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PostgreSQL
PostgreSQL 数据复制问题深度解析与实践 1. 引言 在当今的大数据时代,数据库的稳定性、高效性和数据一致性显得尤为重要。PostgreSQL这款开源的对象关系型数据库系统,那家伙可厉害了!人家凭仗着无比强大的功能和顶呱呱的性能表现,在江湖上那是赢得了一片叫好声,圈粉无数啊!然而,在实际操作中,我们总会遇到一个挠头的大问题:怎样才能既快速又稳妥地复制数据,确保系统高度稳定、随时可恢复,还能适应分布式部署的各种需求呢?本文将深入探讨PostgreSQL的数据复制问题,并通过实例代码带您一起走进实战环节。 2. PostgreSQL 数据复制基础概念 2.1 复制类型 PostgreSQL提供了物理复制和逻辑复制两种方式。物理复制这东西,就好比有个超级认真的小秘书,它利用WAL(提前写日志)的方法,实时、同步地把数据库所有的改动“原封不动”地搬到另一个地方。而逻辑复制呢,则更像是个懂业务的翻译官,专门关注SQL这种高级命令或者一连串的操作事务,特别适合那些需要把数据分发到多个数据库,或者在传输过程中还需要对数据进行转换处理的情况。 2.2 主从复制架构 典型的PostgreSQL数据复制采用主-从架构,其中主节点负责处理写入请求并生成WAL日志,从节点则订阅并应用这些日志,从而实现数据的实时同步。 3. 物理复制实践 3.1 配置主从复制 让我们首先通过一段示例配置开启主从复制: postgresql -- 在主库上创建复制用户并赋予权限 CREATE ROLE replication_user WITH REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD 'your_password'; GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE your_database TO replication_user; -- 查看主库的当前WAL位置 SELECT pg_current_wal_lsn(); -- 在从库上设置主库信息 RECOVERY.conf 文件内容如下: standby_mode = 'on' primary_conninfo = 'host=master_host port=5432 user=replication_user password=your_password' -- 刷新从库并启动复制进程 pg_ctl restart -D /path/to/your_slave_node_data_directory 3.2 监控与故障切换 当主库出现故障时,可以手动提升从库为新的主库。但为了实现自动化,通常会借助 Patroni 或者其它集群管理工具来管理和监控整个复制过程。 4. 逻辑复制实践 4.1 创建发布与订阅 逻辑复制需在主库上创建发布(publication),并在从库上创建订阅(subscription): postgresql -- 在主库上创建发布 CREATE PUBLICATION my_pub FOR TABLE table1, table2; -- 在从库上创建订阅 CREATE SUBSCRIPTION my_sub CONNECTION 'dbname=your_dbname host=master_host user=replication_user password=your_password' PUBLICATION my_pub; 4.2 实时同步与冲突解决 逻辑复制虽然提供更灵活的数据分发方式,但也可能引入数据冲突的问题。所以在规划逻辑复制方案的时候,咱们得充分琢磨一下冲突检测和解决的策略,就像是可以通过触发器或者应用程序自身的逻辑巧妙地进行管控那样。 5. 结论与思考 PostgreSQL的数据复制机制为我们提供了可靠的数据冗余和扩展能力,但同时也带来了一系列运维挑战,如复制延迟、数据冲突等问题。在实际操作的时候,我们得瞅准业务的特性跟需求,像挑衣服那样选出最合身的复制策略。而且呢,咱们还得像个操心的老妈子一样,时刻盯着系统的状态,随时给它调校调校,确保一切运转正常。甭管是在追求数据完美同步这条道上,还是在捣鼓系统性能提升的过程中,每一次对PostgreSQL数据复制技术的深入理解和动手实践,都像是一场充满挑战又收获满满的探险之旅。 记住,每个数据库背后都是鲜活的业务需求和海量的数据故事,我们在理解PostgreSQL数据复制的同时,也在理解着这个世界的数据流动与变迁,这正是我们热衷于此的原因所在!
2023-03-15 11:06:28
343
人生如戏
Datax
在大数据处理与迁移的实际场景中,唯一键约束冲突只是众多可能遇到的问题之一。最近,业界对数据一致性、完整性和精准性问题的关注度日益提升,特别是在云服务和分布式数据库广泛普及的当下,如何避免类似Datax Writer写入时的约束冲突显得更为关键。 2021年,一篇发表在《计算机工程》杂志上的论文深入探讨了数据预处理的重要性,并提出了一种基于机器学习的实时去重算法,能够在海量数据导入数据库之前有效识别并剔除重复项,从而减少唯一键冲突的发生概率。同时,该研究还强调了数据库设计阶段应遵循的原则,包括合理规划主键和唯一键约束,以及运用范式理论优化表结构设计,降低冗余和冲突风险。 另外,近期Amazon Redshift等主流云数据库服务提供商也在其产品更新中强化了对唯一键冲突检测与修复的功能支持,通过智能化的数据加载策略和错误反馈机制,帮助用户在数据迁移过程中更高效地应对约束冲突问题。 因此,在实际工作中,我们不仅要关注具体工具如Datax的操作技巧,更要紧跟行业前沿动态和技术发展趋势,从数据全生命周期管理的角度出发,综合运用先进的预处理技术与最佳实践的数据库设计理念,才能确保在大规模数据操作过程中既能满足业务需求,又能有效规避各类潜在问题。
2023-10-27 08:40:37
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初心未变-t
Apache Lucene
...个家伙,为了确保索引数据的整齐划一、滴水不漏,坚决不让两个相同ID的文档同时存在于它的数据库里。就像是图书管理员坚决不让两本同书名、同作者的书籍混进同一个书架一样,它对索引数据的一致性和完整性要求可是相当严格的呢! java // 创建一个新的文档 Document doc = new Document(); doc.add(new StringField("id", "123", Field.Store.YES)); doc.add(new TextField("content", "This is a sample document.", Field.Store.YES)); // 尝试将文档添加到索引(假设索引中已有id为"123"的文档) IndexWriter writer = new IndexWriter(directory, new IndexWriterConfig()); try { writer.addDocument(doc); } catch (DocumentAlreadyExistsException e) { System.out.println("Oops! A document with the same ID already exists."); // 这里是异常处理逻辑... } 3. 遇到DocumentAlreadyExistsException时的思考过程 首先,当此异常出现时,我们应当反思一下业务逻辑。是不是有用户不小心手滑了,或者咱们的系统设计上有个小bug,让一份文档被多次抓取进了索引里?要是真有这样的情况,那我们得在最上面的应用层好好瞅瞅,做点相应的检查和优化工作,确保同样的内容不会被反复提交上去。 其次,如果确实有更新文档的需求,而不是简单地添加新的文档,那么应该采用IndexWriter.updateDocument()方法替换原有的文档,而非addDocument(): java Term term = new Term("id", "123"); writer.updateDocument(term, updatedDoc); // 更新已存在的文档 最后,对于一些需要保证唯一性的场景,例如日志记录、订单编号等,可以考虑在索引建立阶段就设置IndexWriterConfig.setMergePolicy(NoDuplicatesMergePolicy.INSTANCE),从而避免因并发写入导致的重复文档问题。 4. 深入探讨与应对策略 在实践中,处理DocumentAlreadyExistsException不仅关乎对Lucene机制的理解,更需要结合具体应用场景来制定解决方案。比如,我们可以设想这样一种方案:定制一个独特的错误处理机制,这样一来,只要系统一检测到这个异常情况,就会自动启动文档内容合并流程,或者更贴心地告诉你,哎呀,这份文档已经存在了,需要你提供一个新的文档编号。 此外,对于高并发环境下的索引更新,除了利用Lucene提供的API外,还需要引入适当的并发控制策略,如乐观锁、分布式锁等,确保在多线程环境下,也能正确无误地处理文档添加与更新操作。 总结起来,DocumentAlreadyExistsException在Apache Lucene中扮演着守护者角色,提醒我们在构建高效、精准的全文搜索服务的同时,也要注意维护数据的一致性与完整性。如果咱们能全面摸清这个异常状况,并且妥善应对处理,那么咱们的应用程序就会变得更皮实耐造,这样一来,用户体验也绝对会蹭蹭地往上提升,变得超赞!
2023-01-30 18:34:51
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昨夜星辰昨夜风
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...过程。此外,针对依赖冲突检测和解决方面,开源社区也推出了如Dependabot这样的自动化依赖更新工具,它可以定期检查项目依赖并提交更新PR,从而确保项目始终使用最新的安全版本。 同时,对于Java应用的打包策略,JEP 392(模块化运行时映像)自JDK 11以来为构建更精简高效的可执行jar文件提供了新的可能性,通过jlink工具可以创建定制化的运行时镜像,有效减少应用程序的启动时间和资源占用。 另外,在实际开发过程中,遵循最佳实践尤为重要。例如,合理设置Maven仓库以提高依赖下载速度,利用 shade plugin 或者 spring-boot-maven-plugin 等工具生成更易于部署和运行的fat jar,以及采用Maven profiles实现多环境构建等都是值得开发者深入研究和实践的方向。 总的来说,Maven作为广泛使用的项目管理和构建工具,其持续演进和周边生态的发展为现代软件开发带来了诸多便利。紧跟技术潮流,适时掌握相关工具的新特性和最佳实践,有助于提升团队和个人的研发效能,降低项目风险,实现高效、稳定的软件交付。
2023-06-13 10:21:11
138
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Apache Pig
...执行时的性能问题及其解决方案后,我们可以进一步关注大数据处理领域中关于并行与分布式计算技术的最新研究和发展动态。近期,Apache Spark因其内存计算和高效的DAG执行引擎,在大规模数据处理中的性能表现备受瞩目,尤其在高并发场景下展现出了相比Pig更为出色的表现。 例如,《Apache Spark优化策略在高并发环境下的应用实践》一文中详述了Spark如何通过RDD(弹性分布式数据集)的分区机制以及动态资源调度功能有效解决数据冲突和资源竞争问题。同时,Spark还引入了更为先进的线程模型和容错机制,确保在高并发场景下的稳定性和高效性。 此外,随着云原生架构的发展,Kubernetes等容器编排工具在资源管理优化上提供了新的思路和解决方案。通过将大数据任务部署在Kubernetes集群中,能够实现对CPU、内存等资源的精细化管理和动态分配,从而更好地应对高并发场景下的性能挑战。 另外,业界也在探索基于异步计算模型的新一代数据处理框架,如Ray等项目,它们在设计之初就充分考虑了高并发和大规模并行计算的需求,有望在未来的大数据处理领域中为解决类似问题提供新的路径。 总之,理解并优化Apache Pig在高并发环境下的性能问题只是大数据处理技术演进过程中的一个环节,持续跟进领域内最新的研究成果和技术发展,对于提升整个行业的数据处理效率具有重要的现实意义。
2023-01-30 18:35:18
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秋水共长天一色-t
HBase
