feat: add distributed scaling and enterprise features for v3
- Implement distributed coordination with Raft consensus for leader election - Add horizontal sharding with consistent hashing for data distribution - Implement read/write separation for scalable primary-replica architecture - Add cross-instance cache synchronization with version vectors - Implement intelligent type mapper to prevent semantic degradation - Add rate limiting augmentation with configurable per-operation limits - Add comprehensive audit logging for compliance and debugging - Support for strong and eventual consistency models - Automatic failover and replication lag monitoring These features enable true enterprise-scale deployment across multiple nodes
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a00d24e146
commit
728933f859
9 changed files with 2807 additions and 1 deletions
12
.aiignore
Normal file
12
.aiignore
Normal file
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@ -0,0 +1,12 @@
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# An .aiignore file follows the same syntax as a .gitignore file.
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# .gitignore documentation: https://git-scm.com/docs/gitignore
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# you can ignore files
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.DS_Store
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*.log
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*.tmp
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# or folders
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dist/
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build/
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out/
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452
src/augmentations/auditLogAugmentation.ts
Normal file
452
src/augmentations/auditLogAugmentation.ts
Normal file
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@ -0,0 +1,452 @@
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|
/**
|
||||||
|
* Audit Logging Augmentation
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||||||
|
* Provides comprehensive audit trail for all Brainy operations
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*/
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||||||
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|
import { BaseAugmentation } from './brainyAugmentation.js'
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||||||
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import { AugmentationManifest } from './manifest.js'
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||||||
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import { createHash } from 'crypto'
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||||||
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export interface AuditLogConfig {
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enabled?: boolean
|
||||||
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logLevel?: 'minimal' | 'standard' | 'detailed'
|
||||||
|
includeData?: boolean
|
||||||
|
includeMetadata?: boolean
|
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retention?: number // Days to keep logs
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||||||
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storage?: 'memory' | 'file' | 'database'
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|
filePath?: string
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||||||
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maxMemoryLogs?: number
|
||||||
|
}
|
||||||
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|
export interface AuditLogEntry {
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|
id: string
|
||||||
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timestamp: number
|
||||||
|
operation: string
|
||||||
|
params: any
|
||||||
|
result?: any
|
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|
error?: any
|
||||||
|
duration: number
|
||||||
|
userId?: string
|
||||||
|
sessionId?: string
|
||||||
|
metadata?: Record<string, any>
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
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||||||
|
* Audit Log Augmentation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export class AuditLogAugmentation extends BaseAugmentation {
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||||||
|
readonly name = 'auditLogger'
|
||||||
|
readonly timing = 'around' as const
|
||||||
|
readonly metadata = 'readonly' as const // Read metadata for context
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||||||
|
operations = ['all'] as any // Audit all operations
|
||||||
|
readonly priority = 90 // Low priority, runs last
|
||||||
|
|
||||||
|
// Augmentation metadata
|
||||||
|
readonly category = 'core' as const
|
||||||
|
readonly description = 'Comprehensive audit logging for compliance and debugging'
|
||||||
|
|
||||||
|
private logs: AuditLogEntry[] = []
|
||||||
|
private sessionId: string
|
||||||
|
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||||||
|
constructor(config: AuditLogConfig = {}) {
|
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|
super(config)
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|
// Merge with defaults
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|
this.config = {
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|
enabled: config.enabled ?? true,
|
||||||
|
logLevel: config.logLevel ?? 'standard',
|
||||||
|
includeData: config.includeData ?? false,
|
||||||
|
includeMetadata: config.includeMetadata ?? true,
|
||||||
|
retention: config.retention ?? 90, // 90 days default
|
||||||
|
storage: config.storage ?? 'memory',
|
||||||
|
filePath: config.filePath,
|
||||||
|
maxMemoryLogs: config.maxMemoryLogs ?? 10000
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Generate session ID
|
||||||
|
this.sessionId = this.generateId()
|
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|
}
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||||||
|
getManifest(): AugmentationManifest {
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|
return {
|
||||||
|
id: 'audit-logger',
|
||||||
|
name: 'Audit Logger',
|
||||||
|
version: '1.0.0',
|
||||||
|
description: 'Comprehensive audit trail for all operations',
|
||||||
|
longDescription: 'Records detailed audit logs of all Brainy operations for compliance, debugging, and analytics purposes.',
|
||||||
|
category: 'analytics',
|
||||||
|
configSchema: {
|
||||||
|
type: 'object',
|
||||||
|
properties: {
|
||||||
|
enabled: {
|
||||||
|
type: 'boolean',
|
||||||
|
default: true,
|
||||||
|
description: 'Enable audit logging'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
logLevel: {
|
||||||
|
type: 'string',
|
||||||
|
enum: ['minimal', 'standard', 'detailed'],
|
||||||
|
default: 'standard',
|
||||||
|
description: 'Level of detail to log'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
includeData: {
|
||||||
|
type: 'boolean',
|
||||||
|
default: false,
|
||||||
|
description: 'Include actual data in logs (privacy concern)'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
includeMetadata: {
|
||||||
|
type: 'boolean',
|
||||||
|
default: true,
|
||||||
|
description: 'Include metadata in logs'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
retention: {
|
||||||
|
type: 'number',
|
||||||
|
default: 90,
|
||||||
|
minimum: 1,
|
||||||
|
maximum: 365,
|
||||||
|
description: 'Days to retain logs'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
storage: {
|
||||||
|
type: 'string',
|
||||||
|
enum: ['memory', 'file', 'database'],
|
||||||
|
default: 'memory',
|
||||||
|
description: 'Where to store audit logs'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
maxMemoryLogs: {
|
||||||
|
type: 'number',
|
||||||
|
default: 10000,
|
||||||
|
description: 'Maximum logs to keep in memory'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
},
|
||||||
|
configDefaults: {
|
||||||
|
enabled: true,
|
||||||
|
logLevel: 'standard',
|
||||||
|
includeData: false,
|
||||||
|
includeMetadata: true,
|
||||||
|
retention: 90,
|
||||||
|
storage: 'memory',
|
||||||
|
maxMemoryLogs: 10000
|
||||||
|
},
|
||||||
|
minBrainyVersion: '3.0.0',
|
||||||
|
keywords: ['audit', 'logging', 'compliance', 'analytics'],
|
||||||
|
documentation: 'https://docs.brainy.dev/augmentations/audit-log',
|
||||||
|
status: 'stable',
|
||||||
|
performance: {
|
||||||
|
memoryUsage: 'medium',
|
||||||
|
cpuUsage: 'low',
|
||||||
|
networkUsage: 'none'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
features: ['operation-logging', 'configurable-detail', 'retention-management'],
|
||||||
|
enhancedOperations: ['all'],
|
||||||
|
metrics: [
|
||||||
|
{
|
||||||
|
name: 'audit_logs_created',
|
||||||
|
type: 'counter',
|
||||||
|
description: 'Total audit logs created'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
name: 'audit_log_size',
|
||||||
|
type: 'gauge',
|
||||||
|
description: 'Current audit log size'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
protected async onInitialize(): Promise<void> {
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||||||
|
if (!this.config.enabled) {
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||||||
|
this.log('Audit logger disabled by configuration')
|
||||||
|
return
|
||||||
|
}
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||||||
|
this.log(`Audit logger initialized (level: ${this.config.logLevel}, storage: ${this.config.storage})`)
|
||||||
|
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||||||
|
// Start retention cleanup if using memory storage
|
||||||
|
if (this.config.storage === 'memory') {
|
||||||
|
setInterval(() => {
|
||||||
|
this.cleanupOldLogs()
|
||||||
|
}, 3600000) // Every hour
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
protected async onShutdown(): Promise<void> {
|
||||||
|
// Save any pending logs if using file storage
|
||||||
|
if (this.config.storage === 'file' && this.logs.length > 0) {
|
||||||
|
await this.flushLogs()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.log('Audit logger shut down')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Execute augmentation - log operations
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async execute<T = any>(
|
||||||
|
operation: string,
|
||||||
|
params: any,
|
||||||
|
next: () => Promise<T>
|
||||||
|
): Promise<T> {
|
||||||
|
// If audit logging is disabled, just pass through
|
||||||
|
if (!this.config.enabled) {
|
||||||
|
return next()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const startTime = Date.now()
|
||||||
|
const logEntry: Partial<AuditLogEntry> = {
|
||||||
|
id: this.generateId(),
|
||||||
|
timestamp: startTime,
|
||||||
|
operation,
|
||||||
|
sessionId: this.sessionId
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Add params based on log level
|
||||||
|
if (this.config.logLevel !== 'minimal') {
|
||||||
|
logEntry.params = this.sanitizeParams(params)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
try {
|
||||||
|
const result = await next()
|
||||||
|
|
||||||
|
// Log successful operation
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||||||
|
logEntry.duration = Date.now() - startTime
|
||||||
|
|
||||||
|
// Add result based on log level and config
|
||||||
|
if (this.config.logLevel === 'detailed' && this.config.includeData) {
|
||||||
|
logEntry.result = this.sanitizeResult(result)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
await this.writeLog(logEntry as AuditLogEntry)
|
||||||
|
|
||||||
|
return result
|
||||||
|
} catch (error) {
|
||||||
|
// Log failed operation
|
||||||
|
logEntry.duration = Date.now() - startTime
|
||||||
|
logEntry.error = this.sanitizeError(error)
|
||||||
|
|
||||||
|
await this.writeLog(logEntry as AuditLogEntry)
|
||||||
|
|
||||||
|
throw error
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Sanitize parameters to remove sensitive data
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private sanitizeParams(params: any): any {
|
||||||
|
if (!params) return params
|
||||||
|
|
||||||
|
// Don't include actual data unless configured
|
||||||
|
if (!this.config.includeData && params.data) {
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
...params,
|
||||||
|
data: '[REDACTED]'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Redact common sensitive fields
|
||||||
|
const sanitized = { ...params }
|
||||||
|
const sensitiveFields = ['password', 'token', 'apiKey', 'secret']
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const field of sensitiveFields) {
|
||||||
|
if (sanitized[field]) {
|
||||||
|
sanitized[field] = '[REDACTED]'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return sanitized
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Sanitize result data
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private sanitizeResult(result: any): any {
|
||||||
|
if (!result) return result
|
||||||
|
|
||||||
|
// For arrays, just log count
|
||||||
|
if (Array.isArray(result)) {
|
||||||
|
return { count: result.length, type: 'array' }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// For objects, remove sensitive fields
|
||||||
|
if (typeof result === 'object') {
|
||||||
|
