router одновременно:
1. `FISSION_RESOURCE_NAMESPACES` содержит `fission-fn` (статический NS).
2. `namespace.go` `init()` добавляет его в `DefaultNSResolver`.
3. `BootstrapAndDispatch()` в NamespaceManager вызывает dispatch для всех managed NS, включая `fission-fn`.
4. **Router** `AddNamespace("fission-fn")` → `DefaultNSResolver().AddNamespace("fission-fn")` → **false** (уже добавлен в `init()`!) → **early return, informer для fission-fn НЕ создан**.
5. Executor (gpm, newdeploy) — используют own dedup (envLister/deplLister), `fission-fn` там нет → создают informer.
6. Router слеп к HTTPTrigger и Function событиям из `fission-fn` при динамическом пути. Спасает только то, что `GetInformersForNamespaces` вызывается в `MakeHTTPTriggerSet` при старте — но только для NS из env.
**Вывод**: если `fission-fn` включён в `FISSION_RESOURCE_NAMESPACES` И помечен `fission.io/managed=true` — возможна ситуация, когда после рестарта router использует startup-informer, а executor использует watcher-informer с другим lifecycle → рассинхронизация при следующем relabel-цикле.
При rolling update — race на `instanceID` патч. Не исправлено (§1.3).
---
## 3. Минимальное изменение: явная state machine без полного рефакторинга
## 3. Рекомендации (приоритизированные)
Текущая проблема: `failed` namespace остаётся в `failed` навсегда — нет retry.
### P1 — Reconcile-очередь для failed NS
**Изменение**: добавить reconcile-очередь в `inMemoryNamespaceManager` без изменения публичного интерфейса.
Минимальное изменение без breaking interface change. Полный код — в `FORENSIC_ARCHITECTURE_AUDIT_LEGACY_2026-05.md §3`. Суть: горутина читает из `reconcileQueue chan`, делает exponential backoff retry для failed NS. Max 5 попыток.
```go
// В inMemoryNamespaceManager добавить:
type reconcileRequest struct {
ns string
attempt int
}
**Влияние:** устраняет stuck-failed накопление, dirty state между router и executor.
reconcileQueue chan reconcileRequest // небуферизованный или с буфером 64
### P2 — AdoptExistingResources после BootstrapAndDispatch
// В MarkPartFailed (или в dispatch при возврате ошибки от subscriber):
func (m *inMemoryNamespaceManager) enqueueReconcile(ns string, attempt int) {
select {
case m.reconcileQueue <- reconcileRequest{ns: ns, attempt: attempt}:
default: // уже в очереди, skip
}
}
Либо: подождать первый `BootstrapAndDispatch()` через канал-сигнал, затем запускать `AdoptExistingResources`. Либо: в `AdoptExistingResources` использовать `NamespaceManager.Snapshot()` вместо `DefaultNSResolver().Snapshot()` (managed NS уже добавлены к этому моменту через BootstrapAndDispatch).
// Новая горутина, запускается в BootstrapAndDispatch или отдельным методом:
func (m *inMemoryNamespaceManager) RunReconciler(ctx context.Context) {
for {
select {
case <-ctx.Done():
return
case req := <-m.reconcileQueue:
if req.attempt >= 5 { // max retries
m.logger.Error("namespace reconcile exhausted", zap.String("ns", req.ns))
continue
}
backoff := time.Duration(1<<req.attempt) * time.Second // 1, 2, 4, 8, 16 сек
time.AfterFunc(backoff, func() {
// Повторить dispatch только для failed-частей:
m.mu.RLock()
rec, ok := m.records[req.ns]
m.mu.RUnlock()
if !ok || rec.Phase != NamespacePhaseFailed {
return // уже исправлено или удалено
}
// Вызвать только тех подписчиков, у кого часть в FailedState:
m.dispatchRetry(ctx, req.ns, req.attempt+1)
})
}
}
}
```
**Влияние:** устраняет orphaned pods при холодном старте и rolling update.
**Изменения интерфейса**: `NamespaceManager` получает метод `RunReconciler(ctx)` — добавляется в интерфейс, но не breaking change для существующих вызывающих (можно добавить как опциональный метод или вызвать из `BootstrapAndDispatch`).
### P3 — NamespaceCondition на k8s Namespace объекте
**Что НЕ меняется**: `NamespaceSubscriber`, `NamespaceRecord`, публичные методы `Upsert`/`Snapshot`/`Subscribe` — всё прежнее.
Пометить Namespace через `kubectl annotate` или через status subresource при failed phase → оператор видит причину без чтения логов.
### Backlog — Sharded mutex
Актуально при >500 concurrent tenant с >1 onboarding/sec. Технически feasible без breaking interface change (см. `FORENSIC_ARCHITECTURE_AUDIT_LEGACY_2026-05.md §5`).