... 一、引言 在大数据处理中,HBase是一种分布式列存储数据库系统,它可以在大规模集群上进行高效的数据操作。不过呢,由于HBase这家伙构造复杂又大型,难免会闹点小脾气,比如时不时来个服务中断的情况,真是让人头疼。本文将深入探讨HBase服务异常中断的原因以及如何解决。 二、HBase服务异常中断原因分析 1. 资源不足 HBase对硬件资源的要求较高,包括内存、CPU、硬盘等。如果这些资源不足,可能会导致HBase服务无法正常运行。比如说,如果内存不够用,HBase可能没法把数据好好地缓存起来,这样一来,它的运行速度就会“唰”地慢下来了。 java //创建一个没有足够内存的HBase实例 Configuration config = new Configuration(); config.set("hbase.regionserver.global.memstore.size", "500m"); HBaseTestingUtility htu = new HBaseTestingUtility(config); htu.startMiniCluster(); 2. 网络问题 HBase是一个分布式系统,需要依赖网络进行通信。要是网络闹情绪,出现丢包或者延迟飙升的情况,那可能就会影响到HBase服务的正常运行,搞不好还会让它罢工呢。 java //模拟网络丢包 Mockito.when(client.sendRequest(any(Request.class))).thenThrow(new IOException("Network error")); 3. 数据一致性问题 HBase采用基于时间戳的强一致性模型,当多个节点同时修改相同的数据时,如果没有正确的协调机制,可能会导致数据不一致。 java //模拟并发写入导致的数据冲突 ConcurrentModificationException exception = new ConcurrentModificationException("Data conflict"); doThrow(exception).when(store).put(eq(row), eq(values)); 4. 配置错误 配置错误是常见的问题,如未正确设置参数,或者误删了重要的配置文件等,都可能导致HBase服务中断。 java //删除配置文件 File file = new File("/path/to/config/file"); if (file.exists()) { file.delete(); } 三、HBase服务异常中断解决方案 针对上述的HBase服务异常中断原因,可以采取以下几种解决方案: 1. 提升硬件资源 增加内存、CPU、硬盘等硬件资源,确保HBase能够有足够的资源来运行。 2. 解决网络问题 优化网络环境,提高网络带宽和稳定性,减少丢包和延迟。 3. 强化数据一致性管理 引入事务机制,确保数据的一致性。比如,我们可以利用HBase的MVCC(多版本并发控制)技术,或者请Zookeeper这位大管家帮忙,协调各个节点间的数据同步工作。就像是在一群小伙伴中,有人负责记录不同版本的信息,有人负责确保大家手里的数据都是最新最准确的那样。 4. 检查并修复配置错误 定期检查和维护配置文件,避免因配置错误而导致的服务中断。 以上就是对HBase服务异常中断的一些分析和解决方案。在实际操作的时候,咱们还要看具体情况、瞅准真实需求,像变戏法一样灵活挑拣并运用这些方法。
2023-07-01 22:51:34
558
雪域高原-t
转载文章
在数据库管理和运维过程中,表锁定问题是影响数据操作效率和系统稳定性的重要因素之一。最近的一篇技术博客深入探讨了PostgreSQL中遇到的表无法删除的情况,其中涉及的表级ExclusiveLock问题尤为关键。实际上,不仅是在删除表时,当多个并发事务对同一资源进行访问,尤其是在更新或删除操作时,如果没有恰当的锁管理策略,就可能出现死锁现象,严重影响系统的正常运行。 近期,PostgreSQL官方社区持续关注并优化其锁管理机制,例如在最新版本中增强了对锁定情况的监控与诊断能力,通过扩展视图如pg_stat_activity和pg_locks能够更清晰地追踪到引起阻塞的具体SQL语句和后台进程,便于及时发现和解决问题。 此外,有数据库专家建议,在设计高并发场景下的应用时,应遵循最小化锁定的原则,合理使用行级锁定、乐观锁定等高级特性以减少锁冲突。同时,结合定期清理长时间未结束的事务以及对异常会话采取适当终止措施,可有效避免类似无法删除表的问题发生。 值得注意的是,虽然pg_terminate_backend()函数能强力解决锁冲突,但需谨慎使用,因为它可能导致其他正在进行的事务回滚,并可能引发用户会话中断等问题。因此,在实际操作中,优先推荐排查锁定原因并优化应用程序逻辑,确保数据库操作的高效与安全。通过持续学习与实践,提升对PostgreSQL锁机制的理解,有助于提高数据库性能和保证业务连续性。
2023-09-22 09:08:45
126
转载
Spark
...着重优化了依赖解析和冲突解决机制,大大提升了大型项目依赖管理的效率和准确性。 同时,随着云原生技术的发展,容器化部署成为趋势,Docker等容器技术在构建和运行Spark应用时,通过将所有依赖库打包进镜像,有效避免了环境不一致导致的依赖缺失问题。此外,持续集成/持续部署(CI/CD)流程中对依赖项的严格控制也成为了行业最佳实践,如使用GitHub Actions或Jenkins等工具,在代码合并前自动检查并更新依赖版本,确保上线应用的稳定性和安全性。 另外,近年来业界对于开源组件安全性的重视程度也在提高,诸如OWASP Dependency-Check这样的开源工具被广泛应用于检测项目依赖中的已知漏洞。这意味着在关注依赖完整性的同时,开发者也需要密切关注所引入第三方库的安全状态,及时修复潜在风险。 总的来说,无论是从工程实践角度还是安全维度出发,深入理解和掌握依赖管理不仅对于Spark应用至关重要,也是整个软件开发领域的一项基础技能,值得每一位开发者持续学习和探索。
2023-04-22 20:19:25
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灵动之光
Hive
Hive表数据损坏:原因、影响与恢复策略 1. 引言 当我们谈论大数据处理时,Apache Hive作为Hadoop生态系统中的重要组件,以其SQL-like查询语言和对大规模数据集的高效管理能力赢得了广泛的认可。然而,在我们日常运维的过程中,有时候会遇到个让人超级头疼的状况——Hive表的数据竟然出岔子了,或者干脆是损坏了。这篇东西咱们要实实在在地把这个难题掰开了、揉碎了讲明白,从它可能的“病因”一路聊到会带来哪些影响,再到解决这个问题的具体步骤和策略,还会手把手地带你瞅瞅实例代码是怎么操作演示的。 2. 数据损坏的原因剖析 (1)元数据错误 在Hive中,元数据存储在如MySQL或Derby等数据库中,若这部分信息出现丢失或损坏,可能导致Hive无法正确解析和定位数据块。例如,分区信息错误、表结构定义丢失等情况。 sql -- 假设某个分区信息在元数据库中被误删除 ALTER TABLE my_table DROP PARTITION (dt='2022-01-01'); (2)HDFS文件系统问题 Hive底层依赖于HDFS存储实际数据,若HDFS发生节点故障、网络中断导致数据复制因子不足或者数据块损坏,都可能导致Hive表数据不可用。 (3)并发写入冲突 多线程并发写入Hive表时,如果未做好事务隔离和并发控制,可能导致数据覆盖或损坏。 3. 数据损坏的影响及应对思考 数据损坏直接影响业务的正常运行,可能导致数据分析结果错误、报表异常、甚至业务决策失误。因此,发现数据损坏后,首要任务是尽快定位问题根源,并采取相应措施: - 立即停止受影响的服务,防止进一步的数据写入和错误传播。 - 备份当前状态,为后续分析和恢复提供依据。 - 根据日志排查,查找是否有异常操作记录或其他相关线索。 4. 数据恢复实战 (1)元数据恢复 对于元数据损坏,通常需要从备份中恢复,或重新执行DDL语句以重建表结构和分区信息。 sql -- 重新创建分区(假设已知分区详情) ALTER TABLE my_table ADD PARTITION (dt='2022-01-01') LOCATION '/path/to/backup/data'; (2)HDFS数据恢复 对于HDFS层的数据损坏,可利用Hadoop自带的hdfs fsck命令检测并修复损坏的文件块。 bash hdfs fsck /path/to/hive/table -blocks -locations -files -delete 此外,如果存在完整的数据备份,也可直接替换损坏的数据文件。 (3)并发控制优化 对于因并发写入引发的数据损坏,应在设计阶段就充分考虑并发控制策略,例如使用Hive的Transactional Tables(ACID特性),确保数据的一致性和完整性。 sql -- 开启Hive ACID支持 SET hive.support.concurrency=true; SET hive.txn.manager=org.apache.hadoop.hive.ql.lockmgr.DbTxnManager; 5. 结语 面对Hive表数据损坏的挑战,我们需要具备敏锐的问题洞察力和快速的应急响应能力。同时,别忘了在日常运维中做好预防工作,这就像给你的数据湖定期打个“小强针”,比如按时备份数据、设立警戒线进行监控告警、灵活配置并发策略等等,这样一来,咱们的数据湖就能健健康康,稳稳当当地运行啦。说实在的,对任何一个大数据平台来讲,数据安全和完整性可是咱们绝对不能马虎、时刻得捏在手心里的“命根子”啊!
2023-09-09 20:58:28
642
月影清风
Redis
...其独特的单进程单线程设计,展现出卓越的性能表现。这真是让人忍不住挠头:在这么个架构下,Redis究竟是怎么做到一边hold住高并发,一边又能在不掉进串行化瓶颈的坑里,还把事务处理得妥妥的呢?接下来,咱们就一起动手揭开这层神秘面纱,深入Redis的背后,瞧瞧它到底藏着什么秘密。 2. Redis为何选择单线程? 首先,我们需要理解Redis之所以采用单线程模型,是因为其数据结构内存存储、操作原子性以及I/O多路复用机制(例如使用epoll或kqueue)的设计优势。这些特性让Redis能够在单个进程中超级给力地应对海量客户端的请求,完全不用担心线程切换和锁竞争引发的那些额外开销,就跟玩儿似的轻松。 3. Redis事务的本质 Redis中的事务并非像传统数据库那样严格遵循ACID原则,它更倾向于提供一种批量执行命令的能力。在Redis中,我们可以通过MULTI命令开启一个事务,然后通过EXEC命令来执行之前放入队列的所有命令。虽然Redis是单线程,但这里的“事务”并不意味着所有的命令都会被串行执行。 redis redis> MULTI OK redis> SET key1 value1 QUEUED redis> INCR key2 QUEUED redis> EXEC 1) OK 2) (integer) 1 上述代码展示了Redis事务的基本使用方式,当执行MULTI后,所有后续的命令会被排队,直到EXEC才真正一次性执行。从客户端角度看,仿佛是一个独立的事务流程。 4. 并发控制下的事务处理 虽然Redis服务器只有一个线程处理命令,但这并不妨碍多个客户端同时发起事务请求。Redis这小家伙有个绝活,当它接收到“MULTI”这个命令时,就像接到通知要准备做一系列任务一样,但它并不着急立马动手。而是把这些接下来的命令悄悄地、有序地放进自己的小口袋——内部队列里,等到合适的时机再执行它们。这样,即使多个用户同时在客户端上开启事务操作,他们各自的命令就会像排队一样,一个个乖乖地进入自己专属的事务队列里面耐心等待被执行。 当Redis主线程轮询到某个客户端的EXEC请求时,会依次执行该事务队列中的所有命令,由于数据结构操作的原子性,不会发生数据冲突。等一个事情办妥了,咱再接着处理下一个客户的请求,这就像是排队一个个来,确保同一时间只有一个事务在真正动手改数据。这样一来,就巧妙地避免了可能出现的“撞车”问题,也就是并发问题啦。 5. 探讨 无锁并发的优势与挑战 Redis单线程对事务的处理方式看似简单,实则巧妙地避开了复杂的并发控制问题。不过,这同时也带来了一些小麻烦。比如,各个事务之间并没有设立什么“隔离门槛”,这样一来,要是某个事务磨磨蹭蹭地执行太久,就可能会挡着其他客户端的道儿,让它们的请求被迫等待。所以在实际操作的时候,咱们得根据不同的业务需求灵活运用Redis事务,就好比烹饪时选用合适的调料一样。同时,也要像打牌时巧妙地分散手牌那样,通过读写分离、分片这些招数,让整个系统的性能蹭蹭往上涨。 总结: Redis的单线程事务处理机制揭示了一个重要理念:通过精简的设计和合理的数据结构操作,可以在特定场景下实现高效的并发控制。虽然没有老派的锁机制,也不硬性追求那种一丝不苟的事务串行化,Redis却能依靠自己独特的设计架构,在面对高并发环境时照样把事务处理得妥妥当当。这可真是给开发者们带来了不少脑洞大开的启示和思考机会呢!