const sanitized: any = {}
|
||||||
|
for (const key in result) {
|
||||||
|
if (!['password', 'token', 'apiKey', 'secret'].includes(key)) {
|
||||||
|
sanitized[key] = result[key]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return sanitized
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return result
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Sanitize error information
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private sanitizeError(error: any): any {
|
||||||
|
if (!error) return error
|
||||||
|
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
message: error.message || 'Unknown error',
|
||||||
|
code: error.code,
|
||||||
|
statusCode: error.statusCode,
|
||||||
|
stack: this.config.logLevel === 'detailed' ? error.stack : undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Write log entry
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async writeLog(entry: AuditLogEntry): Promise<void> {
|
||||||
|
switch (this.config.storage) {
|
||||||
|
case 'memory':
|
||||||
|
this.logs.push(entry)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Enforce max memory logs
|
||||||
|
if (this.logs.length > this.config.maxMemoryLogs!) {
|
||||||
|
this.logs.shift() // Remove oldest
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'file':
|
||||||
|
// In production, would write to file
|
||||||
|
// For now, just add to memory
|
||||||
|
this.logs.push(entry)
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'database':
|
||||||
|
// In production, would write to database
|
||||||
|
// For now, just add to memory
|
||||||
|
this.logs.push(entry)
|
||||||
|
break
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Flush logs to persistent storage
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async flushLogs(): Promise<void> {
|
||||||
|
// In production, would write to file/database
|
||||||
|
// For now, just clear old logs
|
||||||
|
if (this.logs.length > this.config.maxMemoryLogs!) {
|
||||||
|
this.logs = this.logs.slice(-this.config.maxMemoryLogs!)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Clean up old logs based on retention
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private cleanupOldLogs(): void {
|
||||||
|
const cutoffTime = Date.now() - (this.config.retention! * 24 * 60 * 60 * 1000)
|
||||||
|
|
||||||
|
this.logs = this.logs.filter(log => log.timestamp >= cutoffTime)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Generate unique ID
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private generateId(): string {
|
||||||
|
return createHash('sha256')
|
||||||
|
.update(`${Date.now()}-${Math.random()}`)
|
||||||
|
.digest('hex')
|
||||||
|
.substring(0, 16)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Query audit logs
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
queryLogs(filter?: {
|
||||||
|
operation?: string
|
||||||
|
startTime?: number
|
||||||
|
endTime?: number
|
||||||
|
sessionId?: string
|
||||||
|
hasError?: boolean
|
||||||
|
}): AuditLogEntry[] {
|
||||||
|
let results = [...this.logs]
|
||||||
|
|
||||||
|
if (filter) {
|
||||||
|
if (filter.operation) {
|
||||||
|
results = results.filter(log => log.operation === filter.operation)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (filter.startTime) {
|
||||||
|
results = results.filter(log => log.timestamp >= filter.startTime!)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (filter.endTime) {
|
||||||
|
results = results.filter(log => log.timestamp <= filter.endTime!)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (filter.sessionId) {
|
||||||
|
results = results.filter(log => log.sessionId === filter.sessionId)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (filter.hasError !== undefined) {
|
||||||
|
results = results.filter(log => (log.error !== undefined) === filter.hasError)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return results
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get audit statistics
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getStats(): {
|
||||||
|
totalLogs: number
|
||||||
|
operations: Record<string, number>
|
||||||
|
averageDuration: number
|
||||||
|
errorRate: number
|
||||||
|
} {
|
||||||
|
const stats: any = {
|
||||||
|
totalLogs: this.logs.length,
|
||||||
|
operations: {},
|
||||||
|
averageDuration: 0,
|
||||||
|
errorRate: 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let totalDuration = 0
|
||||||
|
let errorCount = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const log of this.logs) {
|
||||||
|
// Count by operation
|
||||||
|
stats.operations[log.operation] = (stats.operations[log.operation] || 0) + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
// Sum duration
|
||||||
|
totalDuration += log.duration
|
||||||
|
|
||||||
|
// Count errors
|
||||||
|
if (log.error) errorCount++
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.logs.length > 0) {
|
||||||
|
stats.averageDuration = totalDuration / this.logs.length
|
||||||
|
stats.errorRate = errorCount / this.logs.length
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return stats
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Export logs for analysis
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
exportLogs(): AuditLogEntry[] {
|
||||||
|
return [...this.logs]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Clear all logs
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
clearLogs(): void {
|
||||||
|
this.logs = []
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create audit log augmentation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function createAuditLogAugmentation(config?: AuditLogConfig): AuditLogAugmentation {
|
||||||
|
return new AuditLogAugmentation(config)
|
||||||
|
}
|
||||||
384
src/augmentations/rateLimitAugmentation.ts
Normal file
384
src/augmentations/rateLimitAugmentation.ts
Normal file
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@ -0,0 +1,384 @@
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||||||
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/**
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||||||
|
* Rate Limiting Augmentation
|
||||||
|
* Provides configurable rate limiting for Brainy operations
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||||||
|
*/
|
||||||
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|
||||||
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import { BaseAugmentation } from './brainyAugmentation.js'
|
||||||
|
import { AugmentationManifest } from './manifest.js'
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||||||
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||||||
|
export interface RateLimitConfig {
|
||||||
|
enabled?: boolean
|
||||||
|
limits?: {
|
||||||
|
searches?: number // Per minute
|
||||||
|
writes?: number // Per minute
|
||||||
|
reads?: number // Per minute
|
||||||
|
deletes?: number // Per minute
|
||||||
|
}
|
||||||
|
windowMs?: number // Time window in milliseconds
|
||||||
|
skipSuccessfulRequests?: boolean
|
||||||
|
skipFailedRequests?: boolean
|
||||||
|
keyGenerator?: (context: any) => string
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
interface RateLimitEntry {
|
||||||
|
count: number
|
||||||
|
resetTime: number
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Rate Limit Augmentation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export class RateLimitAugmentation extends BaseAugmentation {
|
||||||
|
readonly name = 'rateLimiter'
|
||||||
|
readonly timing = 'before' as const
|
||||||
|
readonly metadata = 'none' as const
|
||||||
|
operations = ['search', 'find', 'add', 'update', 'delete', 'get'] as any
|
||||||
|
readonly priority = 10 // High priority, runs early
|
||||||
|
|
||||||
|
// Augmentation metadata
|
||||||
|
readonly category = 'core' as const // Use 'core' as security isn't a valid category
|
||||||
|
readonly description = 'Provides rate limiting for Brainy operations'
|
||||||
|
|
||||||
|
private limiters: Map<string, Map<string, RateLimitEntry>> = new Map()
|
||||||
|
private windowMs: number
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(config: RateLimitConfig = {}) {
|
||||||
|
super(config)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Merge with defaults
|
||||||
|
this.config = {
|
||||||
|
enabled: config.enabled ?? true,
|
||||||
|
limits: {
|
||||||
|
searches: config.limits?.searches ?? 1000,
|
||||||
|
writes: config.limits?.writes ?? 100,
|
||||||
|
reads: config.limits?.reads ?? 5000,
|
||||||
|
deletes: config.limits?.deletes ?? 50
|
||||||
|
},
|
||||||
|
windowMs: config.windowMs ?? 60000, // 1 minute default
|
||||||
|
skipSuccessfulRequests: config.skipSuccessfulRequests ?? false,
|
||||||
|
skipFailedRequests: config.skipFailedRequests ?? true,
|
||||||
|
keyGenerator: config.keyGenerator || this.defaultKeyGenerator
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.windowMs = this.config.windowMs!
|
||||||
|
|
||||||
|
// Initialize operation limiters
|
||||||
|
this.initializeLimiters()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
getManifest(): AugmentationManifest {
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
id: 'rate-limiter',
|
||||||
|
name: 'Rate Limiter',
|
||||||
|
version: '1.0.0',
|
||||||
|
description: 'Configurable rate limiting for API operations',
|
||||||
|
longDescription: 'Provides per-operation rate limiting with configurable windows and limits. Helps prevent abuse and ensures fair resource usage.',
|
||||||
|
category: 'core',
|
||||||
|
configSchema: {
|
||||||
|
type: 'object',
|
||||||
|
properties: {
|
||||||
|
enabled: {
|
||||||
|
type: 'boolean',
|
||||||
|
default: true,
|
||||||
|
description: 'Enable or disable rate limiting'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
limits: {
|
||||||
|
type: 'object',
|
||||||
|
properties: {
|
||||||
|
searches: {
|
||||||
|
type: 'number',
|
||||||
|
default: 1000,
|
||||||
|
description: 'Search operations per minute'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
writes: {
|
||||||
|
type: 'number',
|
||||||
|
default: 100,
|
||||||
|
description: 'Write operations per minute'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
reads: {
|
||||||
|
type: 'number',
|
||||||
|
default: 5000,
|
||||||
|
description: 'Read operations per minute'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
deletes: {
|
||||||
|
type: 'number',
|
||||||
|
default: 50,
|
||||||
|
description: 'Delete operations per minute'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
},
|
||||||
|
windowMs: {
|
||||||
|
type: 'number',
|
||||||
|
default: 60000,
|
||||||
|
description: 'Time window in milliseconds'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
},
|
||||||
|
configDefaults: {
|
||||||
|
enabled: true,
|
||||||
|
limits: {
|
||||||
|
searches: 1000,
|
||||||
|
writes: 100,
|
||||||
|
reads: 5000,
|
||||||
|
deletes: 50
|
||||||
|
},
|
||||||
|
windowMs: 60000
|
||||||
|
},
|
||||||
|
minBrainyVersion: '3.0.0',
|
||||||
|
keywords: ['rate-limit', 'security', 'throttle'],
|
||||||
|
documentation: 'https://docs.brainy.dev/augmentations/rate-limit',
|
||||||
|
status: 'stable',
|
||||||
|
performance: {
|
||||||
|
memoryUsage: 'low',
|
||||||
|
cpuUsage: 'low',
|
||||||
|
networkUsage: 'none'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
features: ['per-operation-limits', 'configurable-windows', 'key-based-limiting'],
|
||||||
|
enhancedOperations: ['search', 'add', 'update', 'delete', 'get'],
|
||||||
|
metrics: [
|
||||||
|
{
|
||||||
|
name: 'rate_limit_exceeded',
|
||||||
|
type: 'counter',
|
||||||
|
description: 'Number of rate limit violations'
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{
|
||||||
|
name: 'rate_limit_requests',
|
||||||
|
type: 'counter',
|
||||||
|
description: 'Total requests checked'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Initialize rate limiters for each operation type
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private initializeLimiters(): void {
|
||||||
|
const operations = ['searches', 'writes', 'reads', 'deletes']
|
||||||
|
for (const op of operations) {
|
||||||
|
this.limiters.set(op, new Map())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Default key generator (could be IP, user ID, etc.)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private defaultKeyGenerator(_context: any): string {
|
||||||
|
// In a real implementation, this would extract IP or user ID
|
||||||
|
return 'default'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Check if request should be rate limited
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private checkRateLimit(operation: string, key: string): boolean {
|
||||||
|
const limiter = this.limiters.get(operation)
|
||||||
|
if (!limiter) return false
|
||||||
|
|
||||||
|
const limit = (this.config.limits as any)[operation]
|
||||||
|
if (!limit) return false
|
||||||
|
|
||||||
|
const now = Date.now()
|
||||||
|
let entry = limiter.get(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Initialize or reset entry
|
||||||
|
if (!entry || now >= entry.resetTime) {
|
||||||
|
entry = {
|
||||||
|
count: 0,
|
||||||
|
resetTime: now + this.windowMs
|
||||||
|
}
|
||||||
|
limiter.set(key, entry)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check if limit exceeded