---
## 4. Track-Only Removal: скрытые допущения и dirty state
## 4. FunctionServiceCache — текущий инвариант
### Допущение 1: `DefaultNSResolver` — только append
`FunctionServiceCache` (`fsCache` в gpm и newdeploy) **не очищается** при `RemoveNamespace`. Это осознанное решение:
`pkg/utils/namespace.go`: метод `AddNamespace` добавляет NS в глобальный map, метода `RemoveNamespace` не существует. Последствия:
- `idleObjectReaper` периодически вызывает `fsCache.ListOldForPool()` → для каждой записи проверяет `podLister[ns]` → если NS удалён, `podLister[ns]` == nil → pod не найден → запись считается expired → `fsCache.DeleteEntry()`.
- Временной лаг = интервал reaper-а (по умолчанию ~1 мин). При высоком churn возможно накопление stale записей, но они не вызывают функциональных ошибок (только небольшой overhead на reaper iteration).
- Namespace, удалённый через label-снятие, **навсегда остаётся** в глобальном resolver-е.
- `idleObjectReaper` в poolmgr и newdeploy делает `DefaultNSResolver().Snapshot()` → итерирует удалённые NS → делает LIST Environments/Functions в уже несуществующем (или чужом) namespace → получает k8s 403/404 → логирует ошибку → возвращает из reaper-а (!) — `return` на ошибке прерывает весь цикл reaper-а для текущей итерации.
### Допущение 2: Informer-ы продолжают работать
После track-only removal informer-ы executor-а и router-а **не останавливаются**. Для poolmgr: env-events из удалённого namespace продолжают триггерить создание пулов. Пулы создаются в k8s (или пытаются) — для namespace, который более не является managed. RBAC мог быть уже удалён оператором → pod-ы не могут pull fetcher image → CrashLoopBackOff в "удалённом" namespace.
### Допущение 3: FunctionServiceCache не очищается
`fsCache` (в gpm и newdeploy) содержит записи с `Function.Namespace = "tenant-42"`. После track-only removal записи не удаляются. `idleObjectReaper` находит их через `fsCache.ListOldForPool()` → пытается найти pod в `gpm.podLister["tenant-42"]` → lister ещё жив (informer работает) → pod может быть найден → считается "valid" → не reaped → запись в кэше живёт вечно.
### Допущение 4 (критическое): повторное добавление того же NS → router слеп
Последовательность:
1. NS `tenant-42` добавлен → `DefaultNSResolver().AddNamespace("tenant-42")` → **true** → router создаёт informer.
2. NS удалён (track-only) → resolver не очищен → informer router-а продолжает работать.
3. NS добавлен снова (новый tenant с тем же именем, например после namespace-переименования).
4. `AddNamespace("tenant-42")` на router-е → `DefaultNSResolver().AddNamespace("tenant-42")` → **false** (уже в map!) → **early return**.
5. Router **не создаёт новый informer** — считает что уже обслуживает namespace. Но старый informer работает с **кэшем от предыдущего tenants** — старые Function и HTTPTrigger объекты (с другими UID) видны в `funcInformer.GetStore()`.
6. Executor (gpm): `poolPodC.envLister["tenant-42"]` тоже существует → own dedup → early return → executor тоже не создаёт новый informer.
7. Новые HTTPTrigger-ы нового tenant-42 **никогда не попадут в router** (resync через 30 мин принесёт их, но с кэшем старого tenanta!).
**Результат**: dirty state — оба компонента убеждены что всё нормально, но фактически обслуживают кэш несуществующего tenant с объектами с устаревшими UID. Вызовы функций нового tenant → 404 или выполнение **функций старого tenant** если имена совпадают.
**Когда станет проблемой:** при отключении/изменении reaper-а или при >10 000 stale записей (O(n) iteration).
---
## 5. Оценка замены centralized mutex на sharded lock
## 5. Sharded Mutex — вердикт
### Техническая реализация (feasible)
**Технически реализуемо** без breaking interface change. Полный код — в `FORENSIC_ARCHITECTURE_AUDIT_LEGACY_2026-05.md §5`.
```go
const numShards = 16
type shardedNamespaceManager struct {
shards [numShards]nsShard
subsMu sync.RWMutex
subs map[string]NamespaceSubscriber
// ... остальные поля
}
type nsShard struct {
mu sync.RWMutex
records map[string]NamespaceRecord // только NS принадлежащие этому шарду
}
func shardIndex(ns string) int {
h := fnv.New32a()
h.Write([]byte(ns))
return int(h.Sum32()) % numShards
}
```
`Upsert(ns, ...)` → берёт lock только шарда `shardIndex(ns)`.
`Get(ns)` → RLock только нужного шарда.
`Snapshot()` → **последовательно** берёт RLock каждого шарда, копирует, освобождает, переходит к следующему. N=16 последовательных lock-acquisitions.
