storage: zero-copy BidiReadObjectResponse parsing and off-loop CRC32C verification for async multi-range reads
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
@chandra-siri đang làm issue này rồi.
Từ ngày 12/10/2026.
Đánh giá
Issue này chưa được đánh giá.
Mô tả
Summary of the feature request
AsyncMultiRangeDownloader reads from Rapid (zonal) buckets over the BidiReadObject gRPC stream. Per process, throughput is bound by the asyncio event-loop thread: every 2 MiB BidiReadObjectResponse is processed on that thread, under the GIL, before the next message can be received, and all streams of a process queue behind it.
Profiling one process reading 16 streams at 2.0 GB/s (c4-standard-192, bucket in the same zone, py-spy on the loop thread) gives 318 ms of loop-thread time per GB:
| Step on the loop thread | ms per GB |
|---|---|
| gRPC receive copy | 123 |
BidiReadObjectResponse.deserialize (upb copies the payload: copy 1) |
69 |
checksummed_data.content (proto-plus returns a new bytes: copy 2) |
58 |
google_crc32c.value() inline |
38 |
| asyncio overhead | 30 |
Two of the three large items are avoidable:
- The payload is copied twice by the generated parser. A parser that reads the message in place over the
bytesobject gRPC hands to the deserializer can give the read path amemoryviewof the received message instead (257 us per 2 MiB message today, 5 us in place). - CRC32C verification runs on the loop thread even though
google-crc32calready releases the GIL for inputs of 1 MiB or more; hashing on a small worker pool overlaps it with the next receive.
Both need google_crc32c.value() to accept a memoryview; today it parses its argument with y# and raises TypeError: argument 1 must be read-only bytes-like object, so a view into the gRPC buffer cannot be verified without copying it back to bytes.
Proposed changes (three PRs, independent except that the parser depends on the google-crc32c release):
- #18626
google-crc32c:value()/extend()/Checksum.update()accept any contiguous bytes-like object; the GIL is released forbytes-owned memory of 1 MiB or more (abytesor amemoryviewof one). - #18627
google-cloud-storage: opt-in zero-copy parser,create_mrd(..., zero_copy=True)(orGOOGLE_CLOUD_STORAGE_ZERO_COPY_BIDI_READ=1); only active when the installedgoogle-crc32ccan hash amemoryview, otherwise the generated parser is used. With it on,buffer.write()receives a read-onlymemoryviewof the received message. - #18628
google-cloud-storage: chunks of 1 MiB or more are hashed on a 2-thread pool and written to their buffer only after the checksum matches, in arrival order; on by default,GOOGLE_CLOUD_STORAGE_CRC32C_OFFLOAD_MIN_BYTES=0restores inline verification.
fsspec/gcsfs is the main consumer of this path and would opt in; its sinks copy from the view into the caller's buffer.
Desired code experience
import io
from google.cloud.storage.asyncio.async_grpc_client import AsyncGrpcClient
from google.cloud.storage.asyncio.async_multi_range_downloader import AsyncMultiRangeDownloader
client = AsyncGrpcClient()
mrd = await AsyncMultiRangeDownloader.create_mrd(
client, "my-rapid-bucket", "my-object", zero_copy=True
)
buffers = [io.BytesIO() for _ in range(4)]
# buffer.write() receives memoryview chunks that alias the received gRPC
# message; BytesIO, binary files and bytearray sinks accept them unchanged.
await mrd.download_ranges([(i * 16 << 20, 16 << 20, buf) for i, buf in enumerate(buffers)])
Off-loop verification needs no code change; it applies to download_ranges with enable_checksum=True.
Expected results
Same machine and bucket, 16 streams per process, 4 x 16 MiB per download_ranges call into preallocated buffers, CRC32C verification on, aggregate GB/s:
| Processes | main |
zero-copy parser (#18627, median of 3 interleaved runs) | off-loop CRC32C (#18628, median of 9) |
|---|---|---|---|
| 1 | 1.55 | 2.62 | about 2.0 for both arms (unchanged) |
| 8 | 9.76 | 11.29 | 8.17 -> 9.59 (+17%, led in 7 of 9 paired runs) |
With all three changes together, one process goes from 1.6 to 3.5 GB/s and eight processes from 9.8 to 13.5 GB/s; loop-thread time per GB drops from 318 ms to 195 ms.
Environment: google-cloud-storage at 053dbc9872ad, google-crc32c 1.9.0 (main arm), grpcio 1.84.0, protobuf 7.36 (upb backend), Python 3.13, c4-standard-192 in us-central1-c.
- Ngôn ngữ chính
- Python
- Star
- 5.4k
- Fork
- 1.8k
- Merge trung bình
- 2 ngày 7 giờ
- Pull request đã merge (30 ngày)
- 173
Chuẩn bị môi trường
- Không có Dockerfile hay tệp Docker Compose
- Có mẫu pull request
- Đọc hướng dẫn đóng góp
Bắt đầu từ đâu
- Đọc hết issue, rồi đọc hướng dẫn đóng góp của dự án.
- Bình luận trên issue rằng bạn sẽ nhận — tránh hai người làm cùng một việc.
- Fork repository và làm thay đổi trên một nhánh.
- Mở pull request có tham chiếu số hiệu của issue.
Issue khác của googleapis/google-cloud-python
-
firestore: field path with a quoted name ending in a backslash is misparsedCó thể đã có người làm @sebxt đã nhận 25 ngày trước. Đang mở
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 78/100
googleapis/google-cloud-python#18771 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
api: spanner type: feature request
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 68/100
googleapis/google-cloud-python#18584 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
auth: `impersonated_credentials` loses `subject` on copy, so `with_scopes()` and `with_quota_project()` turn off domain wide delegationCó thể đã có người làm @Om-singhaI đã nhận 55 ngày trước. Đang mởauth priority: p2 type: bug
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 88/100
googleapis/google-cloud-python#18428 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
A client called `run_in_transaction` be stuck if Spanner is downCó thể đã có người làm @founderinaction đã nhận 7 ngày trước. Đang mởpriority: p2 type: bug
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 72/100
googleapis/google-cloud-python#18375 · 1 bình luận ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
ci: enable --strict flag in presubmit twine_checkCó thể làm lại được @ohmayr đã nhận 44 ngày trước và không có pull request nào đang mở. Đang mở
Độ khó 1/5 Dưới một giờ Mức phù hợp với người mới 76/100
googleapis/google-cloud-python#18339 · 1 bình luận · 1 người được giao ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
Tất cả issue của googleapis/google-cloud-python
Issue tương tự
-
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 62/100
cpp-best-practices/project_validator#267 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 72/100
Project-N-E-K-O/N.E.K.O#3725 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
[Bug] Sending a Telegram message chain twice duplicates mentionsCó thể đã có người làm @123XieC đã nhận hôm nay. Đang mở
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 72/100
AstrBotDevs/AstrBot#11125 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
backend bug priority: high
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 72/100
nooriegarg/ContribIQ#73 ·
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày
-
bug p3 security
Độ khó 2/5 1-3 giờ Mức phù hợp với người mới 68/100
Maintainer thường phản hồi trong vòng 1 ngày