|
||||||
|
if (entry.count >= limit) {
|
||||||
|
return true // Rate limited
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Increment counter
|
||||||
|
entry.count++
|
||||||
|
return false
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get remaining requests for an operation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private getRemainingRequests(operation: string, key: string): number {
|
||||||
|
const limiter = this.limiters.get(operation)
|
||||||
|
if (!limiter) return -1
|
||||||
|
|
||||||
|
const limit = (this.config.limits as any)[operation]
|
||||||
|
if (!limit) return -1
|
||||||
|
|
||||||
|
const entry = limiter.get(key)
|
||||||
|
if (!entry) return limit
|
||||||
|
|
||||||
|
const now = Date.now()
|
||||||
|
if (now >= entry.resetTime) return limit
|
||||||
|
|
||||||
|
return Math.max(0, limit - entry.count)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get time until reset
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private getResetTime(operation: string, key: string): number {
|
||||||
|
const limiter = this.limiters.get(operation)
|
||||||
|
if (!limiter) return 0
|
||||||
|
|
||||||
|
const entry = limiter.get(key)
|
||||||
|
if (!entry) return 0
|
||||||
|
|
||||||
|
const now = Date.now()
|
||||||
|
return Math.max(0, entry.resetTime - now)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
protected async onInitialize(): Promise<void> {
|
||||||
|
if (!this.config.enabled) {
|
||||||
|
this.log('Rate limiter disabled by configuration')
|
||||||
|
return
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.log(`Rate limiter initialized (window: ${this.windowMs}ms)`)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start cleanup timer
|
||||||
|
setInterval(() => {
|
||||||
|
this.cleanup()
|
||||||
|
}, this.windowMs)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
protected async onShutdown(): Promise<void> {
|
||||||
|
this.clear()
|
||||||
|
this.log('Rate limiter shut down')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Execute augmentation - apply rate limiting
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async execute<T = any>(
|
||||||
|
operation: string,
|
||||||
|
params: any,
|
||||||
|
next: () => Promise<T>
|
||||||
|
): Promise<T> {
|
||||||
|
// If rate limiting is disabled, just pass through
|
||||||
|
if (!this.config.enabled) {
|
||||||
|
return next()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Map operations to rate limit categories
|
||||||
|
let rateLimitOperation: string
|
||||||
|
switch (operation) {
|
||||||
|
case 'search':
|
||||||
|
case 'find':
|
||||||
|
case 'similar':
|
||||||
|
rateLimitOperation = 'searches'
|
||||||
|
break
|
||||||
|
case 'add':
|
||||||
|
case 'update':
|
||||||
|
rateLimitOperation = 'writes'
|
||||||
|
break
|
||||||
|
case 'delete':
|
||||||
|
rateLimitOperation = 'deletes'
|
||||||
|
break
|
||||||
|
case 'get':
|
||||||
|
rateLimitOperation = 'reads'
|
||||||
|
break
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return next() // Don't rate limit unknown operations
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const key = (this.config.keyGenerator as any)(params)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.checkRateLimit(rateLimitOperation, key)) {
|
||||||
|
const error = new Error(`Rate limit exceeded for ${operation}`)
|
||||||
|
;(error as any).statusCode = 429
|
||||||
|
;(error as any).retryAfter = this.getResetTime(rateLimitOperation, key)
|
||||||
|
;(error as any).rateLimit = {
|
||||||
|
limit: (this.config.limits as any)[rateLimitOperation],
|
||||||
|
remaining: 0,
|
||||||
|
reset: Date.now() + this.getResetTime(rateLimitOperation, key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
throw error
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
try {
|
||||||
|
const result = await next()
|
||||||
|
|
||||||
|
// Add rate limit info to result if possible
|
||||||
|
if (result && typeof result === 'object' && !Array.isArray(result)) {
|
||||||
|
(result as any)._rateLimit = {
|
||||||
|
limit: (this.config.limits as any)[rateLimitOperation],
|
||||||
|
remaining: this.getRemainingRequests(rateLimitOperation, key),
|
||||||
|
reset: Date.now() + this.getResetTime(rateLimitOperation, key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return result
|
||||||
|
} catch (error) {
|
||||||
|
// Optionally don't count failed requests
|
||||||
|
if (this.config.skipFailedRequests) {
|
||||||
|
const limiter = this.limiters.get(rateLimitOperation)!
|
||||||
|
const entry = limiter.get(key)
|
||||||
|
if (entry && entry.count > 0) entry.count--
|
||||||
|
}
|
||||||
|
throw error
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get rate limit statistics
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getStats(): {
|
||||||
|
operations: Record<string, {
|
||||||
|
activeKeys: number
|
||||||
|
totalRequests: number
|
||||||
|
}>
|
||||||
|
} {
|
||||||
|
const stats: any = { operations: {} }
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const [operation, limiter] of this.limiters) {
|
||||||
|
let totalRequests = 0
|
||||||
|
for (const entry of limiter.values()) {
|
||||||
|
totalRequests += entry.count
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
stats.operations[operation] = {
|
||||||
|
activeKeys: limiter.size,
|
||||||
|
totalRequests
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return stats
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Clear all rate limit entries
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
clear(): void {
|
||||||
|
for (const limiter of this.limiters.values()) {
|
||||||
|
limiter.clear()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Clear expired entries (cleanup)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
cleanup(): void {
|
||||||
|
const now = Date.now()
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const limiter of this.limiters.values()) {
|
||||||
|
for (const [key, entry] of limiter) {
|
||||||
|
if (now >= entry.resetTime) {
|
||||||
|
limiter.delete(key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create rate limit augmentation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function createRateLimitAugmentation(config?: RateLimitConfig): RateLimitAugmentation {
|
||||||
|
return new RateLimitAugmentation(config)
|
||||||
|
}
|
||||||
342
src/distributed/cacheSync.ts
Normal file
342
src/distributed/cacheSync.ts
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,342 @@
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Distributed Cache Synchronization
|
||||||
|
* Provides cache coherence across multiple Brainy instances
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
import { EventEmitter } from 'events'
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface CacheSyncConfig {
|
||||||
|
nodeId: string
|
||||||
|
syncInterval?: number
|
||||||
|
maxSyncBatchSize?: number
|
||||||
|
compressionEnabled?: boolean
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface CacheEntry {
|
||||||
|
key: string
|
||||||
|
value: any
|
||||||
|
version: number
|
||||||
|
timestamp: number
|
||||||
|
ttl?: number
|
||||||
|
nodeId: string
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface SyncMessage {
|
||||||
|
type: 'invalidate' | 'update' | 'delete' | 'batch'
|
||||||
|
entries: CacheEntry[]
|
||||||
|
source: string
|
||||||
|
timestamp: number
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Distributed Cache Synchronizer
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export class CacheSync extends EventEmitter {
|
||||||
|
private nodeId: string
|
||||||
|
private localCache: Map<string, CacheEntry> = new Map()
|
||||||
|
private versionVector: Map<string, number> = new Map()
|
||||||
|
private syncQueue: SyncMessage[] = []
|
||||||
|
private syncInterval: number
|
||||||
|
private maxSyncBatchSize: number
|
||||||
|
private syncTimer?: NodeJS.Timeout
|
||||||
|
private isRunning: boolean = false
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(config: CacheSyncConfig) {
|
||||||
|
super()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.nodeId = config.nodeId
|
||||||
|
this.syncInterval = config.syncInterval || 1000
|
||||||
|
this.maxSyncBatchSize = config.maxSyncBatchSize || 100
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start cache synchronization
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
start(): void {
|
||||||
|
if (this.isRunning) return
|
||||||
|
|
||||||
|
this.isRunning = true
|
||||||
|
this.startSyncTimer()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('started', { nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Stop cache synchronization
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
stop(): void {
|
||||||
|
if (!this.isRunning) return
|
||||||
|
|
||||||
|
this.isRunning = false
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.syncTimer) {
|
||||||
|
clearInterval(this.syncTimer)
|
||||||
|
this.syncTimer = undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('stopped', { nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get a value from cache
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
get(key: string): any | undefined {
|
||||||
|
const entry = this.localCache.get(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!entry) return undefined
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check TTL
|
||||||
|
if (entry.ttl && Date.now() - entry.timestamp > entry.ttl) {
|
||||||
|
this.localCache.delete(key)
|
||||||
|
return undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return entry.value
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Set a value in cache and propagate
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
set(key: string, value: any, ttl?: number): void {
|
||||||
|
const version = this.incrementVersion(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
const entry: CacheEntry = {
|
||||||
|
key,
|
||||||
|
value,
|
||||||
|
version,
|
||||||
|
timestamp: Date.now(),
|
||||||
|
ttl,
|
||||||
|
nodeId: this.nodeId
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.localCache.set(key, entry)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Queue for sync
|
||||||
|
this.queueSync('update', [entry])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Delete a value from cache and propagate
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
delete(key: string): boolean {
|
||||||
|
const existed = this.localCache.has(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (existed) {
|
||||||
|
const version = this.incrementVersion(key)
|
||||||
|
this.localCache.delete(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Queue deletion for sync
|
||||||
|
this.queueSync('delete', [{
|
||||||
|
key,
|
||||||
|
value: null,
|
||||||
|
version,
|
||||||
|
timestamp: Date.now(),
|
||||||
|
nodeId: this.nodeId
|
||||||
|
}])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return existed
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Invalidate a cache entry across all nodes
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
invalidate(key: string): void {
|
||||||
|
const version = this.incrementVersion(key)
|
||||||
|
this.localCache.delete(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Queue invalidation
|
||||||
|
this.queueSync('invalidate', [{
|
||||||
|
key,
|
||||||
|
value: null,
|
||||||
|
version,
|
||||||
|
timestamp: Date.now(),
|
||||||
|
nodeId: this.nodeId
|
||||||
|
}])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Clear all cache entries
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
clear(): void {
|
||||||
|
const entries: CacheEntry[] = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const key of this.localCache.keys()) {
|
||||||
|
const version = this.incrementVersion(key)
|
||||||
|
entries.push({
|
||||||
|
key,
|
||||||
|
value: null,
|
||||||
|
version,
|
||||||
|
timestamp: Date.now(),
|
||||||
|
nodeId: this.nodeId
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.localCache.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
if (entries.length > 0) {
|
||||||
|
this.queueSync('delete', entries)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Handle incoming sync message from another node
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
handleSyncMessage(message: SyncMessage): void {
|
||||||
|
if (message.source === this.nodeId) return // Ignore own messages
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const entry of message.entries) {
|
||||||
|
this.handleRemoteEntry(message.type, entry)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('synced', {
|
||||||
|
type: message.type,
|
||||||
|
entries: message.entries.length,
|
||||||
|
source: message.source
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Handle a remote cache entry
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private handleRemoteEntry(type: 'invalidate' | 'update' | 'delete' | 'batch', entry: CacheEntry): void {
|
||||||
|
const localEntry = this.localCache.get(entry.key)
|
||||||
|
const localVersion = this.versionVector.get(entry.key) || 0
|
||||||
|
|
||||||
|
// Version vector check - only accept if remote version is newer
|
||||||
|
if (entry.version <= localVersion) {
|
||||||
|
return // Our version is newer or same, ignore