### Сохранение интерфейса
Публичный интерфейс `NamespaceManager` (Upsert, Get, Snapshot, Subscribe, Dispatch) не меняется. Подписчики (`NamespaceSubscriber`) не меняются.
### Анализ выгоды
При 10 ns/час churn: **одно upsert каждые 6 минут**. Текущий bottleneck — не mutex, а:
1. Synchronous subscriber dispatch (каждый делает k8s API calls)
2. Informer resync thundering herd
3. AdoptExistingResources race
Sharded lock убирает конкуренцию за mutex при **параллельных per-namespace операциях**. Но `dispatch()` сам снимает/берёт lock несколько раз — sharding не помогает здесь (dispatch по одному NS всегда один шард).
`Snapshot()` становится чуть медленнее (16 lock-acquisitions вместо 1 RLock) при маленьком числе NS, и сопоставима при большом.
### Вердикт
**Технически реализуемо с сохранением интерфейса. Не оправдано при текущей нагрузке.**
Sharded mutex даст реальный выигрыш только если `Upsert` и `Get` вызываются **параллельно для разных NS** с частотой > 100 ops/sec. При 10 ns/час это недостижимо. Реальные bottleneck-и — в subscriber dispatch и informer lifecycle, не в mutex.
Приоритет вместо sharding:
1. Сделать subscriber dispatch **параллельным** (goroutine per subscriber с errgroup) — немедленное ускорение онбординга.
2. Добавить `RemoveNamespace` в `DefaultNSResolver` — закрывает класс dirty-state багов.
3. Добавить reconcile-очередь (см. п. 3) — закрывает stuck-failed.
Sharded lock — в backlog, актуально при > 500 concurrent tenant с > 1 onboarding/sec.
**Вердикт:** не оправдано при текущей нагрузке. Реальные bottleneck-и — AdoptExistingResources race и stuck-failed, не mutex. Sharded mutex — в backlog, актуально при >500 concurrent tenant с >1 onboarding/sec.
@@ -0,0 +1,385 @@
# Forensic Architecture Audit: Fission Fork (feature/multitenant, May 2026)
---
## Architectural Decisions (реально принятые)
- **Dynamic Namespace Discovery**: Введён механизм динамического обнаружения и подключения tenant-namespace через label `fission.io/managed=true` (см. `pkg/utils/namespace_manager.go`, `pkg/executor/multitenant/ns_watcher.go`).
- **Namespace Lifecycle Management**: Весь жизненный цикл namespace теперь централизован через интерфейс `NamespaceManager` с подписчиками (executor, router, buildermgr).
- **Decoupled Registration**: Каждый компонент (executor, router, buildermgr) подписывается как subscriber и реализует свою логику инициализации/чистки ресурсов при появлении/удалении namespace.
- **Backward Compatibility**: Сохраняется поддержка статического списка через env (`FISSION_RESOURCE_NAMESPACES`), но теперь он расширяется динамически.
- **No-Restart Onboarding**: Добавление нового tenant не требует рестарта pod-ов — watcher реагирует на label, триггерит регистрацию во всех подсистемах.
- **RBAC/SA Provisioning**: Автоматическое создание service account и RBAC для новых namespace (см. `EnsureNamespaceSA`).
- **Informer Factories Per Namespace**: Для каждого нового namespace создаются отдельные informer factory для CRD и core-ресурсов.
- **Explicit Namespace Removal Strategy**: Поддержка двух стратегий удаления: track-only (по умолчанию) и dispatch-remove (с вызовом OnNamespaceRemove у подписчиков).
## Core Complexity Centers
- **NamespaceManager & Watcher**: Центр всей динамики — сложная координация событий, фаз, подписчиков, race-conditions.
- **ExecutorType Subsystems**: Poolmgr, NewDeploy, Container — каждый хранит собственное состояние, кэш, логику adoption и reaping.
- **Informer Lifecycle**: Динамическое создание/удаление informer-ов на лету для каждого namespace.
- **FunctionServiceCache**: Кэширование и lifecycle function pod-ов, синхронизация с событиями из разных источников.
## Hidden Coupling & Accidental Complexity
- **Implicit Contract**: Все компоненты обязаны корректно реализовать NamespaceSubscriber — нарушение приводит к silent drift.
- **Global vs Local State**: Есть глобальный NamespaceResolver и локальные состояния в каждом executor type — возможны рассинхронизации.
- **Deduplication Responsibility**: Deduplication namespace размазан между глобальным резолвером и локальными структурами.
- **Event Handler Ordering**: Порядок подписчиков влияет на фазу и side-effects, но не гарантируется явно.
- **RBAC Drift**: Provisioning SA/RBAC делается в одном месте, но cleanup — в другом, возможны dangling ресурсы.
## Iterative Growth
- **Layered Refactor**: Ветка развивается через серию малых шагов (см. doc/thinking/2026-04-26-namespace-manager-step*.md), каждый шаг — отдельный инвариант.