2023-09-24 23:23:00
330
夜色朦胧_
MemCache
...Cache节点并实现数据同步更新的基础上,我们可以进一步探索当前业界针对大规模分布式缓存系统的最新研究成果和技术动态。近期,一些云服务商如AWS、阿里云等正在推出或优化其托管的分布式缓存服务,如Amazon ElastiCache for Memcached,它不仅提供了一键部署、自动扩展和故障切换等功能,还在底层增强了跨区域的数据复制和一致性保证机制,极大地降低了用户在处理分布式缓存管理与同步时的技术复杂性。 同时,随着开源技术的发展,新型分布式缓存系统如Redis Cluster凭借其原生支持的分布式特性,以及对数据分片和主从同步的优秀设计,正逐渐成为高并发场景下的另一种主流选择。对于寻求更高数据一致性和容错性的团队而言,Redis Cluster提供了更完善的一站式解决方案。 此外,学术界也在持续研究分布式缓存的一致性算法和策略,例如“CRDTs(Conflict-free Replicated Data Types)”无冲突复制数据类型,能够在分布式环境下提供最终一致性保障,为未来缓存技术的发展开辟了新的可能。 因此,在实际项目中,除了掌握MemCache的传统部署和管理方式,关注和学习业界前沿技术和理论成果,适时引入更为先进的分布式缓存架构和服务,将有助于我们更好地应对日益复杂的业务需求和挑战。
2023-11-14 17:08:32
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凌波微步
Mongo
...用户并发写入场景下,数据库系统的并发控制与数据一致性问题一直是技术领域的研究热点。近期,MongoDB官方持续优化其并发处理能力,并在4.4版本中引入了“事务”功能,使得MongoDB能够支持跨文档的ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)事务,这对于处理复杂业务逻辑下的并发控制具有里程碑意义。 同时,随着云原生架构的发展,MongoDB Atlas作为全球分布式多云数据库服务,提供了自动分片、读写分离以及实时备份等高级功能,进一步强化了MongoDB在高并发环境下的性能表现和数据一致性保障。 值得注意的是,业界对于NoSQL数据库如何平衡扩展性与一致性的探讨从未停止。例如,CAP理论(Consistency, Availability, Partition Tolerance)为我们理解分布式系统中的权衡提供了理论基础。而诸如“最终一致性”、“因果一致性”等一致性模型的实践应用,也为解决多用户写入场景下的数据一致性问题提供了新的思路和解决方案。 此外,现代数据库设计也在借鉴传统关系型数据库的成熟经验,结合NoSQL的优势进行创新。乐观锁、悲观锁之外,还有如基于版本向量的并发控制策略在一些新型数据库系统中得到应用,这些都为应对高并发挑战提供了更多元化的方法论。 综上所述,深入理解和掌握MongoDB及其他数据库系统在并发控制方面的机制与策略,不仅有助于提升现有系统的性能与可靠性,也为未来构建更加高效、稳定的分布式应用打下了坚实的基础。
2023-06-24 13:49:52
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人生如戏
DorisDB
...DorisDB:应对数据一致性挑战的实战解析 在大数据时代,数据的一致性问题,如数据不一致或重复写入,成为了许多企业数据库系统所面临的严峻挑战。这篇文咱要聊聊的,就是那个超给力、实打实能做实时分析的MPP数据库——DorisDB。咱们得钻得深一点,好好掰扯掰扯它那些独具匠心的设计和功能点,是怎么巧妙地把这些问题一一摆平的。 1. 数据一致性问题的痛点剖析 在分布式环境下,由于网络延迟、节点故障等各种不确定性因素,数据一致性问题尤为凸显。想象一下,假如我们在处理一项业务操作时,需要同时把数据塞进很多个不同的节点里头。如果没有一套相当硬核的并发控制方法保驾护航,那么这数据就很容易出岔子,可能会出现不一致的情况,甚至于重复写入的问题。这样的情况不仅影响了数据分析的准确性,还可能导致决策失误,对企业造成严重影响。 2. DorisDB 以强一致性为设计理念 DorisDB从底层架构上就对数据一致性给予了高度重视。它采用基于Raft协议的多副本一致性模型,保证在任何情况下,数据的读写都能保持强一致性。这意味着,甭管在网络出现分区啦、节点罢工等啥不正常的场景下,DorisDB都能稳稳地保证同一份数据在同一时间段里只被正确无误地写入一回,这样一来,就彻底跟数据不一致和重复写入的麻烦事儿说拜拜了。 java // 假设我们在DorisDB中进行数据插入操作 String sql = "INSERT INTO my_table (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2')"; dorisClient.execute(sql); 上述代码展示了在DorisDB中执行一条简单的插入语句,尽管实际过程涉及到了复杂的分布式事务处理逻辑,但用户无需关心这些细节,DorisDB会自动保障数据的一致性。 3. 多版本并发控制(MVCC)实现无锁并发写入 DorisDB引入了多版本并发控制(MVCC)机制,进一步提升了并发写入的性能和数据一致性。在MVCC这个机制里头,每当有写操作的时候,它不会直接去碰原有的数据,而是巧妙地创建一个新的数据版本来进行更新。这样一来,读和写的操作就能同时开足马力进行了,完全不用担心像传统锁那样,一个操作卡住,其他的操作就得干等着的情况发生。 sql -- 在DorisDB中,即使有多个并发写入请求,也能保证数据一致性 BEGIN TRANSACTION; UPDATE my_table SET column1='new_value1' WHERE key=1; COMMIT; -- 同时发生的另一个写入操作 BEGIN TRANSACTION; UPDATE my_table SET column2='new_value2' WHERE key=1; COMMIT; 上述两个并发更新操作,即便针对的是同一行数据,DorisDB也能借助MVCC机制在保证数据一致性的前提下顺利完成,且不会产生数据冲突。 4. 高效的错误恢复与重试机制 对于可能出现的数据写入失败情况,DorisDB具备高效的错误恢复与重试机制。如果你在写东西时,突然网络抽风或者节点罢工导致没写成功,别担心,系统可机灵着呢,它能自动察觉到这个小插曲。然后,它会不厌其烦地尝试再次写入,直到你的数据稳稳当当地落到所有备份里头,确保最后数据的完整性是一致滴。 5. 总结与展望 面对数据一致性这一棘手难题,DorisDB凭借其独特的强一致性模型、多版本并发控制以及高效错误恢复机制,为企业提供了可靠的数据存储解决方案。甭管是那种超大型的实时数据分析活儿,还是对数据准确性要求严苛到极致的关键业务场景,DorisDB都能稳稳接住挑战,确保数据的价值被淋漓尽致地挖掘出来,发挥到最大效能。随着技术的不断进步和升级,我们对DorisDB寄予厚望,期待它在未来能够更加给力,提供更牛的数据一致性保障,帮助更多的企业轻松搭上数字化转型这趟高速列车,跑得更快更稳。
2023-07-01 11:32:13
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飞鸟与鱼
Sqoop
...,我们了解到,在实际数据迁移过程中,合理调整并行任务数量至关重要。近期,大数据领域的研究与实践也进一步证实了这一观点,并提供了一些新的解决方案和技术趋势。 今年早些时候,Cloudera在其《Hadoop & Big Data Analytics Performance Optimization》报告中强调了资源管理和调度策略在优化数据导入导出工具(如Sqoop)性能方面的重要性。报告指出,通过结合动态资源分配、网络流量控制以及智能并发管理机制,可以有效避免网络拥塞和源数据库过载等问题,从而提升整体数据迁移效率。 此外,Apache社区也在持续改进相关组件以适应更复杂的应用场景。例如,Sqoop 2.0版本引入了更为精细的任务调度和监控功能,使得用户能够根据实时的系统负载情况灵活调整并发度,从而达到性能最优状态。 与此同时,业界也开始关注采用现代数据湖架构(如Delta Lake、Hudi等)来缓解大规模数据迁移过程中的并发压力。这些架构不仅支持更高的写入并发性,还通过元数据管理和事务处理机制,有效解决了高并发写入HDFS时可能引发的数据冲突问题。 总之,随着技术的发展与演进,针对Sqoop及类似工具的性能优化不再仅限于并发度的设置,而是涉及整个数据生态系统的全局优化,包括但不限于底层硬件升级、集群配置调优、中间件使用以及新型数据存储架构的采纳等多方面因素。只有全方位地理解和掌握这些技术和策略,才能确保在面临大规模数据迁移挑战时,实现真正意义上的高效、稳定和可靠的性能表现。
2023-06-03 23:04:14
154
半夏微凉
Apache Lucene
...问题:每天都有海量的数据等着被整理和收录,但大家却希望这些数据能立刻查到,就跟打电话一样快。这就要求我们的系统能够在高并发的情况下,依然保持高效和准确。 为什么Apache Lucene需要索引并发控制? 在Apache Lucene中,索引并发控制主要解决的是多个线程或进程同时对索引进行操作时可能出现的问题。这些问题包括但不限于: - 数据一致性问题:当多个线程试图同时修改同一个文档时,可能会导致数据不一致。 - 性能瓶颈:如果不能有效管理并发访问,可能会导致系统性能下降。 2. 理解并发控制的基本原理 在深入探讨之前,让我们先了解一下什么是并发控制。简单说,这就是一种规则,用来管理多个线程或进程怎么公平地使用同一个资源,这样大家的数据才不会乱套,保持一致和完整。在Lucene里头,通常会用到锁来处理并发问题,不过Lucene也挺贴心的,给开发者们准备了一些高级功能,让大家能更灵活地掌控多线程访问的事儿。 并发控制的基本策略: - 乐观并发控制(Optimistic Concurrency Control):这种策略假设冲突很少发生,因此在大多数情况下不会加锁。当检测到冲突时,会抛出异常,需要重试操作。 - 悲观并发控制(Pessimistic Concurrency Control):这种策略假设冲突很常见,因此会提前锁定资源,直到操作完成。 在Lucene中,我们可以选择适合自己的策略,以达到最佳的性能和数据一致性。 3. Apache Lucene中的并发控制实现 接下来,我们将通过一些实际的例子,看看如何在Apache Lucene中实现并发控制。 示例1:使用IndexWriter添加文档 java // 创建IndexWriter实例 Directory directory = FSDirectory.open(Paths.get("/path/to/index")); IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(new StandardAnalyzer()); IndexWriter writer = new IndexWriter(directory, config); // 添加文档 Document doc = new Document(); doc.add(new TextField("content", "This is a test document.", Field.Store.YES)); writer.addDocument(doc); 在这个例子中,我们创建了一个IndexWriter实例,并向索引中添加了一个文档。这个地方没提并发控制的事儿,但要是碰上高并发的情况,我们就得琢磨琢磨怎么管好一堆线程去抢同一个IndexWriter了。毕竟大家都挤在一起用一个东西,很容易出问题嘛。 示例2:使用并发控制策略 java // 使用乐观并发控制策略 IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(new StandardAnalyzer()); config.setOpenMode(OpenMode.CREATE_OR_APPEND); config.setRAMBufferSizeMB(256.0); config.setMaxBufferedDocs(1000); config.setMergeScheduler(new ConcurrentMergeScheduler()); IndexWriter writer = new IndexWriter(directory, config); // 添加文档 Document doc = new Document(); doc.add(new TextField("content", "This is another test document.", Field.Store.YES)); writer.addDocument(doc); 在这个例子中,我们通过设置IndexWriterConfig来启用并发控制。这里我们使用了ConcurrentMergeScheduler,这是一个允许并发执行合并操作的调度器,从而提高索引更新的效率。 4. 深入探讨 在高并发场景下的最佳实践 在高并发环境下,合理地设计并发控制策略对于保证系统的性能至关重要。除了上述提到的技术细节外,还有一些通用的最佳实践值得我们关注: - 最小化锁的范围:尽可能减少锁定的资源和时间,以降低死锁的风险并提高并发度。 - 使用批量操作:批量处理可以显著减少对资源的请求次数,从而提高整体吞吐量。 - 监控和调优:定期监控系统性能,并根据实际情况调整并发控制策略。 结语:一起探索更多可能性 通过本文的探讨,希望你对Apache Lucene中的索引并发控制有了更深刻的理解。记住,技术的进步永无止境,而掌握这些基础知识只是开始。在未来的学习和实践中,不妨多尝试不同的配置和策略,探索更多可能,让我们的应用在大数据时代下也能游刃有余! 好了,今天的分享就到这里。如果你有任何疑问或者想法,欢迎随时留言讨论!
2024-11-03 16:12:51
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笑傲江湖
MySQL
当我们面对海量数据要处理的时候,常常会遇到这样的情况:得把数据从一个系统里乾坤大挪移到另一个系统里头去。在这个环节,咱们要一起学习一个实用技巧,就是如何运用Apache Sqoop这个工具,把存放在HDFS里的数据“搬”到MySQL数据库里去。 为什么要将HDFS数据导出到MySQL? Hadoop Distributed File System (HDFS) 是一种分布式文件系统,可以存储大量数据并提供高可用性和容错性。不过呢,HDFS这家伙可不懂SQL查询这门子事儿,所以啊,如果我们想对数据进行更深度的分析和复杂的查询操作,就得先把数据从HDFS里导出来,然后存到像是MySQL这样的SQL数据库中才行。 步骤一:设置环境 首先,我们需要确保已经安装了所有必要的工具和软件。以下是您可能需要的一些组件: - Apache Sqoop:这是一个用于在Hadoop和关系型数据库之间进行数据迁移的工具。 - MySQL:这是一个流行的开源关系型数据库管理系统。 - Java Development Kit (JDK):这是开发Java应用程序所必需的一组工具。 在Windows上,你可以在这里找到Java JDK的下载链接:https://www.oracle.com/java/technologies/javase-downloads.html 。在MacOS上,你可以在这里找到Java JDK的下载链接:https://jdk.java.net/15/ 步骤二:配置Hadoop和MySQL 在开始之前,请确保您的Hadoop和MySQL已经正确配置并运行。 对于Hadoop,您可以查看以下教程:https://hadoop.apache.org/docs/r2.7.3/hadoop-project-dist/hadoop-common/SingleCluster.html 对于MySQL,您可以参考官方文档:https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/installing-binary-packages.html 步骤三:创建MySQL表 在开始导出数据之前,我们需要在MySQL中创建一个表来存储数据。以下是一个简单的例子: CREATE TABLE students ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, name varchar(45) DEFAULT NULL, age int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (id) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; 这个表将包含学生的ID、姓名和年龄字段。 步骤四:编写Sqoop脚本 现在我们可以使用Sqoop将HDFS中的数据导入到MySQL表中。以下是一个基本的Sqoop脚本示例: bash -sqoop --connect jdbc:mysql://localhost:3306/test \ -m 1 \ --num-mappers 1 \ --target-dir /user/hadoop/students \ --delete-target-dir \ --split-by id \ --as-textfile \ --fields-terminated-by '|' \ --null-string 'NULL' \ --null-non-string '\\N' \ --check-column id \ --check-nulls \ --query "SELECT id, name, age FROM students WHERE age > 18" 这个脚本做了以下几件事: - 使用--connect选项连接到MySQL服务器和测试数据库。 - 使用-m和--num-mappers选项设置映射器的数量。在这个例子中,我们只有一个映射器。 - 使用--target-dir选项指定输出目录。在这个例子中,我们将数据导出到/user/hadoop/students目录下。 - 使用--delete-target-dir选项删除目标目录中的所有内容,以防数据冲突。 - 使用--split-by选项指定根据哪个字段进行拆分。在这个例子中,我们将数据按学生ID进行拆分。 - 使用--as-textfile选项指定数据格式为文本文件。 - 使用--fields-terminated-by选项指定字段分隔符。在这个例子中,我们将字段分隔符设置为竖线(|)。 - 使用--null-string和--null-non-string选项指定空值的表示方式。在这个例子中,我们将NULL字符串设置为空格,将非字符串空值设置为\\N。 - 使用--check-column和--check-nulls选项指定检查哪个字段和是否有空值。在这个例子中,我们将检查学生ID是否为空,并且如果有,将记录为NULL。 - 使用--query选项指定要从中读取数据的SQL查询语句。在这个例子中,我们只选择年龄大于18的学生。 请注意,这只是一个基本的示例。实际的脚本可能会有所不同,具体取决于您的数据和需求。 步骤五:运行Sqoop脚本 最后,我们可以使用以下命令运行Sqoop脚本: bash -sqoop \ -Dmapreduce.job.user.classpath.first=true \ --libjars $SQOOP_HOME/lib/mysql-connector-java-8.0.24.jar \ --connect jdbc:mysql://localhost:3306/test \ -m 1 \ --num-mappers 1 \ --target-dir /user/hadoop/students \ --delete-target-dir \ --split-by id \ --as-textfile \ --fields-terminated-by '|' \ --null-string 'NULL' \ --null-non-string '\\N' \ --check-column id \ --check-nulls \ --query "SELECT id, name, age FROM students WHERE age > 18" 注意,我们添加了一个-Dmapreduce.job.user.classpath.first=true参数,这样就可以保证我们的自定义JAR包在任务的classpath列表中处于最前面的位置。 如果一切正常,我们应该可以看到一条成功的消息,并且可以在MySQL中看到导出的数据。 总结 本文介绍了如何使用Apache Sqoop将HDFS中的数据导出到MySQL数据库。咱们先给环境捯饬得妥妥当当,然后捣鼓出一个MySQL表,再接再厉,编了个Sqoop脚本。最后,咱就让这个脚本大展身手,把数据导出溜溜的。希望这篇文章能帮助你解决这个问题!