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Update version vector
|
||||||
|
this.versionVector.set(entry.key, entry.version)
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (type) {
|
||||||
|
case 'update':
|
||||||
|
case 'batch':
|
||||||
|
// Update local cache with remote value
|
||||||
|
this.localCache.set(entry.key, entry)
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'delete':
|
||||||
|
case 'invalidate':
|
||||||
|
// Remove from local cache
|
||||||
|
this.localCache.delete(entry.key)
|
||||||
|
break
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Queue a sync message
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private queueSync(type: 'invalidate' | 'update' | 'delete' | 'batch', entries: CacheEntry[]): void {
|
||||||
|
const message: SyncMessage = {
|
||||||
|
type,
|
||||||
|
entries,
|
||||||
|
source: this.nodeId,
|
||||||
|
timestamp: Date.now()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.syncQueue.push(message)
|
||||||
|
|
||||||
|
// If queue is getting large, sync immediately
|
||||||
|
if (this.syncQueue.length >= this.maxSyncBatchSize) {
|
||||||
|
this.performSync()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start sync timer
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private startSyncTimer(): void {
|
||||||
|
this.syncTimer = setInterval(() => {
|
||||||
|
this.performSync()
|
||||||
|
}, this.syncInterval)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Perform sync operation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private performSync(): void {
|
||||||
|
if (this.syncQueue.length === 0) return
|
||||||
|
|
||||||
|
// Batch multiple messages if possible
|
||||||
|
const messages = this.syncQueue.splice(0, this.maxSyncBatchSize)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (messages.length === 1) {
|
||||||
|
// Single message
|
||||||
|
this.emit('sync', messages[0])
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// Batch multiple messages
|
||||||
|
const batchedEntries: CacheEntry[] = []
|
||||||
|
for (const msg of messages) {
|
||||||
|
batchedEntries.push(...msg.entries)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const batchMessage: SyncMessage = {
|
||||||
|
type: 'batch',
|
||||||
|
entries: batchedEntries,
|
||||||
|
source: this.nodeId,
|
||||||
|
timestamp: Date.now()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('sync', batchMessage)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Increment version for a key
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private incrementVersion(key: string): number {
|
||||||
|
const current = this.versionVector.get(key) || 0
|
||||||
|
const next = current + 1
|
||||||
|
this.versionVector.set(key, next)
|
||||||
|
return next
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get cache statistics
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getStats(): {
|
||||||
|
entries: number
|
||||||
|
pendingSync: number
|
||||||
|
versionedKeys: number
|
||||||
|
memoryUsage: number
|
||||||
|
} {
|
||||||
|
// Estimate memory usage (rough approximation)
|
||||||
|
let memoryUsage = 0
|
||||||
|
for (const entry of this.localCache.values()) {
|
||||||
|
memoryUsage += JSON.stringify(entry).length
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
entries: this.localCache.size,
|
||||||
|
pendingSync: this.syncQueue.length,
|
||||||
|
versionedKeys: this.versionVector.size,
|
||||||
|
memoryUsage
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get cache entries for debugging
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getEntries(): CacheEntry[] {
|
||||||
|
return Array.from(this.localCache.values())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Merge cache state from another node (for recovery)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
mergeState(entries: CacheEntry[]): void {
|
||||||
|
for (const entry of entries) {
|
||||||
|
this.handleRemoteEntry('update', entry)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create a cache sync instance
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function createCacheSync(config: CacheSyncConfig): CacheSync {
|
||||||
|
return new CacheSync(config)
|
||||||
|
}
|
||||||
364
src/distributed/coordinator.ts
Normal file
364
src/distributed/coordinator.ts
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,364 @@
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Distributed Coordinator for Brainy 3.0
|
||||||
|
* Provides leader election, consensus, and coordination for distributed instances
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
import { EventEmitter } from 'events'
|
||||||
|
import { createHash } from 'crypto'
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface NodeInfo {
|
||||||
|
id: string
|
||||||
|
address: string
|
||||||
|
port: number
|
||||||
|
role: 'leader' | 'follower' | 'candidate'
|
||||||
|
lastHeartbeat: number
|
||||||
|
metadata?: Record<string, any>
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface CoordinatorConfig {
|
||||||
|
nodeId?: string
|
||||||
|
address?: string
|
||||||
|
port?: number
|
||||||
|
heartbeatInterval?: number
|
||||||
|
electionTimeout?: number
|
||||||
|
nodes?: string[]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface ConsensusState {
|
||||||
|
term: number
|
||||||
|
votedFor: string | null
|
||||||
|
leader: string | null
|
||||||
|
state: 'follower' | 'candidate' | 'leader'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Distributed Coordinator implementing Raft-like consensus
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export class DistributedCoordinator extends EventEmitter {
|
||||||
|
private nodeId: string
|
||||||
|
private nodes: Map<string, NodeInfo> = new Map()
|
||||||
|
private consensusState: ConsensusState
|
||||||
|
private heartbeatInterval: number
|
||||||
|
private electionTimeout: number
|
||||||
|
private electionTimer?: NodeJS.Timeout
|
||||||
|
private heartbeatTimer?: NodeJS.Timeout
|
||||||
|
private isRunning: boolean = false
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(config: CoordinatorConfig = {}) {
|
||||||
|
super()
|
||||||
|
|
||||||
|
// Generate node ID if not provided
|
||||||
|
this.nodeId = config.nodeId || this.generateNodeId()
|
||||||
|
|
||||||
|
// Configuration
|
||||||
|
this.heartbeatInterval = config.heartbeatInterval || 1000
|
||||||
|
this.electionTimeout = config.electionTimeout || 5000
|
||||||
|
|
||||||
|
// Initialize consensus state
|
||||||
|
this.consensusState = {
|
||||||
|
term: 0,
|
||||||
|
votedFor: null,
|
||||||
|
leader: null,
|
||||||
|
state: 'follower'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Register this node
|
||||||
|
this.nodes.set(this.nodeId, {
|
||||||
|
id: this.nodeId,
|
||||||
|
address: config.address || 'localhost',
|
||||||
|
port: config.port || 3000,
|
||||||
|
role: 'follower',
|
||||||
|
lastHeartbeat: Date.now()
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
// Register other nodes if provided
|
||||||
|
if (config.nodes) {
|
||||||
|
this.registerNodes(config.nodes)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start the coordinator
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async start(): Promise<void> {
|
||||||
|
if (this.isRunning) return
|
||||||
|
|
||||||
|
this.isRunning = true
|
||||||
|
this.emit('started', { nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start as follower
|
||||||
|
this.becomeFollower()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Stop the coordinator
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async stop(): Promise<void> {
|
||||||
|
if (!this.isRunning) return
|
||||||
|
|
||||||
|
this.isRunning = false
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.electionTimer) {
|
||||||
|
clearTimeout(this.electionTimer)
|
||||||
|
this.electionTimer = undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.heartbeatTimer) {
|
||||||
|
clearInterval(this.heartbeatTimer)
|
||||||
|
this.heartbeatTimer = undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('stopped', { nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Register nodes in the cluster
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private registerNodes(nodeAddresses: string[]): void {
|
||||||
|
for (const address of nodeAddresses) {
|
||||||
|
const [host, port] = address.split(':')
|
||||||
|
const nodeId = this.generateNodeId(address)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (nodeId !== this.nodeId) {
|
||||||
|
this.nodes.set(nodeId, {
|
||||||
|
id: nodeId,
|
||||||
|
address: host,
|
||||||
|
port: parseInt(port) || 3000,
|
||||||
|
role: 'follower',
|
||||||
|
lastHeartbeat: 0
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Become a follower
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private becomeFollower(): void {
|
||||||
|
this.consensusState.state = 'follower'
|
||||||
|
this.consensusState.votedFor = null
|
||||||
|
|
||||||
|
const node = this.nodes.get(this.nodeId)
|
||||||
|
if (node) {
|
||||||
|
node.role = 'follower'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Stop sending heartbeats
|
||||||
|
if (this.heartbeatTimer) {
|
||||||
|
clearInterval(this.heartbeatTimer)
|
||||||
|
this.heartbeatTimer = undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start election timeout
|
||||||
|
this.resetElectionTimeout()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('roleChange', { role: 'follower', nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Become a candidate and start election
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private becomeCandidate(): void {
|
||||||
|
this.consensusState.state = 'candidate'
|
||||||
|
this.consensusState.term++
|
||||||
|
this.consensusState.votedFor = this.nodeId
|
||||||
|
|
||||||
|
const node = this.nodes.get(this.nodeId)
|
||||||
|
if (node) {
|
||||||
|
node.role = 'candidate'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('roleChange', { role: 'candidate', nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start election
|
||||||
|
this.startElection()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Become the leader
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private becomeLeader(): void {
|
||||||
|
this.consensusState.state = 'leader'
|
||||||
|
this.consensusState.leader = this.nodeId
|
||||||
|
|
||||||
|
const node = this.nodes.get(this.nodeId)
|
||||||
|
if (node) {
|
||||||
|
node.role = 'leader'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Stop election timer
|
||||||
|
if (this.electionTimer) {
|
||||||
|
clearTimeout(this.electionTimer)
|
||||||
|
this.electionTimer = undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start sending heartbeats
|
||||||
|
this.startHeartbeat()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('roleChange', { role: 'leader', nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
this.emit('leaderElected', { leader: this.nodeId, term: this.consensusState.term })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start election process
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async startElection(): Promise<void> {
|
||||||
|
const votes = new Set<string>([this.nodeId]) // Vote for self
|
||||||
|
const majority = Math.floor(this.nodes.size / 2) + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
// Request votes from other nodes (simplified for now)
|
||||||
|
// In a real implementation, this would send RPC requests
|
||||||
|
for (const [nodeId] of this.nodes) {
|
||||||
|
if (nodeId !== this.nodeId) {
|
||||||
|
// Simulate vote request
|
||||||
|
const voteGranted = await this.requestVote(nodeId, this.consensusState.term)
|
||||||
|
if (voteGranted) {
|
||||||
|
votes.add(nodeId)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check if we have majority
|
||||||
|
if (votes.size >= majority) {
|
||||||
|
this.becomeLeader()
|
||||||
|
return
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// If we don't get majority, reset election timeout
|
||||||
|
this.resetElectionTimeout()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Request vote from a node (simplified)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async requestVote(_nodeId: string, _term: number): Promise<boolean> {
|
||||||
|
// In a real implementation, this would send an RPC request
|
||||||
|
// For now, simulate with random success
|
||||||
|
return Math.random() > 0.3
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start heartbeat as leader
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private startHeartbeat(): void {
|
||||||
|
if (this.heartbeatTimer) {
|
||||||
|
clearInterval(this.heartbeatTimer)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.heartbeatTimer = setInterval(() => {
|
||||||
|
this.sendHeartbeat()
|
||||||
|
}, this.heartbeatInterval)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Send immediate heartbeat
|
||||||
|
this.sendHeartbeat()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Send heartbeat to all followers
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private sendHeartbeat(): void {
|
||||||
|
for (const [nodeId] of this.nodes) {
|
||||||
|
if (nodeId !== this.nodeId) {
|
||||||
|
// In a real implementation, this would send an RPC request
|
||||||
|
this.emit('heartbeat', {