- **Hybrid Model**: Некоторое время coexist старый статический и новый динамический pipeline, с явным разделением путей.
- **Feature Flags via Env**: Многое управляется через env-переменные, что позволяет поэтапно включать/выключать новые механики.
## Workaround-Driven Decisions
- **Track-Only Removal**: По умолчанию удаление namespace не вызывает cleanup в подписчиках — workaround против race-condition при массовых удалениях.
- **Manual Adoption**: При старте executor-ы делают adopt orphaned ресурсов (pods, deployments) — workaround для несовершенного lifecycle.
- **Explicit Reaper Loops**: Для чистки orphaned объектов используются отдельные циклы (object reaper), а не event-driven подход.
## Fragile Operational Components
- **Informer Factory Lifecycle**: Ошибки в динамическом создании/удалении informer-ов приводят к memory leak или stale watchers.
- **RBAC/SA Drift**: Неконсистентность между созданием и удалением сервисных аккаунтов и ролей.
- **Cache Invalidation**: FunctionServiceCache может рассинхронизироваться при сбоях в event flow.
- **Adoption Loops**: AdoptExistingResources может не покрыть все edge-case, особенно при race между startup и watcher.
## Poor Scalability Risks
- **Informer Explosion**: На сотнях/тысячах namespace число informer-ов и goroutine растёт линейно, возможен memory/FD exhaustion.
- **Synchronous Dispatch**: Все подписчики вызываются синхронно, при долгой инициализации одного — блокируются остальные.
- **Centralized Locking**: NamespaceManager держит глобальный mutex на все операции — bottleneck при высокой churn rate.
- **No Sharding**: Нет горизонтального масштабирования NamespaceManager — всё в одном процессе.
## Future Maintenance Problems
- **Hidden State Machines**: Фазы namespace и частей (part state) реализованы неявно, без явной state machine — сложно дебажить stuck state.
- **Implicit Error Handling**: Ошибки в подписчиках часто логируются, но не эскалируются — возможна silent failure.
- **Contract Drift**: Любое изменение интерфейса NamespaceSubscriber требует синхронного обновления всех компонентов.
- **Complex Test Surface**: Много интеграционных точек, сложно покрыть тестами все сценарии гонок и отказов.
## Deepest Upstream Divergence
- **Полная замена статической модели discovery на динамическую через watcher и NamespaceManager.**
- **Весь lifecycle tenant-namespace теперь event-driven, а не env-driven.**
- **Введён централизованный интерфейс подписки на события namespace для всех core-компонентов.**
- **Механика adopt orphaned ресурсов и явная поддержка rollback/cleanup.**
## Surprisingly Mature Parts
- **Интерфейс NamespaceManager**: Чётко выделен, покрыт тестами, поддерживает snapshot, summary, phase tracking.
- **Event Handler Abstraction**: Все watcher-ы используют единый event handler contract, легко расширять.
- **Backward Compatibility Layer**: Старый pipeline не сломан, coexist с новым.
- **Документация и коммиты**: Подробные шаги, объяснения, reasoning — видно зрелый инженерный подход.
## Risky / Hard-to-Maintain Decisions
- **Informer Lifecycle Management**: Очень сложно гарантировать отсутствие leak/stale при динамике.
- **Centralized Mutex**: Один mutex на NamespaceManager — риск блокировок.
- **Manual Adoption**: AdoptExistingResources — временное решение, не покрывает все сценарии.
- **No Explicit State Machine**: Фазы и переходы не формализованы, возможны stuck state.
- **Eventual Consistency**: Нет гарантии моментальной консистентности между компонентами.
---
## Multi-Tenancy, Isolation, Orchestration, Lifecycle, State, Reconciliation
- **Multi-Tenancy**: Реализовано через label-based discovery, каждый tenant — отдельный namespace, все ресурсы изолированы на уровне k8s.
- **Isolation Model**: Namespace-level isolation, автоматическое создание SA/RBAC, informer-ы и кэш на каждый tenant.
- **Orchestration**: NamespaceManager + подписчики — централизованный event bus для всех core-компонентов.
- **Lifecycle Management**: Поддержка всех фаз (discovered, registering, active, deregistering, removed, failed), но state machine неявная.
- **State Handling**: Гибрид глобального и локального состояния, возможны рассинхронизации.
- **Reconciliation Logic**: Каждый компонент реализует свою reconcile-логику через подписку на события.
- **Controller Complexity**: Высокая, много слоёв абстракции, много точек гонок.
- **Deployment Reproducibility**: Helm-чарты поддерживают все новые env, backward compatibility сохранён.
- **Operational Burden**: Высокий — требуется мониторинг leak, race, orphaned ресурсов, ручной контроль за adoption.
---
## Engineering Maturity, Complexity, Maintainability Horizon
- **Maturity**: Архитектурно зрелый, хорошо документированный, с явным reasoning и поэтапным внедрением.