2023-04-12 16:50:07
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素颜如水_t
Consul
...一起揭开Consul数据存储的秘密面纱,瞧瞧它是如何在背后默默地支持整个系统的顺畅运行。 2. 数据存储基础 Consul的Key-Value存储,简称KV Store,是其核心组件之一。这个存储系统就像一个乱丢乱放的抽屉,你往里面塞东西、找东西都特简单方便,就跟你在一堆钥匙和小纸条中找对应的那把钥匙开对应的锁一样,只不过这里是应用程序在存取数据罢了。每一个键(Key)对应一个值(Value),并且支持版本控制和过期时间设置。这使得KV Store非常适合用于配置管理、状态跟踪和元数据存储。 go // 使用Consul的Go客户端存储键值对 package main import ( "fmt" "github.com/hashicorp/consul/api" ) func main() { config := api.DefaultConfig() config.Address = "localhost:8500" client, err := api.NewClient(config) if err != nil { panic(err) } // 存储键值对 _, _, err = client.KV().Put(&api.KVPair{ Key: "myapp/config/db_url", Value: []byte("postgresql://localhost:5432/mydb"), }, nil) if err != nil { fmt.Printf("Error storing key: %v\n", err) } else { fmt.Println("Key-value stored successfully") } } 3. 版本控制与事务 Consul KV Store支持版本控制,这意味着每次更新键值对时,都会记录一个新的版本。这对于确保数据一致性至关重要。例如,你可以使用KV() API的CheckAndSet方法原子性地更新值,只有当键的当前值与预期一致时才进行更新。 go // 更新键值对并确保值匹配 _, _, err = client.KV().CheckAndSet(&api.KVPair{ Key: "myapp/config/db_url", Value: []byte("postgresql://localhost:5432/mydb-updated"), Version: 1, // 假设我们已经知道当前版本是1 }, nil) 4. 过期时间与自动清理 Consul允许为键设置过期时间,一旦超过这个时间,Consul会自动删除该键值对,无需人工干预。这对于临时存储或缓存数据特别有用。 go // 设置过期时间为1小时的键值对 _, _, err = client.KV().Put(&api.KVPair{ Key: "myapp/temp_data", Value: []byte("temp data"), TTL: time.Hour, }, nil) 5. 集群同步与一致性 Consul的KV Store采用复制和一致性算法,确保所有节点上的数据保持同步。当有新数据需要写入时,Consul会发动一次全体节点参与的协同作战,确保这些新鲜出炉的数据会被所有节点稳稳接收到,这样一来,就不用担心数据会神秘消失或者出现啥不一致的情况啦。 6. 动态配置与服务发现 Consul的KV Store常用于动态配置,如应用的环境变量。同时呢,它还跟服务发现玩得可亲密了。具体来说就是,服务实例会主动把自己的信息挂到KV Store这个公告板上,其他服务一看,嘿,只要找到像service/myapp这样的关键词,就能轻松查到这些服务的配置情况和健康状况啦。 go // 注册服务 service := &api.AgentServiceRegistration{ ID: "myapp", Name: "My App Service", Tags: []string{"web"}, Address: "192.168.1.100:8080", } _, _, err = client.Agent().ServiceRegister(service, nil) 7. 总结与展望 Consul的Key-Value存储是其强大功能的核心,它使得数据管理变得简单且可靠。嘿,你知道吗?KV Store就像个超能小管家,在分布式系统里大显身手。它通过灵活的版本控制机制,像记录家族大事记一样,确保每一次数据变动都有迹可循;再搭配上过期时间管理这一神技能,让数据能在合适的时间自动更新换代,永葆青春;最关键的是,它还提供了一致性保证这个法宝,让所有节点的数据都能保持同步协调,稳如磐石。所以说啊,KV Store实实在在地为分布式系统搭建了一个无比坚实的基础支撑。无论是服务发现还是配置管理,Consul都展现了其灵活和实用的一面。随着企业越来越离不开微服务和云原生架构,Consul这个家伙将在现代DevOps的日常运作中持续扮演它的“大主角”,而且这戏份只会越来越重。 --- 在撰写这篇文章的过程中,我尽力将复杂的概念以易于理解的方式呈现,同时也融入了一些代码示例,以便读者能更直观地感受Consul的工作原理。甭管你是刚刚开始摸Consul的开发者小哥,还是正在绞尽脑汁提升自家系统稳定性的工程师大佬,都能从Consul这儿捞到实实在在的好处。希望本文能帮助你在使用Consul时更好地理解和利用其数据存储能力。
2024-03-04 11:46:36
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人生如戏-t
Golang
...硬编码配置或通过共享数据库存储配置,这不仅增加了维护成本,还可能导致数据同步问题。借助现代配置管理工具,如Consul、Etcd或Vault,可以实现服务之间的配置共享和安全存储。这些工具提供了强大的API和丰富的客户端库,使得在Golang项目中集成配置管理变得更加便捷和高效。 三、DevOps与自动化测试 DevOps实践强调自动化和持续交付,这对配置管理提出了更高要求。在Golang项目中,可以结合CI/CD工具链,如Jenkins、GitLab CI或GitHub Actions,实现配置文件的自动化管理。通过编写脚本或使用特定的配置管理工具,可以在每次代码提交后自动触发配置更新过程,确保生产环境与开发环境的配置一致性。此外,引入自动化测试,特别是针对配置文件的测试,可以帮助检测配置错误,提前发现潜在问题,减少上线风险。 四、未来展望 随着技术的不断演进,Golang生态下的配置管理实践也将不断发展。未来,我们可以期待更智能的配置管理系统,能够自动检测配置冲突、预测配置变更影响,甚至通过机器学习算法优化配置性能。同时,跨平台和跨语言的配置管理工具将进一步增强Golang与其他技术栈的互操作性,促进更广泛的生态系统集成和协作。 总之,Golang生态下的现代配置管理实践不仅关乎技术细节,更是企业级应用架构设计和运维策略的重要组成部分。通过采用先进的配置管理工具和技术,可以有效提升应用的可维护性、可靠性和响应速度,助力企业在竞争激烈的市场环境中保持竞争优势。
2024-08-22 15:58:15
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落叶归根
Kafka
...心角色。生产者负责将数据写入Kafka集群,而消费者则从这些主题中读取数据。嘿,你知道吗?Kafka这家伙,他可是个玩转分布式系统的高手!他设计的那个系统,就像个超级快递员一样,能保证你的信息无论去哪儿,都能安全无误地送达。这背后有个秘密武器,那就是消息持久化和高可用性机制。就像是在每个包裹上都贴了个追踪标签,不管遇到啥情况,都能找到它的踪迹。这样一来,无论是你发的信息还是数据,都能稳稳当当地到达目的地,不用担心会迷路或者丢失。这不就是咱们想要的安全可靠嘛!哎呀,你知道吗?在咱们实际操作的时候,有时候会遇到一些出乎意料的小麻烦。比如说,“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState”,这句看起来就挺专业的,但其实就是告诉我们,系统在处理数据时遇到了点小问题,可能是某个部分的状态不对劲了。得赶紧找找是哪里出了岔子,然后对症下药,把这个问题解决掉。毕竟,咱们的系统就像个大家庭,每个成员都得好好配合,才能顺畅运行啊!本文旨在深入探讨这一问题的原因、解决方法以及预防措施。 二、问题解析 理解“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState” 当我们在Kafka的日志中看到这个错误信息时,通常意味着生产者组的日志分区或日志段的状态不正常。这可能是由于多种原因导致的,包括但不限于: - 日志段损坏:Kafka在存储消息时,会将其分割成多个日志段(log segments)。哎呀,你猜怎么着?如果某个日志段因为存储的时候出了点小差错,或者是硬件哪里有点小故障,那可就有可能导致一些问题冒出来!就像是你家电脑里的文件不小心被删了,或者硬盘突然罢工了,结果你得花时间去找回丢失的信息,这事儿在日志里也可能会发生。所以,咱们得好好照顾这些数据,别让它们乱跑乱跳,对吧? - 日志清理策略冲突:Kafka的默认配置可能与特定场景下的需求不匹配,例如日志清理策略设置为保留时间过短或日志备份数量过多等,都可能导致日志段状态异常。 - 生产者组管理问题:生产者组内部的成员管理不当,或者组内成员的增加或减少频繁,也可能引发这种状态的错误。 三、代码示例 如何检测和修复问题 为了更直观地理解这个问题及其解决方法,下面我们将通过一些简单的代码示例来演示如何在Kafka环境中检测并修复这类问题。 示例代码1:检查和修复日志段状态 首先,我们需要使用Kafka提供的命令行工具kafka-log-consumer来检查日志段的状态。以下是一个基本的命令示例: bash 连接到Kafka集群 bin/kafka-log-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic your-topic-name --group your-group-name 检查特定日志段的状态 bin/kafka-log-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic your-topic-name --group your-group-name --log-segment-state INVALID 如果发现特定日志段的状态为“INVALID”,可以尝试使用kafka-log-cleaner工具来修复问题: bash 启动日志清理器,修复日志段 bin/kafka-log-cleaner.sh --zookeeper localhost:2181 --topic your-topic-name --group your-group-name --repair 示例代码2:调整日志清理策略 对于日志清理策略的调整,可以通过修改Kafka配置文件server.properties来实现。以下是一个示例配置,用于延长日志段的保留时间: properties 延长日志段保留时间 log.retention.hours=24 确保在进行任何配置更改后,重启Kafka服务器以使更改生效: bash 重启Kafka服务器 service kafka-server-start.sh config/server.properties 四、最佳实践与预防措施 为了预防“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState”错误的发生,建议采取以下最佳实践: - 定期监控:使用Kafka监控工具(如Kafka Manager)定期检查集群状态,特别是日志清理和存储情况。 - 合理配置:根据实际业务需求合理配置Kafka的参数,如日志清理策略、备份策略等,避免过度清理导致数据丢失。 - 容错机制:设计具有高容错性的生产者和消费者逻辑,能够处理临时网络中断或其他不可预测的错误。 - 定期维护:执行定期的集群健康检查和日志清理任务,及时发现并解决问题。 五、结语 从失败到成长 面对“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState”这样的问题,虽然它可能会带来暂时的困扰,但正是这些挑战促使我们深入理解Kafka的工作机制和最佳实践。哎呀,学着怎么识别问题,然后把它们解决掉,这事儿可真挺有意思的!不仅能让你的电脑或者啥设备运行得更稳当,还不停地长本事,就像个技术侦探一样,对各种情况都能看得透透的。这不是简单地提升技能,简直是开挂啊!记住,每一次挑战都是成长的机会,让我们在技术的道路上不断前行。
2024-08-28 16:00:42
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春暖花开