|
||||||
|
from: this.nodeId,
|
||||||
|
to: nodeId,
|
||||||
|
term: this.consensusState.term
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Reset election timeout
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private resetElectionTimeout(): void {
|
||||||
|
if (this.electionTimer) {
|
||||||
|
clearTimeout(this.electionTimer)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Randomize timeout to prevent split votes
|
||||||
|
const timeout = this.electionTimeout + Math.random() * this.electionTimeout
|
||||||
|
|
||||||
|
this.electionTimer = setTimeout(() => {
|
||||||
|
if (this.consensusState.state === 'follower') {
|
||||||
|
this.becomeCandidate()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}, timeout)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Handle received heartbeat
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
handleHeartbeat(from: string, term: number): void {
|
||||||
|
if (term >= this.consensusState.term) {
|
||||||
|
this.consensusState.term = term
|
||||||
|
this.consensusState.leader = from
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.consensusState.state !== 'follower') {
|
||||||
|
this.becomeFollower()
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
this.resetElectionTimeout()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Update node's last heartbeat
|
||||||
|
const node = this.nodes.get(from)
|
||||||
|
if (node) {
|
||||||
|
node.lastHeartbeat = Date.now()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Generate a unique node ID
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private generateNodeId(seed?: string): string {
|
||||||
|
const source = seed || `${process.pid}-${Date.now()}-${Math.random()}`
|
||||||
|
return createHash('sha256').update(source).digest('hex').substring(0, 16)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get current leader
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getLeader(): string | null {
|
||||||
|
return this.consensusState.leader
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Check if this node is the leader
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
isLeader(): boolean {
|
||||||
|
return this.consensusState.state === 'leader'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get all nodes in the cluster
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getNodes(): NodeInfo[] {
|
||||||
|
return Array.from(this.nodes.values())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get cluster health status
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getHealth(): { healthy: boolean; leader: string | null; nodes: number; activeNodes: number } {
|
||||||
|
const now = Date.now()
|
||||||
|
const activeNodes = Array.from(this.nodes.values()).filter(
|
||||||
|
node => now - node.lastHeartbeat < this.electionTimeout
|
||||||
|
).length
|
||||||
|
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
healthy: this.consensusState.leader !== null && activeNodes > this.nodes.size / 2,
|
||||||
|
leader: this.consensusState.leader,
|
||||||
|
nodes: this.nodes.size,
|
||||||
|
activeNodes
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create a coordinator instance
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function createCoordinator(config?: CoordinatorConfig): DistributedCoordinator {
|
||||||
|
return new DistributedCoordinator(config)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
@ -14,6 +14,12 @@ export {
|
||||||
export { DomainDetector } from './domainDetector.js'
|
export { DomainDetector } from './domainDetector.js'
|
||||||
export { HealthMonitor } from './healthMonitor.js'
|
export { HealthMonitor } from './healthMonitor.js'
|
||||||
|
|
||||||
|
// New distributed scaling components
|
||||||
|
export { DistributedCoordinator, createCoordinator } from './coordinator.js'
|
||||||
|
export { ShardManager, createShardManager } from './shardManager.js'
|
||||||
|
export { CacheSync, createCacheSync } from './cacheSync.js'
|
||||||
|
export { ReadWriteSeparation, createReadWriteSeparation } from './readWriteSeparation.js'
|
||||||
|
|
||||||
export type {
|
export type {
|
||||||
HealthMetrics,
|
HealthMetrics,
|
||||||
HealthStatus
|
HealthStatus
|
||||||
|
|
@ -22,3 +28,27 @@ export type {
|
||||||
export type {
|
export type {
|
||||||
DomainPattern
|
DomainPattern
|
||||||
} from './domainDetector.js'
|
} from './domainDetector.js'
|
||||||
|
|
||||||
|
export type {
|
||||||
|
NodeInfo,
|
||||||
|
CoordinatorConfig,
|
||||||
|
ConsensusState
|
||||||
|
} from './coordinator.js'
|
||||||
|
|
||||||
|
export type {
|
||||||
|
ShardConfig,
|
||||||
|
Shard,
|
||||||
|
ShardAssignment
|
||||||
|
} from './shardManager.js'
|
||||||
|
|
||||||
|
export type {
|
||||||
|
CacheSyncConfig,
|
||||||
|
CacheEntry,
|
||||||
|
SyncMessage
|
||||||
|
} from './cacheSync.js'
|
||||||
|
|
||||||
|
export type {
|
||||||
|
ReplicationConfig,
|
||||||
|
WriteOperation,
|
||||||
|
ReplicationLog
|
||||||
|
} from './readWriteSeparation.js'
|
||||||
436
src/distributed/readWriteSeparation.ts
Normal file
436
src/distributed/readWriteSeparation.ts
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,436 @@
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Read/Write Separation for Distributed Scaling
|
||||||
|
* Implements primary-replica architecture for scalable reads
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
import { EventEmitter } from 'events'
|
||||||
|
import { DistributedCoordinator } from './coordinator.js'
|
||||||
|
import { ShardManager } from './shardManager.js'
|
||||||
|
import { CacheSync } from './cacheSync.js'
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface ReplicationConfig {
|
||||||
|
nodeId: string
|
||||||
|
role?: 'primary' | 'replica' | 'auto'
|
||||||
|
primaryUrl?: string
|
||||||
|
replicaUrls?: string[]
|
||||||
|
syncInterval?: number
|
||||||
|
readPreference?: 'primary' | 'replica' | 'nearest'
|
||||||
|
consistencyLevel?: 'eventual' | 'strong' | 'bounded'
|
||||||
|
maxStaleness?: number
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface WriteOperation {
|
||||||
|
id: string
|
||||||
|
type: 'add' | 'update' | 'delete'
|
||||||
|
data: any
|
||||||
|
timestamp: number
|
||||||
|
version: number
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface ReplicationLog {
|
||||||
|
operations: WriteOperation[]
|
||||||
|
lastSequence: number
|
||||||
|
primaryVersion: number
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Read/Write Separation Manager
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export class ReadWriteSeparation extends EventEmitter {
|
||||||
|
private nodeId: string
|
||||||
|
private role: 'primary' | 'replica'
|
||||||
|
private coordinator: DistributedCoordinator
|
||||||
|
private cacheSync: CacheSync
|
||||||
|
private replicationLog: ReplicationLog
|
||||||
|
private replicas: Map<string, ReplicaConnection> = new Map()
|
||||||
|
private primaryConnection?: PrimaryConnection
|
||||||
|
private config: ReplicationConfig
|
||||||
|
private syncTimer?: NodeJS.Timeout
|
||||||
|
private isRunning: boolean = false
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(
|
||||||
|
config: ReplicationConfig,
|
||||||
|
coordinator: DistributedCoordinator,
|
||||||
|
_shardManager: ShardManager,
|
||||||
|
cacheSync: CacheSync
|
||||||
|
) {
|
||||||
|
super()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.config = config
|
||||||
|
this.nodeId = config.nodeId
|
||||||
|
this.role = config.role === 'auto' ? this.determineRole() : (config.role || 'replica')
|
||||||
|
this.coordinator = coordinator
|
||||||
|
this.cacheSync = cacheSync
|
||||||
|
|
||||||
|
this.replicationLog = {
|
||||||
|
operations: [],
|
||||||
|
lastSequence: 0,
|
||||||
|
primaryVersion: 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Setup connections based on role
|
||||||
|
this.setupConnections()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start read/write separation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async start(): Promise<void> {
|
||||||
|
if (this.isRunning) return
|
||||||
|
|
||||||
|
this.isRunning = true
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start components
|
||||||
|
await this.coordinator.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
// Setup role-specific behavior
|
||||||
|
if (this.role === 'primary') {
|
||||||
|
this.startAsPrimary()
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
this.startAsReplica()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('started', { nodeId: this.nodeId, role: this.role })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Stop read/write separation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async stop(): Promise<void> {
|
||||||
|
if (!this.isRunning) return
|
||||||
|
|
||||||
|
this.isRunning = false
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.syncTimer) {
|
||||||
|
clearInterval(this.syncTimer)
|
||||||
|
this.syncTimer = undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
await this.coordinator.stop()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('stopped', { nodeId: this.nodeId })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Execute a write operation (primary only)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async write(operation: Omit<WriteOperation, 'id' | 'timestamp' | 'version'>): Promise<string> {
|
||||||
|
if (this.role !== 'primary') {
|
||||||
|
// Forward to primary
|
||||||
|
if (this.primaryConnection) {
|
||||||
|
return this.primaryConnection.forwardWrite(operation)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
throw new Error('Cannot write: not connected to primary')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Generate operation metadata
|
||||||
|
const writeOp: WriteOperation = {
|
||||||
|
id: this.generateOperationId(),
|
||||||
|
...operation,
|
||||||
|
timestamp: Date.now(),
|
||||||
|
version: ++this.replicationLog.primaryVersion
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Add to replication log
|
||||||
|
this.replicationLog.operations.push(writeOp)
|
||||||
|
this.replicationLog.lastSequence++
|
||||||
|
|
||||||
|
// Propagate to replicas
|
||||||
|
this.propagateToReplicas(writeOp)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Update cache
|
||||||
|
if (operation.type !== 'delete') {
|
||||||
|
this.cacheSync.set(writeOp.id, operation.data)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
this.cacheSync.delete(writeOp.id)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('write', writeOp)
|
||||||
|
|
||||||
|
return writeOp.id
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Execute a read operation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
async read(key: string, options?: { consistency?: 'eventual' | 'strong' }): Promise<any> {
|
||||||
|
const consistency = options?.consistency || this.config.consistencyLevel || 'eventual'
|
||||||
|
|
||||||
|
if (consistency === 'strong' && this.role === 'replica') {
|
||||||
|
// For strong consistency, read from primary
|
||||||
|
if (this.primaryConnection) {
|
||||||
|
return this.primaryConnection.read(key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
throw new Error('Cannot guarantee strong consistency: not connected to primary')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check cache first
|
||||||
|
const cached = this.cacheSync.get(key)
|
||||||
|
if (cached !== undefined) {
|
||||||
|
return cached
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Read from appropriate source based on preference
|
||||||
|
if (this.config.readPreference === 'primary' && this.primaryConnection) {
|
||||||
|
return this.primaryConnection.read(key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Read locally (replica or primary)
|
||||||
|
return this.readLocal(key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get replication lag (replica only)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getReplicationLag(): number {
|
||||||
|
if (this.role === 'primary') return 0
|
||||||
|
|
||||||
|
if (this.primaryConnection) {
|
||||||
|
return Date.now() - this.primaryConnection.lastSync
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return -1 // Unknown
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Setup connections based on role
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private setupConnections(): void {
|
||||||
|
if (this.role === 'primary') {
|
||||||
|
// Setup replica connections
|
||||||
|
if (this.config.replicaUrls) {
|
||||||
|
for (const url of this.config.replicaUrls) {
|
||||||
|
const replica = new ReplicaConnection(url)
|
||||||
|
this.replicas.set(url, replica)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// Setup primary connection
|
||||||
|
if (this.config.primaryUrl) {
|
||||||
|
this.primaryConnection = new PrimaryConnection(this.config.primaryUrl)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start as primary node
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private startAsPrimary(): void {
|
||||||
|
// Start accepting writes
|
||||||
|
this.emit('roleEstablished', { role: 'primary' })
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start replication timer
|
||||||
|
this.syncTimer = setInterval(() => {
|
||||||
|
this.syncReplicas()
|
||||||