- **Complexity**: Высокая, особенно в динамике и синхронизации между компонентами.
- **Maintainability**: Среднесрочная — без явной state machine и горизонтального масштабирования возможны проблемы при росте нагрузки.
- **Production-Grade**: Ближе к production-grade platform engineering, чем к эксперименту, но требует доработки по масштабированию и явной формализации state transitions.
---
## Architectural Drift / Entropy / Hazards
- **Drift**: Возможен drift между глобальным и локальным состоянием, если подписчики реализованы несимметрично.
- **Entropy**: Много точек входа, implicit contract, нет явной state machine — сложность будет расти.
- **Hazards**: Memory leak, race-condition, orphaned ресурсы, silent failure при ошибках в подписчиках.
---
## Summary
Этот форк — зрелая попытка перевести Fission на event-driven multi-tenant архитектуру с динамическим discovery и централизованным lifecycle management. Основные сложности и риски — в управлении состоянием, синхронизации и масштабируемости. Требует дальнейшей формализации state machine, горизонтального масштабирования и усиления тестового покрытия для production-grade эксплуатации.
---
# Deep Risk Analysis (May 2026)
> Конкретные сценарии отказа, оценка при 50–100 tenant, предложения по исправлению.
---
## 1. Сценарии отказа для каждого "Risky Decision"
### 1.1 Informer Lifecycle Management
**Сценарий: повторная регистрация namespace через relabel**
1. Оператор снимает label `fission.io/managed=true` с namespace `tenant-42`.
2. Namespace-watcher вызывает `HandleWatcherNamespaceRemoval()`. Стратегия `TrackOnly`: NamespaceManager помечает запись как `removed` и **не вызывает** `OnNamespaceRemove` у подписчиков.
3. Informer-ы executor (gpm, newdeploy) и router продолжают работать — pool для tenant-42 жив, функции маршрутизируются.
4. Оператор возвращает label — kubernetes генерирует `MODIFIED`-событие.
5. `RunManagedNamespaceWatcher` (resync 30 мин) может не вызвать Add снова для уже известного NS.
6. **Router**: `AddNamespace` вызывает `DefaultNSResolver().AddNamespace(ns)`. Глобальный resolver уже содержит tenant-42 (его никто не удалял из-за track-only) → возвращает `false` → router делает **early return без создания новых informer-ов** (строка 460 `httpTriggers.go`). Router считает namespace активным (старые informer-ы ещё работают) — но если они были остановлены контекстом — тихое 404.
7. **Executor**: `gpm.AddNamespace` проверяет `poolPodC.envLister[ns]` — если старый lister жив, возвращает nil сразу (дедупликация). Всё выглядит нормально, но фактически используются **устаревшие informer-ы** с застрявшим кэшем.
**Итог**: relabel-цикл создаёт phantom-состояние: компоненты думают что NS активен, но его lifecycle разорван.
---
### 1.2 Centralized Mutex
**Сценарий: высокая churn + concurrent Snapshot**
`dispatch()` снимает write-lock перед вызовом каждого subscriber-а, затем берёт его снова для следующего. Структура:
```
mu.Lock() → читаем список subs →
mu.Unlock() → вызываем handler(sub1) [k8s API call, может занять сотни мс]
mu.Lock() → читаем следующий sub →
mu.Unlock() → вызываем handler(sub2)
```
Параллельно: router каждые 20 мс делает `syncTriggers()``updateRouter()` → итерирует `snapshotFuncInformers()` → берёт `informerMu.RLock`. Это другой mutex, но `DefaultNSResolver().Snapshot()` вызывается из `idleObjectReaper` каждые 5 сек под глобальным `RWMutex` NamespaceManager.
При 100 tenant с churn 10 ns/час: в среднем каждые 6 мин добавляется namespace. Само по себе безвредно. Но при пике (батч-онбординг 10 tenant за 1 минуту): `dispatch()` держит write-lock с паузами на unlock/relock для каждого subscriber × 10 параллельных dispatch → конкуренция за mutex возрастает. `Snapshot()` в `idleObjectReaper` (каждые 5 сек) и в `AdoptExistingResources` (каждый рестарт) будут ждать.
**Итог**: не deadlock, но latency spike на Snapshot на старте и при батч-онбординге — 200–500 мс при 10+ concurrent dispatch.
---
### 1.3 Manual Adoption (AdoptExistingResources)
**Сценарий: гонка adoption vs watcher**
1. Executor стартует. `AdoptExistingResources` запускается, берёт `DefaultNSResolver().Snapshot()` — snapshot содержит только статические NS из `FISSION_RESOURCE_NAMESPACES`.
2. Параллельно запускается `RunManagedNamespaceWatcher`. Watcher вызывает `BootstrapAndDispatch()`, который регистрирует managed NS и вызывает `registerNamespace()` у executor-подписчика.