转载文章
...实现以及常见的参数 数据结构基本都问了一遍:链表、队列等 Java内存模型:常问的JVM分代模型,以及JDK1.8后的区别,最后还问了JVM相关的调优参数 分布式锁的实现比较技术 一面题目 自我介绍 擅长哪方面的技术? java有哪些锁中类?(乐观锁&悲观锁、可重入锁&Synchronize等)。 比较重要的数据结构,如链表,队列,栈的基本原理及大致实现 J.U.C下的常见类的使用。Threadpool的深入考察;blockingQueue的使用 Java内存分代模型,GC算法,JVM常见的启动参数;CMS算法的过程。 Volatile关键字有什么用(包括底层原理) 线程池的调优策略 Spring cloud的服务注册与发现是怎么设计的? 分布式系统的全局id如何实现 分布式锁的方案,redis和zookeeper那个好,如果是集群部署,高并发情况下那个性能更好。 1.2 Java中间件二面 技术二面考察范围: 问了项目相关的技术实现细节 数据库相关:索引、索引底层实现、mysql相关的行锁、表锁等 redis相关:架构设计、数据一致性问题 容器:容器的设计原理等技术 二面题目: 参与的项目,选一个,技术难度在哪里? Collections.sort底层排序方式 负载均衡的原理设计模式与重构,谈谈你对重构的理解 谈谈redis相关的集群有哪些成熟方案? 再谈谈一致hash算法(redis)? 数据库索引,B+树的特性和建树过程 Mysql相关的行锁,表锁;乐观锁,悲观锁 谈谈多线程和并发工具的使用 谈谈redis的架构和组件 Redis的数据一致性问题(分布式多节点环境&单机环境) Docker容器 1.3 Java中间件三面 技术三面考察范围: 主要谈到了高并发的实现方案 以及中间件:redis、rocketmq、kafka等的架构设计思路 最后问了平时怎么提升技术的技术 三面题目 高并发情况下,系统是如何支撑大量的请求的? 接着上面的问题,延伸到了中间件,kafka、redis、rocketmq、mycat等设计思路和适用场景等 最近上过哪些技术网站;最近再看那些书。 工作和生活中遇见最大的挑战,怎么去克服? 未来有怎样的打算 1.4 Java中间件四面 最后,你懂的,主要就是HR走流程了,主要问了未来的职业规划。 02 头条Java后台3面 2.1 头条一面 讲讲jvm运行时数据库区 讲讲你知道的垃圾回收算法 jvm内存模型jmm 内存泄漏与内存溢出的区别 select、epool 的区别?底层的数据结构是什么? mysql数据库默认存储引擎,有什么优点 优化数据库的方法,从sql到缓存到cpu到操作系统,知道多少说多少 什么情景下做分表,什么情景下做分库 linkedList与arrayList区别 适用场景 array list是如何扩容的 volatile 关键字的作用?Java 内存模型? java lock的实现,公平锁、非公平锁 悲观锁和乐观锁,应用中的案例,mysql当中怎么实现,java中的实现 2.2 头条二面 Java 内存分配策略? 多个线程同时请求内存,如何分配? Redis 底层用到了哪些数据结构? 使用 Redis 的 set 来做过什么? Redis 使用过程中遇到什么问题? 搭建过 Redis 集群吗? 如何分析“慢查询”日志进行 SQL/索引 优化? MySQL 索引结构解释一下?(B+ 树) MySQL Hash 索引适用情况?举下例子? 2.3 头条三面 如何保证数据库与redis缓存一致的Redis 的并发竞争问题是什么? 如何解决这个问题? 了解 Redis 事务的 CAS 方案吗? 如何保证 Redis 高并发、高可用? Redis 的主从复制原理,以及Redis 的哨兵原理? 如果让你写一个消息队列,该如何进行架构设计啊?说一下你的思路。 MySQL数据库主从同步怎么实现? 秒杀模块怎么设计的,如何压测,抗压手段 03 今日头条Java后台研发三面 3.1 一面 concurrent包下面用过哪些? countdownlatch功能实现 synchronized和lock区别,重入锁thread和runnable的区别 AtomicInteger实现原理(CAS自旋) java并发sleep与wait、notify与notifyAll的区别 如何实现高效的同步链表 java都有哪些加锁方式(synchronized、ReentrantLock、共享锁、读写锁等) 设计模式(工厂模式、单例模式(几种情况)、适配器模式、装饰者模式) maven依赖树,maven的依赖传递,循环依赖 3.2 二面 synchronized和reentrantLock的区别,synchronized用在代码快、方法、静态方法时锁的都是什么? 介绍spring的IOC和AOP,分别如何实现(classloader、动态代理)JVM的内存布局以及垃圾回收原理及过程 讲一下,讲一下CMS垃圾收集器垃圾回收的流程,以及CMS的缺点 redis如何处理分布式服务器并发造成的不一致OSGi的机制spring中bean加载机制,bean生成的具体步骤,ioc注入的方式spring何时创建- applicationContextlistener是监听哪个事件? 介绍ConcurrentHashMap原理,用的是哪种锁,segment有没可能增大? 解释mysql索引、b树,为啥不用平衡二叉树、红黑树 Zookeeper如何同步配置 3.3 三面 Java线程池ThreadPoolEcecutor参数,基本参数,使用场景 MySQL的ACID讲一下,延伸到隔离级别 dubbo的实现原理,说说RPC的要点 GC停顿原因,如何降低停顿? JVM如何调优、参数怎么调? 如何用工具分析jvm状态(visualVM看堆中对象的分配,对象间的引用、是否有内存泄漏,jstack看线程状态、是否死锁等等) 描述一致性hash算法 分布式雪崩场景如何避免? 再谈谈消息队列 04 抖音Java 三面 4.1 一面: hashmap,怎么扩容,怎么处理数据冲突? 怎么高效率的实现数据迁移? Linux的共享内存如何实现,大概说了一下。 socket网络编程,说一下TCP的三次握手和四次挥手同步IO和异步IO的区别? Java GC机制?GC Roots有哪些? 红黑树讲一下,五个特性,插入删除操作,时间复杂度? 快排的时间复杂度,最坏情况呢,最好情况呢,堆排序的时间复杂度呢,建堆的复杂度是多少 4.2 二面: 自我介绍,主要讲讲做了什么和擅长什么 设计模式了解哪些? AtomicInteger怎么实现原子修改的? ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别? 为什么Java8并发效率更好?什么情况下用HashMap,什么情况用ConcurrentHashMap? redis数据结构? redis数据淘汰机制? 4.3 三面(约五十分钟): mysql实现事务的原理(MVCC) MySQL数据主从同步是如何实现的? MySQL索引的实现,innodb的索引,b+树索引是怎么实现的,为什么用b+树做索引节点,一个节点存了多少数据,怎么规定大小,与磁盘页对应。 如果Redis有1亿个key,使用keys命令是否会影响线上服务? Redis的持久化方式,aod和rdb,具体怎么实现,追加日志和备份文件,底层实现原理的话知道么? 遇到最大困难是什么?怎么克服? 未来的规划是什么? 你想问我什么? 05 百度三面 5.1 百度一面 自我介绍 Java中的多态 为什么要同时重写hashcode和equals Hashmap的原理 Hashmap如何变线程安全,每种方式的优缺点 垃圾回收机制 Jvm的参数你知道的说一下 设计模式了解的说一下啊 手撕一个单例模式 手撕算法:反转单链表 手撕算法:实现类似微博子结构的数据结构,输入一系列父子关系,输出一个类似微博评论的父子结构图 手写java多线程 手写java的soeket编程,服务端和客户端 手撕算法: 爬楼梯,写出状态转移方程 智力题:时针分针什么时候重合 5.2 百度二面(现场) 自我介绍 项目介绍 服务器如何负载均衡,有哪些算法,哪个比较好,一致性哈希原理,怎么避免DDOS攻击请求打到少数机器。 TCP连接中的三次握手和四次挥手,四次挥手的最后一个ack的作用是什么,为什么要time wait,为什么是2msl。 数据库的备份和恢复怎么实现的,主从复制怎么做的,什么时候会出现数据不一致,如何解决。 Linux查看cpu占用率高的进程 手撕算法:给定一个数字三角形,找到从顶部到底部的最小路径和。每一步可以移动到下面一行的相邻数字上。 然后继续在这个问题上扩展 求出最短那条的路径 递归求出所有的路径 设计模式讲一下熟悉的 会不会滥用设计模式 多线程条件变量为什么要在while体里 你遇到什么挫折,怎么应对和处理 5.3 百度三面(现场) 自我介绍 项目介绍 Redis的特点 Redis的持久化怎么做,aof和rdb,有什么区别,有什么优缺点。 Redis使用哨兵部署会有什么问题,我说需要扩容的话还是得集群部署。 说一下JVM内存模型把,有哪些区,分别干什么的 说一下gc算法,分代回收说下 MySQL的引擎讲一下,有什么区别,使用场景呢 分布式事务了解么 反爬虫的机制,有哪些方式 06 蚂蚁中间件团队面试题 6.1 蚂蚁中间件一面: 自我介绍 JVM垃圾回收算法和垃圾回收器有哪些,最新的JDK采用什么算法。 新生代和老年代的回收机制。 讲一下ArrayList和linkedlist的区别,ArrayList与HashMap的扩容方式。 Concurrenthashmap1.8后的改动。 Java中的多线程,以及线程池的增长策略和拒绝策略了解么。 Tomcat的类加载器了解么 Spring的ioc和aop,Springmvc的基本架构,请求流程。 HTTP协议与Tcp有什么区别,http1.0和2.0的区别。 Java的网络编程,讲讲NIO的实现方式,与BIO的区别,以及介绍常用的NIO框架。 索引什么时候会失效变成全表扫描 介绍下分布式的paxos和raft算法 6.2 蚂蚁中间件二面 你在项目中怎么用到并发的。 消息队列的使用场景,谈谈Kafka。 你说了解分布式服务,那么你怎么理解分布式服务。 Dubbo和Spring Clound的区别,以及使用场景。 讲一下docker的实现原理,以及与JVM的区别。 MongoDB、Redis和Memcached的应用场景,各自优势 MongoDB有事务吗 Redis说一下sorted set底层原理 讲讲Netty为什么并发高,相关的核心组件有哪些 6.3 蚂蚁中间件三面 完整的画一个分布式集群部署图,从负载均衡到后端数据库集群。 分布式锁的方案,Redis和Zookeeper哪个好,如果是集群部署,高并发情况下哪个性能更好。 分布式系统的全局id如何实现。 数据库万级变成亿级,你如何来解决。 常见的服务器雪崩是由什么引起的,如何来防范。 异地容灾怎么实现 常用的高并发技术解决方案有哪些,以及对应的解决步骤。 07 京东4面(Java研发) 7.1 一面(基础面:约1小时) 自我介绍,主要讲讲做了什么和擅长什么 springmvc和spring-boot区别 @Autowired的实现原理 Bean的默认作用范围是什么?其他的作用范围? 索引是什么概念有什么作用?MySQL里主要有哪些索引结构?哈希索引和B+树索引比较? Java线程池的原理?线程池有哪些?线程池工厂有哪些线程池类型,及其线程池参数是什么? hashmap原理,处理哈希冲突用的哪种方法? 还知道什么处理哈希冲突的方法? Java GC机制?GC Roots有哪些? Java怎么进行垃圾回收的?什么对象会进老年代?垃圾回收算法有哪些?为什么新生代使用复制算法? HashMap的时间复杂度?HashMap中Hash冲突是怎么解决的?链表的上一级结构是什么?Java8中的HashMap有什么变化?红黑树需要比较大小才能进行插入,是依据什么进行比较的?其他Hash冲突解决方式? hash和B+树的区别?分别应用于什么场景?哪个比较好? 项目里有个数据安全的,aes和md5的区别?详细点 7.2 二面(问数据库较多) 自我介绍 为什么MyISAM查询性能好? 事务特性(acid) 隔离级别 SQL慢查询的常见优化步骤? 说下乐观锁,悲观锁(select for update),并写出sql实现 TCP协议的三次握手和四次挥手过程? 用到过哪些rpc框架 数据库连接池怎么实现 Java web过滤器的生命周期 7.3 三面(综合面;约一个小时) 自我介绍。 ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别?为什么Java8并发效率更好?什么情况下用HashMap,什么情况用ConcurrentHashMap? 加锁有什么机制? ThreadLocal?应用场景? 数据库水平切分,垂直切分的设计思路和切分顺序 Redis如何解决key冲突 soa和微服务的区别? 单机系统演变为分布式系统,会涉及到哪些技术的调整?