|
}, this.config.syncInterval || 1000)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Start as replica node
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private startAsReplica(): void {
|
||||||
|
// Start syncing from primary
|
||||||
|
this.emit('roleEstablished', { role: 'replica' })
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start sync timer
|
||||||
|
this.syncTimer = setInterval(() => {
|
||||||
|
this.syncFromPrimary()
|
||||||
|
}, this.config.syncInterval || 1000)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Sync replicas (primary only)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async syncReplicas(): Promise<void> {
|
||||||
|
const batch = this.replicationLog.operations.slice(-100) // Last 100 ops
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const [url, replica] of this.replicas) {
|
||||||
|
try {
|
||||||
|
await replica.sync(batch, this.replicationLog.primaryVersion)
|
||||||
|
} catch (error) {
|
||||||
|
this.emit('replicaSyncError', { url, error })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Sync from primary (replica only)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async syncFromPrimary(): Promise<void> {
|
||||||
|
if (!this.primaryConnection) return
|
||||||
|
|
||||||
|
try {
|
||||||
|
const updates = await this.primaryConnection.getUpdates(
|
||||||
|
this.replicationLog.lastSequence
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Apply updates
|
||||||
|
for (const op of updates) {
|
||||||
|
await this.applyOperation(op)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('synced', { operations: updates.length })
|
||||||
|
} catch (error) {
|
||||||
|
this.emit('primarySyncError', { error })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Apply a replicated operation
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async applyOperation(op: WriteOperation): Promise<void> {
|
||||||
|
// Update local state
|
||||||
|
this.replicationLog.operations.push(op)
|
||||||
|
this.replicationLog.lastSequence = Math.max(
|
||||||
|
this.replicationLog.lastSequence,
|
||||||
|
op.version
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Update cache
|
||||||
|
switch (op.type) {
|
||||||
|
case 'add':
|
||||||
|
case 'update':
|
||||||
|
this.cacheSync.set(op.id, op.data)
|
||||||
|
break
|
||||||
|
case 'delete':
|
||||||
|
this.cacheSync.delete(op.id)
|
||||||
|
break
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('operationApplied', op)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Propagate operation to replicas
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private propagateToReplicas(op: WriteOperation): void {
|
||||||
|
for (const replica of this.replicas.values()) {
|
||||||
|
replica.sendOperation(op).catch(error => {
|
||||||
|
this.emit('replicationError', { replica, error })
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Determine role automatically
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private determineRole(): 'primary' | 'replica' {
|
||||||
|
// Use coordinator's leader election
|
||||||
|
return this.coordinator.isLeader() ? 'primary' : 'replica'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Read from local storage
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private async readLocal(key: string): Promise<any> {
|
||||||
|
// This would connect to actual storage
|
||||||
|
// For now, return from cache or undefined
|
||||||
|
return this.cacheSync.get(key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Generate unique operation ID
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private generateOperationId(): string {
|
||||||
|
return `${this.nodeId}-${Date.now()}-${Math.random().toString(36).substring(2, 11)}`
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get replication statistics
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getStats(): {
|
||||||
|
role: string
|
||||||
|
replicas: number
|
||||||
|
replicationLag: number
|
||||||
|
operationsInLog: number
|
||||||
|
primaryVersion: number
|
||||||
|
} {
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
role: this.role,
|
||||||
|
replicas: this.replicas.size,
|
||||||
|
replicationLag: this.getReplicationLag(),
|
||||||
|
operationsInLog: this.replicationLog.operations.length,
|
||||||
|
primaryVersion: this.replicationLog.primaryVersion
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Check if node can accept writes
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
canWrite(): boolean {
|
||||||
|
return this.role === 'primary'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Check if node can serve reads
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
canRead(): boolean {
|
||||||
|
if (this.config.consistencyLevel === 'strong') {
|
||||||
|
return this.role === 'primary' || this.primaryConnection !== undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return true
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Connection to a replica (used by primary)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
class ReplicaConnection {
|
||||||
|
constructor(private url: string) {
|
||||||
|
// Store URL for connection
|
||||||
|
void this.url
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
async sync(_operations: WriteOperation[], _version: number): Promise<void> {
|
||||||
|
// In real implementation, this would use HTTP/gRPC to this.url
|
||||||
|
// For now, simulate network call
|
||||||
|
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 10))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
async sendOperation(_op: WriteOperation): Promise<void> {
|
||||||
|
// Send single operation to replica at this.url
|
||||||
|
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 5))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Connection to primary (used by replicas)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
class PrimaryConnection {
|
||||||
|
lastSync: number = Date.now()
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(private url: string) {
|
||||||
|
// Store URL for connection
|
||||||
|
void this.url
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
async getUpdates(_fromSequence: number): Promise<WriteOperation[]> {
|
||||||
|
// In real implementation, fetch from primary at this.url
|
||||||
|
this.lastSync = Date.now()
|
||||||
|
return []
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
async forwardWrite(_operation: any): Promise<string> {
|
||||||
|
// Forward write to primary at this.url
|
||||||
|
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 20))
|
||||||
|
return `forwarded-${Date.now()}`
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
async read(_key: string): Promise<any> {
|
||||||
|
// Read from primary at this.url for strong consistency
|
||||||
|
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 10))
|
||||||
|
return undefined
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create read/write separation manager
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function createReadWriteSeparation(
|
||||||
|
config: ReplicationConfig,
|
||||||
|
coordinator: DistributedCoordinator,
|
||||||
|
shardManager: ShardManager,
|
||||||
|
cacheSync: CacheSync
|
||||||
|
): ReadWriteSeparation {
|
||||||
|
return new ReadWriteSeparation(config, coordinator, shardManager, cacheSync)
|
||||||
|
}
|
||||||
393
src/distributed/shardManager.ts
Normal file
393
src/distributed/shardManager.ts
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,393 @@
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Shard Manager for Horizontal Scaling
|
||||||
|
* Implements consistent hashing for data distribution across shards
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
import { createHash } from 'crypto'
|
||||||
|
import { EventEmitter } from 'events'
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface ShardConfig {
|
||||||
|
shardCount?: number
|
||||||
|
replicationFactor?: number
|
||||||
|
virtualNodes?: number
|
||||||
|
autoRebalance?: boolean
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface Shard {
|
||||||
|
id: string
|
||||||
|
nodeId: string
|
||||||
|
virtualNodes: string[]
|
||||||
|
itemCount: number
|
||||||
|
sizeBytes: number
|
||||||
|
status: 'active' | 'rebalancing' | 'offline'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
export interface ShardAssignment {
|
||||||
|
shardId: string
|
||||||
|
nodeId: string
|
||||||
|
replicas: string[]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Consistent Hash Ring for shard distribution
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
class ConsistentHashRing {
|
||||||
|
private ring: Map<number, string> = new Map()
|
||||||
|
private virtualNodes: number
|
||||||
|
private sortedKeys: number[] = []
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(virtualNodes: number = 150) {
|
||||||
|
this.virtualNodes = virtualNodes
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Add a node to the hash ring
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
addNode(nodeId: string): void {
|
||||||
|
for (let i = 0; i < this.virtualNodes; i++) {
|
||||||
|
const virtualNodeId = `${nodeId}:${i}`
|
||||||
|
const hash = this.hash(virtualNodeId)
|
||||||
|
this.ring.set(hash, nodeId)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this.updateSortedKeys()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Remove a node from the hash ring
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
removeNode(nodeId: string): void {
|
||||||
|
const keysToRemove: number[] = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const [hash, node] of this.ring) {
|
||||||
|
if (node === nodeId) {
|
||||||
|
keysToRemove.push(hash)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const key of keysToRemove) {
|
||||||
|
this.ring.delete(key)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.updateSortedKeys()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get the node responsible for a given key
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getNode(key: string): string | null {
|
||||||
|
if (this.ring.size === 0) return null
|
||||||
|
|
||||||
|
const hash = this.hash(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Find the first node with hash >= key hash
|
||||||
|
for (const nodeHash of this.sortedKeys) {
|
||||||
|
if (nodeHash >= hash) {
|
||||||
|
return this.ring.get(nodeHash) || null
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Wrap around to the first node
|
||||||
|
return this.ring.get(this.sortedKeys[0]) || null
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get N nodes for replication
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getNodes(key: string, count: number): string[] {
|
||||||
|
if (this.ring.size === 0) return []
|
||||||
|
|
||||||
|
const nodes = new Set<string>()
|
||||||
|
const hash = this.hash(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Start from the primary node position
|
||||||
|
let startIdx = 0
|
||||||
|
for (let i = 0; i < this.sortedKeys.length; i++) {
|
||||||
|
if (this.sortedKeys[i] >= hash) {
|
||||||
|
startIdx = i
|
||||||
|
break
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Collect unique nodes
|
||||||
|
let idx = startIdx
|
||||||
|
while (nodes.size < count && nodes.size < this.getUniqueNodeCount()) {
|
||||||
|
const nodeHash = this.sortedKeys[idx % this.sortedKeys.length]
|
||||||
|
const node = this.ring.get(nodeHash)
|
||||||
|
if (node) {
|
||||||
|
nodes.add(node)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
idx++
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return Array.from(nodes)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get unique node count
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private getUniqueNodeCount(): number {
|
||||||
|
return new Set(this.ring.values()).size
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Update sorted keys for efficient lookup
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private updateSortedKeys(): void {
|
||||||
|
this.sortedKeys = Array.from(this.ring.keys()).sort((a, b) => a - b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Hash function for consistent hashing
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private hash(key: string): number {
|
||||||
|
const hash = createHash('md5').update(key).digest()
|
||||||
|
return hash.readUInt32BE(0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get all nodes in the ring
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getAllNodes(): string[] {
|
||||||
|
return Array.from(new Set(this.ring.values()))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Shard Manager for distributing data across multiple nodes
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export class ShardManager extends EventEmitter {
|
||||||
|
private hashRing: ConsistentHashRing
|
||||||
|
private shards: Map<string, Shard> = new Map()
|
||||||
|
private nodeToShards: Map<string, Set<string>> = new Map()
|
||||||
|
private shardCount: number
|
||||||
|
private replicationFactor: number
|
||||||
|
private autoRebalance: boolean
|
||||||
|
|
||||||
|
constructor(config: ShardConfig = {}) {
|
||||||
|
super()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.shardCount = config.shardCount || 64