3. `registerNamespace()` вызывает `DefaultNSResolver().AddNamespace(ns)` (глобальный guard), затем `gpm.AddNamespace()`.
4. **Но `AdoptExistingResources` уже завершила свой loop** — managed NS не попал в snapshot. Orphaned pods в tenant NS не приняты.
5. Функции в этих pod-ах будут вызываться ещё раз через cold start — лишний latency spike и потеря статуса `instanceID` у подов (старый instanceID в annotation не перезаписан → `CleanupOldExecutorObjects` сочтёт их orphaned → удалит).
**Hardcoded 30s timeout**: `AdoptExistingResources` в poolmgr не имеет явного timeout, но `k8sCache.WaitForCacheSync` в `Run()` блокирует до готовности — только после этого запускается `service()`. Если namespace watcher опередил, poolmgr получит env-события до того как `AdoptExistingResources` завершится → гонка на `gpm.pools` map (не защищена mutex вне `service()` goroutine).
---
### 1.4 No Explicit State Machine
**Сценарий: stuck в `failed` без auto-recovery**
1. Namespace `tenant-99` помечен `fission.io/managed=true`.
2. `registerNamespace()` вызывает `EnsureNamespaceSA()` — Kubernetes API momentarily unavailable (503).
3. `EnsureNamespaceSA()` возвращает ошибку → вызывающий код (предположительно) пишет в лог и помечает часть как `NamespacePartStateFailed`.
4. `deriveNamespacePhase()` выставляет namespace в `NamespacePhaseFailed`.
5. **Нет reconcile-цикла**: нет горутины, которая периодически проверяет failed namespace и пытается повторить. Phase останется `failed` до рестарта процесса.
6. Router был вызван следующим в цепочке dispatch. Т.к. dispatch вызывается подписчики последовательно без barrier, router **уже создал свои informer-ы** до того как executor завершился с ошибкой.
7. **Dirty state**: router видит `tenant-99` как активный (informer-ы есть), executor — нет (SA/RBAC не создан). Любой вызов функции из tenant-99 → executor не может специализировать pod (нет fetcher SA) → 503.
Лог покажет ошибку, но namespace останется в `failed` навсегда (до рестарта). Оператор не получит никакого k8s-статуса — ни condition на Namespace объекте, ни event.
---
### 1.5 Eventual Consistency
**Сценарий: HTTPTrigger создан в окне до ready informer**
1. Tenant создаёт namespace с label → namespace добавляется в NamespaceManager.
2. `dispatch()` вызывает router subscriber → `AddNamespace()`:
```go
k8sCache.WaitForCacheSync(ctx.Done(), triggerInf.HasSynced, funcInf.HasSynced)
ts.syncTriggers()
```
Router ждёт sync и перестраивает роутинг. Это занимает несколько секунд.
3. Tenant **немедленно** после создания namespace создаёт HTTPTrigger через API.
4. Если trigger создан **до** завершения `WaitForCacheSync` в router → informer ещё не синхронизирован, но trigger уже в etcd.
5. После sync informer получит это событие через `AddFunc` → `syncTriggers()`. Это нормально.
6. **Проблема в другом**: `dispatch()` вызывает подписчиков **последовательно**. Если executor (первый в списке) занимается `EnsureNamespaceSA` + `registerExecutorTypes` (10–30 сек при медленном API) → router subscriber не вызывается всё это время. HTTPTrigger, созданный в этом окне, попадёт в informer, но router ещё не начал слушать → `AddFunc` для этого trigger не вызовется никогда (resync через 30 мин).
7. Результат: trigger существует в etcd, но **отсутствует в роутере 30 минут**.
---
## 2. Анализ при 50100 tenant с churn 10 ns/час
### Informer Explosion
При 100 активных tenant:
- **Executor (poolmgr)**: 1 `SharedInformerFactory` (Fission CRD) + 1 `SharedInformerFactory` (k8s pods/RS) на NS = 200 factory. Каждая factory запускает горутины на каждый informer (~35 горутин). **~6001000 goroutine** только от poolmgr.
- **Executor (newdeploy)**: аналогично — ещё 200 factory, ~600 goroutин.
- **Router**: 1 factory на NS = 100 factory, ~200 goroutин.
- **buildermgr**: 1 factory на NS = 100 goroutин.
Итого: **~15002000 goroutine** только от informer-ов. При пике churn (10 ns/час) — каждые 6 минут добавляется NS, создаётся ~20 новых горутин, они не убираются при track-only removal.
При **100 NS × 30 мин resync**: каждые 30 мин каждый informer делает LIST всех объектов в своём NS. 100 × 5 informer-типов × LIST = **500 concurrent LIST-запросов** к Kubernetes API раз в 30 минут — возможный thundering herd.