请从前面负载到后端详细描述。 设计一个秒杀系统? 7.4 四面(HR面) 你自己最大优势和劣势是什么 平时遇见过什么样的挑战,怎么去克服的 工作中遇见了技术解决不了的问题,你的应对思路? 你的兴趣爱好? 未来的职业规划是什么? 08 美团java高级开发3面 8.1 美团一面 自我介绍 项目介绍 Redis介绍 了解redis源码么 了解redis集群么 Hashmap的原理,增删的情况后端数据结构如何位移 hashmap容量为什么是2的幂次 hashset的源码 object类你知道的方法 hashcode和equals 你重写过hashcode和equals么,要注意什么 假设现在一个学生类,有学号和姓名,我现在hashcode方法重写的时候,只将学号参与计算,会出现什么情况? 往set里面put一个学生对象,然后将这个学生对象的学号改了,再put进去,可以放进set么?并讲出为什么 Redis的持久化?有哪些方式,原理是什么? 讲一下稳定的排序算法和不稳定的排序算法 讲一下快速排序的思想 8.2 美团二面 自我介绍 讲一下数据的acid 什么是一致性 什么是隔离性 Mysql的隔离级别 每个隔离级别是如何解决 Mysql要加上nextkey锁,语句该怎么写 Java的内存模型,垃圾回收 线程池的参数 每个参数解释一遍 然后面试官设置了每个参数,给了是个线程,让描述出完整的线程池执行的流程 Nio和IO有什么区别 Nio和aio的区别 Spring的aop怎么实现 Spring的aop有哪些实现方式 动态代理的实现方式和区别 Linux了解么 怎么查看系统负载 Cpu load的参数如果为4,描述一下现在系统处于什么情况 Linux,查找磁盘上最大的文件的命令 Linux,如何查看系统日志文件 手撕算法:leeetcode原题 22,Generate Parentheses,给定 n 对括号,请- 写一个函数以将其生成新的括号组合,并返回所有组合结果。 8.3 美团三面(现场) 三面没怎么问技术,问了很多技术管理方面的问题 自我介绍 项目介绍 怎么管理项目成员 当意见不一致时,如何沟通并说服开发成员,并举个例子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么?会自动调整顺序么?哪个版本开始优化? Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型,一个新技术和一个稳定的旧技术,你会怎么选择,选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制,小编在此截出几张知识讲解的图解,有需要的程序猿(媛)可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么?会自动调整顺序么?哪个版本开始优化? Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型,一个新技术和一个稳定的旧技术,你会怎么选择,选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制,小编在此截出几张知识讲解的图解,有需要的程序猿(媛)可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 [外链图片转存中…(img-SFREePIJ-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-5kF3pkiC-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-HDVXfOMR-1624074891835)] [外链图片转存中…(img-RyaAC5jy-1624074891836)] [外链图片转存中…(img-iV32C5Ok-1624074891837)] 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/m0_57285325/article/details/118051767。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-11-13 23:43:59
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...安全大赛,我们自身在设计、引导比赛的形式规则的同时,也在做着反思和探究,直接研判诸多方面潜在风险,以及透过业界三方的出题和解题案例分享,展示了行业内一线玩家对问题、解决方案实体化的思路(参见:篇1、篇2、篇3、篇4、篇5。另外,根据近期的一些历史事件,也做了一些深挖和联想,考虑恶意的上游开发者,如何巧妙(或者说,处心积虑)地将问题引入,并在当前的软件供应链生态体系中,造成远比表面上看起来要深远得多的影响(参见:《深挖CVE-2018-10933(libssh服务端校验绕过)兼谈软件供应链真实威胁》)。 以上这些,抛开体系化的设想,只看案例,可能会得到这样的印象:这种威胁,都是由蓄意的上游或第三方参与者造成的;即便在最极端情况下,假使一个大型软件商或开源组织,被发现存在广泛、恶意的上游代码污染,那它顶多也不过相当于“奥创”一样的邪恶寡头,与其划清界限、清除历史包袱即可,虽然可能有阵痛。 可惜,并非如此。 在我们组织比赛的后半程中,对我们面临的这种威胁类型,不断有孤立的事例看似随机地发生,对此我以随笔的方式对它们做了分析和记录,以下与大家分享。 Ⅰ. 从感染到遗传:LibVNC与TightVNC系列漏洞 2018年12月10日晚9:03,OSS漏洞预警平台弹出的一封漏洞披露邮件,引起了我的注意。披露者是卡巴斯基工控系统漏洞研究组的Pavel Cheremushkin。 一些必要背景 VNC是一套屏幕图像分享和远程操作软件,底层通信为RFB协议,由剑桥某实验室开发,后1999年并入AT&T,2002年关停实验室与项目,VNC开源发布。 VNC本被设计用在局域网环境,且诞生背景决定其更倾向研究性质,商用级安全的缺失始终是个问题。后续有若干新的实现软件,如TightVNC、RealVNC,在公众认知中,AT&T版本已死,后起之秀一定程度上修正了问题。 目前各种更优秀的远程控制和分享协议取代了VNC的位置,尽管例如苹果仍然系统內建VNC作为远程方式。但在非桌面领域,VNC还有我们想不到的重要性,比如工控领域需要远程屏幕传输的场景,这也是为什么这系列漏洞作者会关注这一块。 漏洞技术概况 Pavel总结到,在阶段漏洞挖掘中共上报11个漏洞。在披露邮件中描述了其中4个的技术细节,均在协议数据包处理代码中,漏洞类型古典,分别是全局缓冲区溢出、堆溢出和空指针解引用。其中缓冲区溢出类型漏洞可方便构造PoC,实现远程任意代码执行的漏洞利用。 漏洞本身原理简单,也并不是关键。以其中一个为例,Pavel在发现时负责任地向LibVNC作者提交了issue,并跟进漏洞修复过程;在第一次修复之后,复核并指出修复代码无效,给出了有效patch。这个过程是常规操作。 漏洞疑点 有意思的是,在漏洞披露邮件中,Pavel重点谈了自己对这系列漏洞的一些周边发现,也是这里提到的原因。其中,关于存在漏洞的代码,作者表述: 我最初认为,这些问题是libvnc开发者自己代码中的错误,但看起来并非如此。其中有一些(如CoRRE数据处理函数中的堆缓冲区溢出),出现在AT&T实验室1999年的代码中,而后被很多软件开发者原样复制(在Github上搜索一下HandleCoRREBPP函数,你就知道),LibVNC和TightVNC也是如此。 为了证实,翻阅了这部分代码,确实在其中数据处理相关代码文件看到了剑桥和AT&T实验室的文件头GPL声明注释,中国菜刀 这证实这些文件是直接从最初剑桥实验室版本VNC移植过来的,且使用方式是 直接代码包含,而非独立库引用方式。在官方开源发布并停止更新后,LibVNC使用的这部分代码基本没有改动——除了少数变量命名方式的统一,以及本次漏洞修复。通过搜索,我找到了2000年发布的相关代码文件,确认这些文件与LibVNC中引入的原始版本一致。 另外,Pavel同时反馈了TightVNC中相同的问题。TightVNC与LibVNC没有继承和直接引用关系,但上述VNC代码同样被TightVNC使用,问题的模式不约而同。Pavel测试发现在Ubuntu最新版本TightVNC套件(1.3.10版本)中同样存在该问题,上报给当前软件所有者GlavSoft公司,但对方声称目前精力放在不受GPL限制的TightVNC 2.x版本开发中,对开源的1.x版本漏洞代码“可能会进行修复”。看起来,这个问题被踢给了各大Linux发行版社区来焦虑了——如果他们愿意接锅。 问题思考 在披露邮件中,Pavel认为,这些代码bug“如此明显,让人无法相信之前没被人发现过……也许是因为某些特殊理由才始终没得到修复”。 事实上,我们都知道目前存在一些对开源基础软件进行安全扫描的大型项目,例如Google的OSS;同时,仍然存活的开源项目也越来越注重自身代码发布前的安全扫描,Fortify、Coverity的扫描也成为很多项目和平台的标配。在这样一些眼睛注视下,为什么还有这样的问题?我认为就这个具体事例来说,可能有如下两个因素: ·上游已死。仍然在被维护的代码,存在版本更迭,也存在外界的持续关注、漏洞报告和修复、开发的迭代,对于负责人的开发者,持续跟进、评估、同步代码的改动是可能的。但是一旦一份代码走完了生命周期,就像一段史实一样会很少再被改动。 ·对第三方上游代码的无条件信任。我们很多人都有过基础组件、中间件的开发经历,不乏有人使用Coverity开启全部规则进行代码扫描、严格修复所有提示的问题甚至编程规范warning;报告往往很长,其中也包括有源码形式包含的第三方代码中的问题。但是,我们一方面倾向于认为这些被广泛使用的代码不应存在问题(不然早就被人挖过了),一方面考虑这些引用的代码往往是组件或库的形式被使用,应该有其上下文才能认定是否确实有可被利用的漏洞条件,现在单独扫描这部分代码一般出来的都是误报。所以这些代码的问题都容易被忽视。 但是透过这个具体例子,再延伸思考相关的实践,这里最根本的问题可以总结为一个模式: 复制粘贴风险。复制粘贴并不简单意味着剽窃,实际是当前软件领域、互联网行业发展的基础模式,但其中有一些没人能尝试解决的问题: ·在传统代码领域,如C代码中,对第三方代码功能的复用依赖,往往通过直接进行库的引入实现,第三方代码独立而完整,也较容易进行整体更新;这是最简单的情况,只需要所有下游使用者保证仅使用官方版本,跟进官方更新即可;但在实践中很难如此贯彻,这是下节讨论的问题。 ·有些第三方发布的代码,模式就是需要被源码形式包含到其他项目中进行统一编译使用(例如腾讯的开源Json解析库RapidJSON,就是纯C++头文件形式)。在开源领域有如GPL等规约对此进行规范,下游开发者遵循协议,引用代码,强制或可选地显式保留其GPL声明,可以进行使用和更改。这样的源码依赖关系,结合规范化的changelog声明代码改动,侧面也是为开发过程中跟进考虑。但是一个成型的产品,比如企业自有的服务端底层产品、中间件,新版本的发版更新是复杂的过程,开发者在旧版本仍然“功能正常”的情况下往往倾向于不跟进新版本;而上游代码如果进行安全漏洞修复,通常也都只在其最新版本代码中改动,安全修复与功能迭代并存,如果没有类似Linux发行版社区的努力,旧版本代码完全没有干净的安全更新patch可用。 ·在特定场景下,有些开发实践可能不严格遵循开源代码协议限定,引入了GPL等协议保护的代码而不做声明(以规避相关责任),丢失了引入和版本的信息跟踪;在另一些场景下,可能存在对开源代码进行大刀阔斧的修改、剪裁、定制,以符合自身业务的极端需求,但是过多的修改、人员的迭代造成与官方代码严重的失同步,丧失可维护性。 ·更一般的情况是,在开发中,开发者个体往往心照不宣的存在对网上代码文件、代码片段的复制-粘贴操作。被参考的代码,可能有上述的开源代码,也可能有各种Github作者练手项目、技术博客分享的代码片段、正式开源项目仅用来说明用法的不完备示例代码。这些代码的引入完全无迹可寻,即便是作者自己也很难解释用了什么。这种情况下,上面两条认定的那些与官方安全更新失同步的问题同样存在,且引入了独特的风险:被借鉴的代码可能只是原作者随手写的、仅仅是功能成立的片段,甚至可能是恶意作者随意散布的有安全问题的代码。由此,问题进入了最大的发散空间。 在Synopsys下BLACKDUCK软件之前发布的《2018 Open Source Security and Risk Analysis Report》中分析,96%的应用中包含有开源组件和代码,开源代码在应用全部代码中的占比约为57%,78%的应用中在引用的三方开源代码中存在历史漏洞。也就是说,现在互联网上所有厂商开发的软件、应用,其开发人员自己写的代码都是一少部分,多数都是借鉴来的。而这还只是可统计、可追溯的;至于上面提到的非规范的代码引用,如果也纳入进来考虑,三方代码占应用中的比例会上升到多少?曾经有分析认为至少占80%,我们只期望不会更高。 