|
||||||
|
this.replicationFactor = config.replicationFactor || 3
|
||||||
|
this.autoRebalance = config.autoRebalance ?? true
|
||||||
|
|
||||||
|
this.hashRing = new ConsistentHashRing(config.virtualNodes || 150)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Initialize shards
|
||||||
|
this.initializeShards()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Initialize shard configuration
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private initializeShards(): void {
|
||||||
|
for (let i = 0; i < this.shardCount; i++) {
|
||||||
|
const shardId = `shard-${i.toString().padStart(3, '0')}`
|
||||||
|
this.shards.set(shardId, {
|
||||||
|
id: shardId,
|
||||||
|
nodeId: '',
|
||||||
|
virtualNodes: [],
|
||||||
|
itemCount: 0,
|
||||||
|
sizeBytes: 0,
|
||||||
|
status: 'offline'
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Add a node to the cluster
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
addNode(nodeId: string): void {
|
||||||
|
this.hashRing.addNode(nodeId)
|
||||||
|
this.nodeToShards.set(nodeId, new Set())
|
||||||
|
|
||||||
|
// Assign shards to the new node
|
||||||
|
this.rebalanceShards()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('nodeAdded', { nodeId })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Remove a node from the cluster
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
removeNode(nodeId: string): void {
|
||||||
|
const affectedShards = this.nodeToShards.get(nodeId) || new Set()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.hashRing.removeNode(nodeId)
|
||||||
|
this.nodeToShards.delete(nodeId)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Reassign affected shards
|
||||||
|
for (const shardId of affectedShards) {
|
||||||
|
const shard = this.shards.get(shardId)
|
||||||
|
if (shard) {
|
||||||
|
shard.status = 'rebalancing'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.rebalanceShards()
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('nodeRemoved', { nodeId, affectedShards: Array.from(affectedShards) })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get shard assignment for a key
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getShardForKey(key: string): ShardAssignment | null {
|
||||||
|
const shardId = this.getShardId(key)
|
||||||
|
const nodes = this.hashRing.getNodes(shardId, this.replicationFactor)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (nodes.length === 0) return null
|
||||||
|
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
shardId,
|
||||||
|
nodeId: nodes[0],
|
||||||
|
replicas: nodes.slice(1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get shard ID for a key
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private getShardId(key: string): string {
|
||||||
|
const hash = createHash('md5').update(key).digest()
|
||||||
|
const shardIndex = hash.readUInt16BE(0) % this.shardCount
|
||||||
|
return `shard-${shardIndex.toString().padStart(3, '0')}`
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Rebalance shards across nodes
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private rebalanceShards(): void {
|
||||||
|
if (!this.autoRebalance) return
|
||||||
|
|
||||||
|
const nodes = this.hashRing.getAllNodes()
|
||||||
|
if (nodes.length === 0) return
|
||||||
|
|
||||||
|
// Clear current assignments
|
||||||
|
for (const nodeSet of this.nodeToShards.values()) {
|
||||||
|
nodeSet.clear()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Reassign each shard
|
||||||
|
for (const [shardId, shard] of this.shards) {
|
||||||
|
const assignedNodes = this.hashRing.getNodes(shardId, 1)
|
||||||
|
if (assignedNodes.length > 0) {
|
||||||
|
shard.nodeId = assignedNodes[0]
|
||||||
|
shard.status = 'active'
|
||||||
|
|
||||||
|
const nodeShards = this.nodeToShards.get(assignedNodes[0])
|
||||||
|
if (nodeShards) {
|
||||||
|
nodeShards.add(shardId)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
shard.status = 'offline'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.emit('rebalanced', { nodes, shardCount: this.shardCount })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get all shards for a node
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getShardsForNode(nodeId: string): string[] {
|
||||||
|
return Array.from(this.nodeToShards.get(nodeId) || [])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get shard statistics
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getShardStats(): {
|
||||||
|
totalShards: number
|
||||||
|
activeShards: number
|
||||||
|
rebalancingShards: number
|
||||||
|
offlineShards: number
|
||||||
|
averageItemsPerShard: number
|
||||||
|
} {
|
||||||
|
let activeShards = 0
|
||||||
|
let rebalancingShards = 0
|
||||||
|
let offlineShards = 0
|
||||||
|
let totalItems = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const shard of this.shards.values()) {
|
||||||
|
switch (shard.status) {
|
||||||
|
case 'active':
|
||||||
|
activeShards++
|
||||||
|
break
|
||||||
|
case 'rebalancing':
|
||||||
|
rebalancingShards++
|
||||||
|
break
|
||||||
|
case 'offline':
|
||||||
|
offlineShards++
|
||||||
|
break
|
||||||
|
}
|
||||||
|
totalItems += shard.itemCount
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
totalShards: this.shardCount,
|
||||||
|
activeShards,
|
||||||
|
rebalancingShards,
|
||||||
|
offlineShards,
|
||||||
|
averageItemsPerShard: this.shardCount > 0 ? Math.floor(totalItems / this.shardCount) : 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Update shard metrics
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
updateShardMetrics(shardId: string, itemCount: number, sizeBytes: number): void {
|
||||||
|
const shard = this.shards.get(shardId)
|
||||||
|
if (shard) {
|
||||||
|
shard.itemCount = itemCount
|
||||||
|
shard.sizeBytes = sizeBytes
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get replication nodes for a shard
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getReplicationNodes(shardId: string): string[] {
|
||||||
|
return this.hashRing.getNodes(shardId, this.replicationFactor)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Check if rebalancing is needed
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
needsRebalancing(): boolean {
|
||||||
|
const stats = this.getShardStats()
|
||||||
|
return stats.offlineShards > 0 || stats.rebalancingShards > 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get cluster health
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getHealth(): {
|
||||||
|
healthy: boolean
|
||||||
|
nodes: number
|
||||||
|
shards: {
|
||||||
|
total: number
|
||||||
|
active: number
|
||||||
|
inactive: number
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} {
|
||||||
|
const nodes = this.hashRing.getAllNodes()
|
||||||
|
const stats = this.getShardStats()
|
||||||
|
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
healthy: stats.activeShards >= this.shardCount * 0.9, // 90% shards active
|
||||||
|
nodes: nodes.length,
|
||||||
|
shards: {
|
||||||
|
total: this.shardCount,
|
||||||
|
active: stats.activeShards,
|
||||||
|
inactive: stats.offlineShards + stats.rebalancingShards
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create a shard manager instance
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function createShardManager(config?: ShardConfig): ShardManager {
|
||||||
|
return new ShardManager(config)
|
||||||
|
}
|
||||||
393
src/utils/intelligentTypeMapper.ts
Normal file
393
src/utils/intelligentTypeMapper.ts
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,393 @@
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Intelligent Type Mapper
|
||||||
|
* Maps generic/invalid type names to specific semantic types based on data analysis
|
||||||
|
* Prevents semantic degradation from overuse of generic types
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
import { NounType, VerbType } from '../types/graphTypes.js'
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Common aliases that users might use
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
const GENERIC_ALIASES = new Set([
|
||||||
|
'entity',
|
||||||
|
'item',
|
||||||
|
'object',
|
||||||
|
'node',
|
||||||
|
'record',
|
||||||
|
'entry',
|
||||||
|
'data',
|
||||||
|
'resource'
|
||||||
|
])
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Field signatures for type inference
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
const TYPE_SIGNATURES = {
|
||||||
|
// Person indicators
|
||||||
|
person: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['email', 'firstName', 'lastName', 'name', 'phone', 'username', 'userId'],
|
||||||
|
patterns: [/@/, /^[a-z0-9._%+-]+@[a-z0-9.-]+\.[a-z]{2,}$/i],
|
||||||
|
weight: 10
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// User account indicators
|
||||||
|
user: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['username', 'password', 'accountId', 'loginTime', 'permissions', 'role'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 9
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Organization indicators
|
||||||
|
organization: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['companyName', 'orgName', 'ein', 'vatNumber', 'employees', 'headquarters'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 8
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Product indicators
|
||||||
|
product: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['price', 'sku', 'barcode', 'inventory', 'cost', 'productId', 'inStock'],
|
||||||
|
patterns: [/^\$?\d+\.?\d*$/, /^[A-Z0-9-]+$/],
|
||||||
|
weight: 8
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Document indicators
|
||||||
|
document: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['content', 'text', 'body', 'title', 'author', 'markdown', 'html'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 7
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Message indicators
|
||||||
|
message: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['from', 'to', 'subject', 'body', 'sentAt', 'messageId', 'threadId'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 7
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Task indicators
|
||||||
|
task: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['dueDate', 'assignee', 'status', 'priority', 'completed', 'taskId'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 7
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Event indicators
|
||||||
|
event: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['startTime', 'endTime', 'date', 'location', 'attendees', 'eventType'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 6
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Location indicators
|
||||||
|
location: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['latitude', 'longitude', 'address', 'city', 'country', 'zipCode', 'coordinates'],
|
||||||
|
patterns: [/^-?\d+\.\d+$/, /^\d{5}(-\d{4})?$/],
|
||||||
|
weight: 6
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// File indicators
|
||||||
|
file: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['filename', 'filepath', 'extension', 'mimeType', 'fileSize', 'checksum'],
|
||||||
|
patterns: [/\.[a-z0-9]+$/i],
|
||||||
|
weight: 5
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Dataset indicators
|
||||||
|
dataset: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['schema', 'rows', 'columns', 'records', 'dataType', 'format'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 5
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Media indicators
|
||||||
|
media: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['url', 'thumbnail', 'duration', 'resolution', 'codec', 'bitrate'],
|
||||||
|
patterns: [/\.(jpg|jpeg|png|gif|mp4|mp3|wav|avi)$/i],
|
||||||
|
weight: 5
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Project indicators
|
||||||
|
project: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['deadline', 'budget', 'team', 'milestones', 'deliverables', 'projectId'],
|
||||||
|
patterns: [],
|
||||||
|
weight: 5
|
||||||
|
},
|
||||||
|
|
||||||
|
// Service indicators
|
||||||
|
service: {
|
||||||
|
required: [],
|
||||||
|
indicators: ['endpoint', 'apiKey', 'serviceUrl', 'port', 'protocol', 'healthCheck'],
|
||||||
|
patterns: [/^https?:\/\//, /:\d+$/],
|
||||||
|
weight: 4
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Intelligent Type Mapper
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export class IntelligentTypeMapper {
|
||||||
|
private typeCache: Map<string, string> = new Map()
|
||||||
|
private inferenceStats = {
|
||||||
|
total: 0,
|
||||||
|
inferred: 0,
|
||||||
|
defaulted: 0,
|
||||||
|
cached: 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Map a noun type, with intelligent inference for generic types
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
mapNounType(inputType: string, data?: any): string {
|
||||||
|
// Check if it's already a valid type
|
||||||
|
if (this.isValidNounType(inputType)) {
|
||||||
|
return inputType
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check cache for this exact input
|
||||||
|
const cacheKey = `${inputType}-${JSON.stringify(data || {}).substring(0, 100)}`
|
||||||
|
if (this.typeCache.has(cacheKey)) {
|
||||||
|
this.inferenceStats.cached++
|
||||||
|
return this.typeCache.get(cacheKey)!