### Stuck Failed State
10 ns/час churn с 1% API error rate = ~2.4 failed namespace/сутки. Каждый остаётся в `failed` навсегда. За 30 дней = ~72 "мёртвых" записи в NamespaceManager. `Snapshot()` возвращает их в `idleObjectReaper` → лишние LIST к k8s API для несуществующих/неактивных NS → ошибки, логи, load.
### AdoptExistingResources Race
Каждый рестарт executor-а — race. При rolling update в k8s (новый pod стартует, старый ещё жив): оба executor-а параллельно делают `AdoptExistingResources` → оба патчат `instanceID` на одних и тех же pod-ах → `CleanupOldExecutorObjects` нового экземпляра удаляет pod-ы старого (ожидаемо), но при race может удалить pod, который новый экземпляр уже adoptировал.
### Router Dedup Gap — критический сценарий при рестарте
При рестарте executor + router одновременно:
1. `FISSION_RESOURCE_NAMESPACES` содержит `fission-fn` (статический NS).
2. `namespace.go` `init()` добавляет его в `DefaultNSResolver`.
3. `BootstrapAndDispatch()` в NamespaceManager вызывает dispatch для всех managed NS, включая `fission-fn`.
4. **Router** `AddNamespace("fission-fn")` → `DefaultNSResolver().AddNamespace("fission-fn")` → **false** (уже добавлен в `init()`!) → **early return, informer для fission-fn НЕ создан**.
5. Executor (gpm, newdeploy) — используют own dedup (envLister/deplLister), `fission-fn` там нет → создают informer.
6. Router слеп к HTTPTrigger и Function событиям из `fission-fn` при динамическом пути. Спасает только то, что `GetInformersForNamespaces` вызывается в `MakeHTTPTriggerSet` при старте — но только для NS из env.
**Вывод**: если `fission-fn` включён в `FISSION_RESOURCE_NAMESPACES` И помечен `fission.io/managed=true` — возможна ситуация, когда после рестарта router использует startup-informer, а executor использует watcher-informer с другим lifecycle → рассинхронизация при следующем relabel-цикле.
---
## 3. Минимальное изменение: явная state machine без полного рефакторинга
Текущая проблема: `failed` namespace остаётся в `failed` навсегда — нет retry.
**Изменение**: добавить reconcile-очередь в `inMemoryNamespaceManager` без изменения публичного интерфейса.
```go
// В inMemoryNamespaceManager добавить:
type reconcileRequest struct {
ns string
attempt int
}
reconcileQueue chan reconcileRequest // небуферизованный или с буфером 64
// В MarkPartFailed (или в dispatch при возврате ошибки от subscriber):
func (m *inMemoryNamespaceManager) enqueueReconcile(ns string, attempt int) {
select {
case m.reconcileQueue <- reconcileRequest{ns: ns, attempt: attempt}:
default: // уже в очереди, skip
}
}
// Новая горутина, запускается в BootstrapAndDispatch или отдельным методом:
func (m *inMemoryNamespaceManager) RunReconciler(ctx context.Context) {
for {
select {
case <-ctx.Done():
return
case req := <-m.reconcileQueue:
if req.attempt >= 5 { // max retries
m.logger.Error("namespace reconcile exhausted", zap.String("ns", req.ns))
continue
}
backoff := time.Duration(1<<req.attempt) * time.Second // 1, 2, 4, 8, 16 сек
time.AfterFunc(backoff, func() {
// Повторить dispatch только для failed-частей:
m.mu.RLock()
rec, ok := m.records[req.ns]
m.mu.RUnlock()
if !ok || rec.Phase != NamespacePhaseFailed {
return // уже исправлено или удалено
}
// Вызвать только тех подписчиков, у кого часть в FailedState:
m.dispatchRetry(ctx, req.ns, req.attempt+1)
})
}
}
}
```
**Изменения интерфейса**: `NamespaceManager` получает метод `RunReconciler(ctx)` — добавляется в интерфейс, но не breaking change для существующих вызывающих (можно добавить как опциональный метод или вызвать из `BootstrapAndDispatch`).
**Что НЕ меняется**: `NamespaceSubscriber`, `NamespaceRecord`, публичные методы `Upsert`/`Snapshot`/`Subscribe` — всё прежнее.
---
## 4. Track-Only Removal: скрытые допущения и dirty state
### Допущение 1: `DefaultNSResolver` — только append
`pkg/utils/namespace.go`: метод `AddNamespace` добавляет NS в глобальный map, метода `RemoveNamespace` не существует. Последствия:
- Namespace, удалённый через label-снятие, **навсегда остаётся** в глобальном resolver-е.
- `idleObjectReaper` в poolmgr и newdeploy делает `DefaultNSResolver().Snapshot()` → итерирует удалённые NS → делает LIST Environments/Functions в уже несуществующем (или чужом) namespace → получает k8s 403/404 → логирует ошибку → возвращает из reaper-а (!) — `return` на ошибке прерывает весь цикл reaper-а для текущей итерации.