Ⅱ. 从碎片到乱刃:OpenSSH在野后门一览 在进行基础软件梳理时,回忆到反病毒安全软件提供商ESET在2018年十月发布的一份白皮书《THE DARK SIDE OF THE FORSSHE: A landscape of OpenSSH backdoors》。其站在一个具有广泛用户基础的软件提供商角度,给出了一份分析报告,数据和结论超出我们对于当前基础软件使用全景的估量。以下以我的角度对其中一方面进行解读。 一些必要背景 SSH的作用和重要性无需赘言;虽然我们站在传统互联网公司角度,可以认为SSH是通往生产服务器的生命通道,但当前多样化的产业环境已经不止于此(如之前libssh事件中,不幸被我言中的,SSH在网络设备、IoT设备上(如f5)的广泛使用)。 OpenSSH是目前绝大多数SSH服务端的基础软件,有完备的开发团队、发布规范、维护机制,本身是靠谱的。如同绝大多数基础软件开源项目的做法,OpenSSH对漏洞有及时的响应,针对最新版本代码发出安全补丁,但是各大Linux发行版使用的有各种版本的OpenSSH,这些社区自行负责将官方开发者的安全补丁移植到自己系统搭载的低版本代码上。天空彩 白皮书披露的现状 如果你是一个企业的运维管理人员,需要向企业生产服务器安装OpenSSH或者其它基础软件,最简单的方式当然是使用系统的软件管理安装即可。但是有时候,出于迁移成本考虑,可能企业需要在一个旧版本系统上,使用较新版本的OpenSSL、OpenSSH等基础软件,这些系统不提供,需要自行安装;或者需要一个某有种特殊特性的定制版本。这时,可能会选择从某些rpm包集中站下载某些不具名第三方提供的现成的安装包,或者下载非官方的定制化源码本地编译后安装,总之从这里引入了不确定性。 这种不确定性有多大?我们粗估一下,似乎不应成为问题。但这份白皮书给我们看到了鲜活的数据。 ESET研究人员从OpenSSH的一次历史大规模Linux服务端恶意软件Windigo中获得启示,采用某种巧妙的方式,面向在野的服务器进行数据采集,主要是系统与版本、安装的OpenSSH版本信息以及服务端程序文件的一个特殊签名。整理一个签名白名单,包含有所有能搜索到的官方发布二进制版本、各大Linux发行版本各个版本所带的程序文件版本,将这些标定为正常样本进行去除。最终结论是: ·共发现了几百个非白名单版本的OpenSSH服务端程序文件ssh和sshd; ·分析这些样本,将代码部分完全相同,仅仅是数据和配置不同的合并为一类,且分析判定确认有恶意代码的,共归纳为 21个各异的恶意OpenSSH家族; ·在21个恶意家族中,有12个家族在10月份时完全没有被公开发现分析过;而剩余的有一部分使用了历史上披露的恶意代码样本,甚至有源代码; ·所有恶意样本的实现,从实现复杂度、代码混淆和自我保护程度到代码特征有很大跨度的不同,但整体看,目的以偷取用户凭证等敏感信息、回连外传到攻击者为主,其中有的攻击者回连地址已经存在并活跃数年之久; ·这些后门的操控者,既有传统恶意软件黑产人员,也有APT组织; ·所有恶意软件或多或少都在被害主机上有未抹除的痕迹。ESET研究者尝试使用蜜罐引诱出攻击者,但仍有许多未解之谜。这场对抗,仍未取胜。 白皮书用了大篇幅做技术分析报告,此处供细节分析,不展开分析,以下为根据恶意程序复杂度描绘的21个家族图谱: 问题思考 问题引入的可能渠道,我在开头进行了一点推测,主要是由人的原因切入的,除此以外,最可能的是恶意攻击者在利用各种方法入侵目标主机后,主动替换了目标OpenSSH为恶意版本,从而达成攻击持久化操作。但是这些都是止血的安全运维人员该考虑的事情;关键问题是,透过表象,这显露了什么威胁形式? 这个问题很好回答,之前也曾经反复说过:基础软件碎片化。 如上一章节简单提到,在开发过程中有各种可能的渠道引入开发者不完全了解和信任的代码;在运维过程中也是如此。二者互相作用,造成了软件碎片化的庞杂现状。在企业内部,同一份基础软件库,可能不同的业务线各自定制一份,放到企业私有软件仓库源中,有些会有人持续更新供自己产品使用,有些由系统软件基础设施维护人员单独维护,有些则可能是开发人员临时想起来上传的,他们自己都不记得;后续用到的这个基础软件的开发和团队,在这个源上搜索到已有的库,很大概率会倾向于直接使用,不管来源、是否有质量背书等。长此以往问题会持续发酵。而我们开最坏的脑洞,是否可能有黑产人员入职到内部,提交个恶意基础库之后就走人的可能?现行企业安全开发流程中审核机制的普遍缺失给这留下了空位。 将源码来源碎片化与二进制使用碎片化并起来考虑,我们不难看到一个远远超过OpenSSH事件威胁程度的图景。但这个问题不是仅仅靠开发阶段规约、运维阶段规范、企业内部管控、行业自查、政府监管就可以根除的,最大的问题归根结底两句话: 不可能用一场战役对抗持续威胁;不可能用有限分析对抗无限未知。 Ⅲ. 从自信到自省:RHEL、CentOS backport版本BIND漏洞 2018年12月20日凌晨,在备战冬至的软件供应链安全大赛决赛时,我注意到漏洞预警平台捕获的一封邮件。但这不是一个漏洞初始披露邮件,而是对一个稍早已披露的BIND在RedHat、CentOS发行版上特定版本的1day漏洞CVE-2018-5742,由BIND的官方开发者进行额外信息澄(shuǎi)清(guō)的邮件。 一些必要背景 关于BIND 互联网的一个古老而基础的设施是DNS,这个概念在读者不应陌生。而BIND“是现今互联网上最常使用的DNS软件,使用BIND作为服务器软件的DNS服务器约占所有DNS服务器的九成。BIND现在由互联网系统协会负责开发与维护参考。”所以BIND的基础地位即是如此,因此也一向被大量白帽黑帽反复测试、挖掘漏洞,其开发者大概也一直处在紧绷着应对的处境。 关于ISC和RedHat 说到开发者,上面提到BIND的官方开发者是互联网系统协会(ISC)。ISC是一个老牌非营利组织,目前主要就是BIND和DHCP基础设施的维护者。而BIND本身如同大多数历史悠久的互联网基础开源软件,是4个UCB在校生在DARPA资助下于1984年的实验室产物,直到2012年由ISC接管。 那么RedHat在此中是什么角色呢?这又要提到我之前提到的Linux发行版和自带软件维护策略。Red Hat Enterprise Linux(RHEL)及其社区版CentOS秉持着稳健的软件策略,每个大的发行版本的软件仓库,都只选用最必要且质量久经时间考验的软件版本,哪怕那些版本实在是老掉牙。这不是一种过分的保守,事实证明这种策略往往给RedHat用户在最新漏洞面前提供了保障——代码总是跑得越少,潜在漏洞越多。 但是这有两个关键问题。一方面,如果开源基础软件被发现一例有历史沿革的代码漏洞,那么官方开发者基本都只为其最新代码负责,在当前代码上推出修复补丁。另一方面,互联网基础设施虽然不像其上的应用那样爆发性迭代,但依然持续有一些新特性涌现,其中一些是必不可少的,但同样只在最新代码中提供。两个刚需推动下,各Linux发行版对长期支持版本系统的软件都采用一致的策略,即保持其基础软件在一个固定的版本,但对于这些版本软件的最新漏洞、必要的最新软件特性,由发行版维护者将官方开发者最新代码改动“向后移植”到旧版本代码中,即backport。这就是基础软件的“官宣”碎片化的源头。 讲道理,Linux发行版维护者与社区具有比较靠谱的开发能力和监督机制,backport又基本就是一些复制粘贴工作,应当是很稳当的……但真是如此吗? CVE-2018-5742漏洞概况 CVE-2018-5742是一个简单的缓冲区溢出类型漏洞,官方评定其漏洞等级moderate,认为危害不大,漏洞修复不积极,披露信息不多,也没有积极给出代码修复patch和新版本rpm包。因为该漏洞仅在设置DEBUG_LEVEL为10以上才会触发,由远程攻击者构造畸形请求造成BIND服务崩溃,在正常的生产环境几乎不可能具有危害,RedHat官方也只是给出了用户自查建议。 这个漏洞只出现在RHEL和CentOS版本7中搭载的BIND 9.9.4-65及之后版本。RedHat同ISC的声明中都证实,这个漏洞的引入原因,是RedHat在尝试将BIND 9.11版本2016年新增的NTA机制向后移植到RedHat 7系中固定搭载的BIND 9.9版本代码时,偶然的代码错误。NTA是DNS安全扩展(DNSSEC)中,用于在特定域关闭DNSSEC校验以避免不必要的校验失败的机制;但这个漏洞不需要对NTA本身有进一步了解。 漏洞具体分析 官方没有给出具体分析,但根据CentOS社区里先前有用户反馈的bug,我得以很容易还原漏洞链路并定位到根本原因。 若干用户共同反馈,其使用的BIND 9.9.4-RedHat-9.9.4-72.el7发生崩溃(coredump),并给出如下的崩溃时调用栈backtrace: 这个调用过程的逻辑为,在9 dns_message_logfmtpacket函数判断当前软件设置是否DEBUG_LEVEL大于10,若是,对用户请求数据包做日志记录,先后调用8 dns_message_totext、7 dns_message_sectiontotext、6 dns_master_rdatasettotext、5 rdataset_totext将请求进行按协议分解分段后写出。 由以上关键调用环节,联动RedHat在9.9.4版本BIND源码包中关于引入NTA特性的源码patch,进行代码分析,很快定位到问题产生的位置,在上述backtrace中的5,masterdump.c文件rdataset_totext函数。漏洞相关代码片段中,RedHat进行backport后,这里引入的代码为: 这里判断对于请求中的注释类型数据,直接通过isc_buffer_putstr宏对缓存进行操作,在BIND工程中自定义维护的缓冲区结构对象target上,附加一字节字符串(一个分号)。而漏洞就是由此产生:isc_buffer_putstr中不做缓冲区边界检查保证,这里在缓冲区已满情况下将造成off-by-one溢出,并触发了缓冲区实现代码中的assertion。 而ISC上游官方版本的代码在这里是怎么写的呢?找到ISC版本BIND 9.11代码,这里是这样的: 这里可以看到,官方代码在做同样的“附加一个分号”这个操作时,审慎的使用了做缓冲区剩余空间校验的str_totext函数,并额外做返回值成功校验。而上述提到的str_totext函数与RETERR宏,在移植版本的masterdump.c中,RedHat开发者也都做了保留。但是,查看代码上下文发现,在RedHat开发者进行代码移植过程中,对官方代码进行了功能上的若干剪裁,包括一些细分数据类型记录的支持;而这里对缓冲区写入一字节,也许开发者完全没想到溢出的可能,所以自作主张地简化了代码调用过程。 问题思考 这个漏洞本身几乎没什么危害,但是背后足以引起思考。 没有人在“借”别人代码时能不出错 不同于之前章节提到的那种场景——将代码文件或片段复制到自己类似的代码上下文借用——backport作为一种官方且成熟的做法,借用的代码来源、粘贴到的代码上下文,是具有同源属性的,而且开发者一般是追求稳定性优先的社区开发人员,似乎质量应该有足够保障。但是这里的关键问题是:代码总要有一手、充分的语义理解,才能有可信的使用保障;因此,只要是处理他人的代码,因为不够理解而错误使用的风险,只可能减小,没办法消除。 如上分析,本次漏洞的产生看似只是做代码移植的开发者“自作主张”之下“改错了”。但是更广泛且可能的情况是,原始开发者在版本迭代中引入或更新大量基础数据结构、API的定义,并用在新的特性实现代码中;而后向移植开发人员仅需要最小规模的功能代码,所以会对增量代码进行一定规模的修改、剪裁、还原,以此适应旧版本基本代码。这些过程同样伴随着第三方开发人员不可避免的“望文生义”,以及随之而来的风险。后向移植操作也同样助长了软件碎片化过程,其中每一个碎片都存在这样的问题;每一个碎片在自身生命周期也将有持续性影响。 多级复制粘贴无异于雪上加霜 这里简单探讨的是企业通行的系统和基础软件建设实践。一些国内外厂商和社区发布的定制化Linux发行版,本身是有其它发行版,如CentOS特定版本渊源的,在基础软件上即便同其上游发行版最新版本间也存在断层滞后。RedHat相对于基础软件开发者之间已经隔了一层backport,而我们则人为制造了二级风险。 在很多基础而关键的软件上,企业系统基础设施的维护者出于与RedHat类似的初衷,往往会决定自行backport一份拷贝;通过早年心脏滴血事件的洗礼,即暴露出来OpenSSL一个例子。无论是需要RHEL还没来得及移植的新版本功能特性,还是出于对特殊使用上下文场景中更高执行效率的追求,企业都可能自行对RHEL上基础软件源码包进行修改定制重打包。这个过程除了将风险幂次放大外,也进一步加深了代码的不可解释性(包括基础软件开发人员流动性带来的不可解释)。 Ⅳ. 从武功到死穴:从systemd-journald信息泄露一窥API误用 1月10日凌晨两点,漏洞预警平台爬收取一封漏洞披露邮件。披露者是Qualys,那就铁定是重型发布了。最后看披露漏洞的目标,systemd?这就非常有意思了。 一些必要背景 systemd是什么,不好简单回答。