python/cumulus/retention.py

   1 # Cumulus: Efficient Filesystem Backup to the Cloud
   2 # Copyright (C) 2012 The Cumulus Developers
   3 # See the AUTHORS file for a list of contributors.
   4 #
   5 # This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7 # the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8 # (at your option) any later version.
   9 #
  10 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 # GNU General Public License for more details.
  14 #
  15 # You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16 # with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17 # 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18
  19 """Backup retention policies.
  20
  21 Retention policies control how long different backup snapshots should be kept,
  22 for example keeping daily snapshots for short periods of time but retaining
  23 weekly snapshots going back further in time.
  24 """
  25
  26 import calendar
  27 import datetime
  28
  29 TIMESTAMP_FORMAT = "%Y%m%dT%H%M%S"
  30
  31 # Different classes of backups--such as "daily" or "monthly"--can have
  32 # different retention periods applied.  A single backup snapshot might belong
  33 # to multiple classes (i.e., perhaps be both a "daily" and a "monthly", though
  34 # not a "weekly").
  35 #
  36 # Backups are classified using partitioning functions, defined below.  For a
  37 # "monthly" backup classifier, all backups for a given month should map to the
  38 # same partition.  Then, we apply the class label to the earliest snapshot in
  39 # each partition--so the set of "monthly" backups would consist of all backups
  40 # which were the first to run after the start of a month.
  41 #
  42 # A partitioning function must take a datetime instance as input and return a
  43 # partition representative as output; timestamps that should be part of the
  44 # same partition should map to equal partition representatives.  For a
  45 # "monthly" classifier, an easy way to do this is to truncate the timestamp to
  46 # keep only the month and year, and in general truncating timestamps works
  47 # well, but the values are not used in any other way than equality testing so
  48 # any type is allowed.
  49 #
  50 # _backup_classes is a registry of useful backup types; it maps a descriptive
  51 # name to a partition function which implements it.
  52 _backup_classes = {}
  53
  54 def add_backup_class(name, partioning_function):
  55     """Registers a new class of backups for which policies can be applied.
  56
  57     The new class will be available as name to RetentionEngine.add_policy.
  58     partioning_function should be a function for grouping together backups in
  59     the same time period.
  60
  61     Predefined backups classes are: "yearly", "monthly", "weekly", "daily", and
  62     "all".
  63     """
  64     _backup_classes[name] = partioning_function
  65
  66 add_backup_class("yearly", lambda t: t.date().replace(day=1, month=1))
  67 add_backup_class("monthly", lambda t: t.date().replace(day=1))
  68 add_backup_class("weekly", lambda t: t.isocalendar()[0:2])
  69 add_backup_class("daily", lambda t: t.date())
  70 add_backup_class("all", lambda t: t)
  71
  72
  73 class RetentionEngine(object):
  74     """Class for applying a retention policy to a set of snapshots.
  75
  76     Allows a retention policy to be set, then matches a sequence of backup
  77     snapshots to the policy to decide which ones should be kept.
  78     """
  79
  80     def __init__(self):
  81         self.set_utc(False)
  82         self._policies = {}
  83         self._last_snapshots = {}
  84         self._now = datetime.datetime.utcnow()
  85
  86     def set_utc(self, use_utc=True):
  87         """Perform policy matching with timestamps in UTC.
  88
  89         By default, the policy converts timestamps to local time, but calling
  90         set_utc(True) will select snapshots based on UTC timestamps.
  91         """
  92         self._convert_to_localtime = not use_utc
  93
  94     def set_now(self, timestamp):
  95         """Sets the "current time" for the purposes of snapshot expiration.
  96
  97         timestamp should be a datetime object, expressed in UTC.  If set_now()
  98         is not called, the current time defaults to the time at which the
  99         RetentionEngine object was instantiated.
 100         """
 101         self._now = timestamp
 102
 103     def add_policy(self, backup_class, retention_period):
 104         self._policies[backup_class] = retention_period
 105         self._last_snapshots[backup_class] = (None, None, False)
 106
 107     @staticmethod
 108     def parse_timestamp(s):
 109         if isinstance(s, datetime.datetime):
 110             return s
 111         return datetime.datetime.strptime(s, TIMESTAMP_FORMAT)
 112
 113     def consider_snapshot(self, snapshot):
 114         """Compute whether a given snapshot should be expired.
 115
 116         Successive calls to consider_snapshot() must be for snapshots in
 117         chronological order.  For each call, consider_snapshot() will return a
 118         boolean indicating whether the snapshot should be retained (True) or
 119         expired (False).
 120         """
 121         timestamp_utc = self.parse_timestamp(snapshot)
 122         snapshot_age = self._now - timestamp_utc
 123
 124         # timestamp_policy is the timestamp in the format that will be used for
 125         # doing policy matching: either in the local timezone or UTC, depending
 126         # on the setting of set_utc().
 127         if self._convert_to_localtime:
 128             unixtime = calendar.timegm(timestamp_utc.timetuple())
 129             timestamp_policy = datetime.datetime.fromtimestamp(unixtime)
 130         else:
 131             timestamp_policy = timestamp_utc
 132
 133         self._labels = set()
 134         retain = False
 135         for (backup_class, retention_period) in self._policies.iteritems():
 136             partition = _backup_classes[backup_class](timestamp_policy)
 137             last_snapshot = self._last_snapshots[backup_class]
 138             if self._last_snapshots[backup_class][0] != partition:
 139                 self._labels.add(backup_class)
 140                 retain_label = snapshot_age < retention_period
 141                 self._last_snapshots[backup_class] = (partition, snapshot,
 142                                                       retain_label)
 143                 if retain_label: retain = True
 144         return retain
 145
 146     def last_labels(self):
 147         """Return the set of policies that applied to the last snapshot.
 148
 149         This will fail if consider_snapshot has not yet been called.
 150         """
 151         return self._labels
 152
 153     def last_snapshots(self):
 154         """Returns the most recent snapshot in each backup class."""
 155         return dict((k, v[1]) for (k, v)
 156                     in self._last_snapshots.iteritems() if v[2])