### Допущение 2: Informer-ы продолжают работать
После track-only removal informer-ы executor-а и router-а **не останавливаются**. Для poolmgr: env-events из удалённого namespace продолжают триггерить создание пулов. Пулы создаются в k8s (или пытаются) — для namespace, который более не является managed. RBAC мог быть уже удалён оператором → pod-ы не могут pull fetcher image → CrashLoopBackOff в "удалённом" namespace.
### Допущение 3: FunctionServiceCache не очищается
`fsCache` (в gpm и newdeploy) содержит записи с `Function.Namespace = "tenant-42"`. После track-only removal записи не удаляются. `idleObjectReaper` находит их через `fsCache.ListOldForPool()` → пытается найти pod в `gpm.podLister["tenant-42"]` → lister ещё жив (informer работает) → pod может быть найден → считается "valid" → не reaped → запись в кэше живёт вечно.
### Допущение 4 (критическое): повторное добавление того же NS → router слеп
Последовательность:
1. NS `tenant-42` добавлен → `DefaultNSResolver().AddNamespace("tenant-42")` → **true** → router создаёт informer.
2. NS удалён (track-only) → resolver не очищен → informer router-а продолжает работать.
3. NS добавлен снова (новый tenant с тем же именем, например после namespace-переименования).
4. `AddNamespace("tenant-42")` на router-е → `DefaultNSResolver().AddNamespace("tenant-42")` → **false** (уже в map!) → **early return**.
5. Router **не создаёт новый informer** — считает что уже обслуживает namespace. Но старый informer работает с **кэшем от предыдущего tenants** — старые Function и HTTPTrigger объекты (с другими UID) видны в `funcInformer.GetStore()`.
6. Executor (gpm): `poolPodC.envLister["tenant-42"]` тоже существует → own dedup → early return → executor тоже не создаёт новый informer.
7. Новые HTTPTrigger-ы нового tenant-42 **никогда не попадут в router** (resync через 30 мин принесёт их, но с кэшем старого tenanta!).
**Результат**: dirty state — оба компонента убеждены что всё нормально, но фактически обслуживают кэш несуществующего tenant с объектами с устаревшими UID. Вызовы функций нового tenant → 404 или выполнение **функций старого tenant** если имена совпадают.
---
## 5. Оценка замены centralized mutex на sharded lock
### Техническая реализация (feasible)
```go
const numShards = 16
type shardedNamespaceManager struct {
shards [numShards]nsShard
subsMu sync.RWMutex
subs map[string]NamespaceSubscriber
// ... остальные поля
}
type nsShard struct {
mu sync.RWMutex
records map[string]NamespaceRecord // только NS принадлежащие этому шарду
}
func shardIndex(ns string) int {
h := fnv.New32a()
h.Write([]byte(ns))
return int(h.Sum32()) % numShards
}
```
`Upsert(ns, ...)` → берёт lock только шарда `shardIndex(ns)`.
`Get(ns)` → RLock только нужного шарда.
`Snapshot()` → **последовательно** берёт RLock каждого шарда, копирует, освобождает, переходит к следующему. N=16 последовательных lock-acquisitions.
### Сохранение интерфейса
Публичный интерфейс `NamespaceManager` (Upsert, Get, Snapshot, Subscribe, Dispatch) не меняется. Подписчики (`NamespaceSubscriber`) не меняются.
### Анализ выгоды
При 10 ns/час churn: **одно upsert каждые 6 минут**. Текущий bottleneck — не mutex, а:
1. Synchronous subscriber dispatch (каждый делает k8s API calls)
2. Informer resync thundering herd
3. AdoptExistingResources race
Sharded lock убирает конкуренцию за mutex при **параллельных per-namespace операциях**. Но `dispatch()` сам снимает/берёт lock несколько раз — sharding не помогает здесь (dispatch по одному NS всегда один шард).
`Snapshot()` становится чуть медленнее (16 lock-acquisitions вместо 1 RLock) при маленьком числе NS, и сопоставима при большом.
### Вердикт
**Технически реализуемо с сохранением интерфейса. Не оправдано при текущей нагрузке.**
Sharded mutex даст реальный выигрыш только если `Upsert` и `Get` вызываются **параллельно для разных NS** с частотой > 100 ops/sec. При 10 ns/час это недостижимо. Реальные bottleneck-и — в subscriber dispatch и informer lifecycle, не в mutex.
Приоритет вместо sharding:
1. Сделать subscriber dispatch **параллельным** (goroutine per subscriber с errgroup) — немедленное ускорение онбординга.
2. Добавить `RemoveNamespace` в `DefaultNSResolver` — закрывает класс dirty-state багов.
3. Добавить reconcile-очередь (см. п. 3) — закрывает stuck-failed.
Sharded lock — в backlog, актуально при > 500 concurrent tenant с > 1 onboarding/sec.