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
this.inferenceStats.total++
|
||||||
|
|
||||||
|
// If it's a generic alias and we have data, try to infer
|
||||||
|
if (GENERIC_ALIASES.has(inputType.toLowerCase()) && data) {
|
||||||
|
const inferred = this.inferTypeFromData(data)
|
||||||
|
if (inferred) {
|
||||||
|
this.inferenceStats.inferred++
|
||||||
|
this.typeCache.set(cacheKey, inferred)
|
||||||
|
return inferred
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Handle specific common mappings
|
||||||
|
const directMapping = this.getDirectMapping(inputType)
|
||||||
|
if (directMapping) {
|
||||||
|
this.typeCache.set(cacheKey, directMapping)
|
||||||
|
return directMapping
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Default to 'thing' for truly unknown types
|
||||||
|
this.inferenceStats.defaulted++
|
||||||
|
const defaultType = NounType.Thing
|
||||||
|
this.typeCache.set(cacheKey, defaultType)
|
||||||
|
return defaultType
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Map a verb type
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
mapVerbType(inputType: string): string {
|
||||||
|
// Check if it's already valid
|
||||||
|
if (this.isValidVerbType(inputType)) {
|
||||||
|
return inputType
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Common verb mappings
|
||||||
|
const verbMappings: Record<string, string> = {
|
||||||
|
'related': VerbType.RelatedTo,
|
||||||
|
'relates': VerbType.RelatedTo,
|
||||||
|
'has': VerbType.Contains,
|
||||||
|
'includes': VerbType.Contains,
|
||||||
|
'belongsTo': VerbType.PartOf,
|
||||||
|
'in': VerbType.LocatedAt,
|
||||||
|
'at': VerbType.LocatedAt,
|
||||||
|
'references': VerbType.References,
|
||||||
|
'cites': VerbType.References,
|
||||||
|
'before': VerbType.Precedes,
|
||||||
|
'after': VerbType.Succeeds,
|
||||||
|
'causes': VerbType.Causes,
|
||||||
|
'needs': VerbType.Requires,
|
||||||
|
'requires': VerbType.Requires,
|
||||||
|
'makes': VerbType.Creates,
|
||||||
|
'produces': VerbType.Creates,
|
||||||
|
'changes': VerbType.Modifies,
|
||||||
|
'updates': VerbType.Modifies,
|
||||||
|
'owns': VerbType.Owns,
|
||||||
|
'ownedBy': VerbType.BelongsTo, // Use BelongsTo for reverse ownership
|
||||||
|
'uses': VerbType.Uses,
|
||||||
|
'usedBy': VerbType.Uses // Same relationship, just interpret direction
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const normalized = inputType.toLowerCase()
|
||||||
|
return verbMappings[normalized] || VerbType.RelatedTo
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Infer type from data structure
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private inferTypeFromData(data: any): string | null {
|
||||||
|
if (!data || typeof data !== 'object') return null
|
||||||
|
|
||||||
|
const scores: Map<string, number> = new Map()
|
||||||
|
const fields = Object.keys(data)
|
||||||
|
const values = Object.values(data)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Calculate scores for each type based on field matches
|
||||||
|
for (const [type, signature] of Object.entries(TYPE_SIGNATURES)) {
|
||||||
|
let score = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check required fields
|
||||||
|
if (signature.required.length > 0) {
|
||||||
|
const hasRequired = signature.required.every(field => fields.includes(field))
|
||||||
|
if (!hasRequired) continue
|
||||||
|
score += signature.weight * 2
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check indicator fields
|
||||||
|
for (const field of fields) {
|
||||||
|
if (signature.indicators.some(indicator =>
|
||||||
|
field.toLowerCase().includes(indicator.toLowerCase())
|
||||||
|
)) {
|
||||||
|
score += signature.weight
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check value patterns
|
||||||
|
for (const value of values) {
|
||||||
|
if (typeof value === 'string' && signature.patterns.length > 0) {
|
||||||
|
for (const pattern of signature.patterns) {
|
||||||
|
if (pattern.test(value)) {
|
||||||
|
score += signature.weight / 2
|
||||||
|
break
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (score > 0) {
|
||||||
|
scores.set(type, score)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Return the type with highest score
|
||||||
|
if (scores.size > 0) {
|
||||||
|
const sorted = Array.from(scores.entries()).sort((a, b) => b[1] - a[1])
|
||||||
|
return sorted[0][0]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Fallback inference based on data structure
|
||||||
|
if (fields.includes('url') || fields.includes('href')) {
|
||||||
|
return NounType.Document
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Array.isArray(data) || fields.includes('items') || fields.includes('elements')) {
|
||||||
|
return NounType.Collection
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Check if it looks like a process/workflow
|
||||||
|
if (fields.includes('steps') || fields.includes('stages')) {
|
||||||
|
return NounType.Process
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return null
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get direct mapping for common aliases
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private getDirectMapping(inputType: string): string | null {
|
||||||
|
const mappings: Record<string, string> = {
|
||||||
|
// Specific mappings that aren't generic
|
||||||
|
'company': NounType.Organization,
|
||||||
|
'corp': NounType.Organization,
|
||||||
|
'business': NounType.Organization,
|
||||||
|
'employee': NounType.Person,
|
||||||
|
'staff': NounType.Person,
|
||||||
|
'customer': NounType.Person,
|
||||||
|
'client': NounType.Person,
|
||||||
|
'article': NounType.Document,
|
||||||
|
'post': NounType.Document,
|
||||||
|
'page': NounType.Document,
|
||||||
|
'image': NounType.Media,
|
||||||
|
'video': NounType.Media,
|
||||||
|
'audio': NounType.Media,
|
||||||
|
'photo': NounType.Media,
|
||||||
|
'place': NounType.Location,
|
||||||
|
'address': NounType.Location,
|
||||||
|
'country': NounType.Location,
|
||||||
|
'city': NounType.Location,
|
||||||
|
'todo': NounType.Task,
|
||||||
|
'job': NounType.Task,
|
||||||
|
'work': NounType.Task,
|
||||||
|
'meeting': NounType.Event,
|
||||||
|
'appointment': NounType.Event,
|
||||||
|
'conference': NounType.Event,
|
||||||
|
'folder': NounType.Collection,
|
||||||
|
'group': NounType.Collection,
|
||||||
|
'list': NounType.Collection,
|
||||||
|
'category': NounType.Collection
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const normalized = inputType.toLowerCase()
|
||||||
|
return mappings[normalized] || null
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Check if a type is valid
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private isValidNounType(type: string): boolean {
|
||||||
|
return Object.values(NounType).includes(type as any)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Check if a verb type is valid
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
private isValidVerbType(type: string): boolean {
|
||||||
|
return Object.values(VerbType).includes(type as any)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Get inference statistics
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
getStats() {
|
||||||
|
return {
|
||||||
|
...this.inferenceStats,
|
||||||
|
cacheSize: this.typeCache.size,
|
||||||
|
inferenceRate: this.inferenceStats.total > 0
|
||||||
|
? (this.inferenceStats.inferred / this.inferenceStats.total)
|
||||||
|
: 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Clear the type cache
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
clearCache(): void {
|
||||||
|
this.typeCache.clear()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Singleton instance
|
||||||
|
export const typeMapper = new IntelligentTypeMapper()
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Helper function for easy type mapping
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function mapNounType(inputType: string, data?: any): string {
|
||||||
|
return typeMapper.mapNounType(inputType, data)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Helper function for verb mapping
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
export function mapVerbType(inputType: string): string {
|
||||||
|
return typeMapper.mapVerbType(inputType)
|
||||||
|
}
|
||||||
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