Linux上面软件命名,习惯以某软件名后带个‘d’表示后台守护管理程序;所以systemd就可以说是整个系统的看守吧。而即便现在描述了systemd是什么,可能也很快会落伍,因为其初始及核心开发者Lennart Poettering(供职于Red Hat)描述它是“永无开发完结完整、始终跟进技术进展的、统一所有发行版无止境的差异”的一种底层软件。笼统讲有三个作用:中央化系统及设置管理;其它软件开发的基础框架;应用程序和系统内核之间的胶水。如今几乎所有Linux发行版已经默认提供systemd,包括RHEL/CentOS 7及后续版本。总之很基础、很底层、很重要就对了。systemd本体是个主要实现init系统的框架,但还有若干关键组件完成其它工作;这次被爆漏洞的是其journald组件,是负责系统事件日志记录的看守程序。 额外地还想简单提一句Qualys这个公司。该公司创立于1999年,官方介绍为信息安全与云安全解决方案企业,to B的安全业务非常全面,有些也是国内企业很少有布局的方面;例如上面提到的涉及碎片化和代码移植过程的历史漏洞移动,也在其漏洞管理解决方案中有所体现。但是我们对这家公司粗浅的了解来源于其安全研究团队近几年的发声,这两年间发布过的,包括有『stack clash』、『sudo get_tty_name提权』、『OpenSSH信息泄露与堆溢出』、『GHOST:glibc gethostbyname缓冲区溢出』等大新闻(仅截至2017年年中)。从中可见,这个研究团队专门啃硬骨头,而且还总能开拓出来新的啃食方式,往往爆出来一些别人没想到的新漏洞类型。从这个角度,再联想之前刷爆朋友圈的《安全研究者的自我修养》所倡导的“通过看历史漏洞、看别人的最新成果去举一反三”的理念,可见差距。 CVE-2018-16866漏洞详情 这次漏洞披露,打包了三个漏洞: ·16864和16865是内存破坏类型 ·16866是信息泄露 ·而16865和16866两个漏洞组和利用可以拿到root shell。 漏洞分析已经在披露中写的很详细了,这里不复述;而针对16866的漏洞成因来龙去脉,Qualys跟踪的结果留下了一点想象和反思空间,我们来看一下。 漏洞相关代码片段是这样的(漏洞修复前): 读者可以先肉眼过一遍这段代码有什么问题。实际上我一开始也没看出来,向下读才恍然大悟。 这段代码中,外部信息输入通过buf传入做记录处理。输入数据一般包含有空白字符间隔,需要分隔开逐个记录,有效的分隔符包括空格、制表符、回车、换行,代码中将其写入常量字符串;在逐字符扫描输入数据字符串时,将当前字符使用strchr在上述间隔符字符串中检索是否匹配,以此判断是否为间隔符;在240行,通过这样的判断,跳过记录单元字符串的头部连续空白字符。 但是问题在于,strchr这个极其基础的字符串处理函数,对于C字符串终止字符'\0'的处理上有个坑:'\0'也被认为是被检索字符串当中的一个有效字符。所以在240行,当当前扫描到的字符为字符串末尾的NULL时,strchr返回的是WHITESPACE常量字符串的终止位置而非NULL,这导致了越界。 看起来,这是一个典型的问题:API误用(API mis-use),只不过这个被误用的库函数有点太基础,让我忍不住想是不是还会有大量的类似漏洞……当然也反思我自己写的代码是不是也有同样情况,然而略一思考就释然了——我那么笨的代码都用for循环加if判断了:) 漏洞引入和消除历史 有意思的是,Qualys研究人员很贴心地替我做了一步漏洞成因溯源,这才是单独提这个漏洞的原因。漏洞的引入是在2015年的一个commit中: 在GitHub中,定位到上述2015年的commit信息,这里commit的备注信息为: journald: do not strip leading whitespace from messages. Keep leading whitespace for compatibility with older syslog implementations. Also useful when piping formatted output to the logger command. Keep removing trailing whitespace. OK,看起来是一个兼容性调整,对记录信息不再跳过开头所有连续空白字符,只不过用strchr的简洁写法比较突出开发者精炼的开发风格(并不),说得过去。 之后在2018年八月的一个当时尚未推正式版的另一次commit中被修复了,先是还原成了ec5ff4那次commit之前的写法,然后改成了加校验的方式: 虽然Qualys研究者认为上述的修改是“无心插柳”的改动,但是在GitHub可以看到,a6aadf这次commit是因为有外部用户反馈了输入数据为单个冒号情况下journald堆溢出崩溃的issue,才由开发者有目的性地修复的;而之后在859510这个commit再次改动回来,理由是待记录的消息都是使用单个空格作为间隔符的,而上一个commit粗暴地去掉了这种协议兼容性特性。 如果没有以上纠结的修改和改回历史,也许我会倾向于怀疑,在最开始漏洞引入的那个commit,既然改动代码没有新增功能特性、没有解决什么问题(毕竟其后三年,这个改动的代码也没有被反映issue),也并非出于代码规范等考虑,那么这么轻描淡写的一次提交,难免有人为蓄意引入漏洞的嫌疑。当然,看到几次修复的原因,这种可能性就不大了,虽然大家仍可以保留意见。但是抛开是否人为这个因素,单纯从代码的漏洞成因看,一个传统但躲不开的问题仍值得探讨:API误用。 API误用:程序员何苦为难程序员 如果之前的章节给读者留下了我反对代码模块化和复用的印象,那么这里需要正名一下,我们认可这是当下开发实践不可避免的趋势,也增进了社会开发速度。而API的设计决定了写代码和用代码的双方“舒适度”的问题,由此而来的API误用问题,也是一直被当做单纯的软件工程课题讨论。在此方面个人并没有什么研究,自然也没办法系统地给出分类和学术方案,只是谈一下自己的经验和想法。 一篇比较新的学术文章总结了API误用的研究,其中一个独立章节专门分析Java密码学组件API误用的实际,当中引述之前论文认为,密码学API是非常容易被误用的,比如对期望输入数据(数据类型,数据来源,编码形式)要求的混淆,API的必需调用次序和依赖缺失(比如缺少或冗余多次调用了初始化函数、主动资源回收函数)等。凑巧在此方面我有一点体会:曾经因为业务方需要,需要使用C++对一个Java的密码基础中间件做移植。Java对密码学组件支持,有原生的JDK模块和权威的BouncyCastle包可用;而C/C++只能使用第三方库,考虑到系统平台最大兼容和最小代码量,使用Linux平台默认自带的OpenSSL的密码套件。但在开发过程中感受到了OpenSSL满满的恶意:其中的API设计不可谓不反人类,很多参数没有明确的说明(比如同样是表示长度的函数参数,可能在不同地方分别以字节/比特/分组数为计数单位);函数的线程安全没有任何解释标注,需要自行试验;不清楚函数执行之后,是其自行做了资源释放还是需要有另外API做gc,不知道资源释放操作时是否规规矩矩地先擦除后释放……此类问题不一而足,导致经过了漫长的测试之后,这份中间件才提供出来供使用。而在业务场景中,还会存在比如其它语言调用的情形,这些又暴露出来OpenSSL API误用的一些完全无从参考的问题。这一切都成为了噩梦;当然这无法为我自己开解是个不称职开发的指责,但仅就OpenSSL而言其API设计之恶劣也是始终被人诟病的问题,也是之后其他替代者宣称改进的地方。 当然,问题是上下游都脱不了干系的。我们自己作为高速迭代中的开发人员,对于二方、三方提供的中间件、API,又有多少人能自信地说自己仔细、认真地阅读过开发指南和API、规范说明呢?做过通用产品技术运营的朋友可能很容易理解,自己产品的直接用户日常抛出不看文档的愚蠢问题带来的困扰。对于密码学套件,这个问题还好办一些,毕竟如果在没有背景知识的情况下对API望文生义地一通调用,绝大多数情况下都会以抛异常形式告终;但还是有很多情况,API误用埋下的是长期隐患。 不是所有API误用情形最终都有机会发展成为可利用的安全漏洞,但作为一个由人的因素引入的风险,这将长期存在并困扰软件供应链(虽然对安全研究者、黑客与白帽子是很欣慰的事情)。可惜,传统的白盒代码扫描能力,基于对代码语义的理解和构建,但是涉及到API则需要预先的抽象,这一点目前似乎仍然是需要人工干预的事情;或者轻量级一点的方案,可以case by case地分析,为所有可能被误用的API建模并单独扫描,这自然也有很强局限性。在一个很底层可信的开发者还对C标准库API存在误用的现实内,我们需要更多的思考才能说接下来的解法。 Ⅴ. 从规则到陷阱:NASA JIRA误配置致信息泄露血案 软件的定义包括了代码组成的程序,以及相关的配置、文档等。当我们说软件的漏洞、风险时,往往只聚焦在其中的代码中;关于软件供应链安全风险,我们的比赛、前面分析的例子也都聚焦在了代码的问题;但是真正的威胁都来源于不可思议之处,那么代码之外有没有可能存在来源于上游的威胁呢?这里就借助实例来探讨一下,在“配置”当中可能栽倒的坑。 引子:发不到500英里以外的邮件? 让我们先从一个轻松愉快的小例子引入。这个例子初见于Linux中国的一篇译文。 简单说,作者描述了这么一个让人啼笑皆非的问题:单位的邮件服务器发送邮件,发送目标距离本地500英里范围之外的一律失败,邮件就像悠悠球一样只能飞出一定距离。这个问题本身让描述者感到尴尬,就像一个技术人员被老板问到“为什么从家里笔记本上Ctrl-C后不能在公司台式机上Ctrl-V”一样。 经过令人窒息的分析操作后,笔者定位到了问题原因:笔者作为负责的系统管理员,把SunOS默认安装的Senmail从老旧的版本5升级到了成熟的版本8,且对应于新版本诸多的新特性进行了对应配置,写入配置文件sendmail.cf;但第三方服务顾问在对单位系统进行打补丁升级维护时,将系统软件“升级”到了系统提供的最新版本,因此将Sendmail实际回退到了版本5,却为了软件行为一致性,原样保留了高版本使用的配置文件。但Sendmail并没有在大版本间保证配置文件兼容性,这导致很多版本5所需的配置项不存在于保留下来的sendmail.cf文件中,程序按默认值0处理;最终引起问题的就是,邮件服务器与接收端通信的超时时间配置项,当取默认配置值0时,邮件服务器在1个单位时间(约3毫秒)内没有收到网络回包即认为超时,而这3毫秒仅够电信号打来回飞出500英里。 这个“故事”可能会给技术人员一点警醒,错误的配置会导致预期之外的软件行为,但是配置如何会引入软件供应链方向的安全风险呢?这就引出了下一个重磅实例。 JIRA配置错误致NASA敏感信息泄露案例 我们都听过一个事情,马云在带队考察美国公司期间问Google CEO Larry Page自视谁为竞争对手,Larry的回答是NASA,因为最优秀的工程师都被NASA的梦想吸引过去了。由此我们显然能窥见NASA的技术水位之高,这样的人才团队大概至少是不会犯什么低级错误的。 但也许需要重新定义“低级错误”……1月11日一篇技术文章披露,NASA某官网部署使用的缺陷跟踪管理系统JIRA存在错误的配置,可分别泄漏内部员工(JIRA系统用户)的全部用户名和邮件地址,以及内部项目和团队名称到公众,如下: 问题的原因解释起来也非常简单:JIRA系统的过滤器和配置面板中,对于数据可见性的配置选项分别选定为All users和Everyone时,系统管理人员想当然地认为这意味着将数据对所有“系统用户”开放查看,但是JIRA的这两个选项的真实效果逆天,是面向“任意人”开放,即不限于系统登录用户,而是任何查看页面的人员。看到这里,我不厚道地笑了……“All users”并不意味着“All ‘users’”,意不意外,惊不惊喜? 但是这种字面上把戏,为什么没有引起NASA工程师的注意呢,难道这样逆天的配置项没有在产品手册文档中加粗标红提示吗?本着为JIRA产品设计找回尊严的态度,我深入挖掘了一下官方说明,果然在Atlassian官方的一份confluence文档(看起来更像是一份增补的FAQ)中找到了相关说明: 所有未登录访客访问时,系统默认认定他们是匿名anonymous用户,所以各种权限配置中的all users或anyone显然应该将匿名用户包括在内。在7.2及之后版本中,则提供了“所有登录用户”的选项。 可以说是非常严谨且贴心了。比较讽刺的是,在我们的软件供应链安全大赛·C源代码赛季期间,我们设计圈定的恶意代码攻击目标还包括JIRA相关的敏感信息的窃取,但是却想不到有这么简单方便的方式,不动一行代码就可以从JIRA中偷走数据。 软件的使用,你“配”吗? 无论是开放的代码还是成型的产品,我们在使用外部软件的时候,都是处于软件供应链下游的消费者角色,为了要充分理解上游开发和产品的真实细节意图,需要我们付出多大的努力才够“资格”? 上一章节我们讨论过源码使用中必要细节信息缺失造成的“API误用”问题,而软件配置上的“误用”问题则复杂多样得多。从可控程度上讨论,至少有这几种因素定义了这个问题: ·软件用户对必要配置的现有文档缺少了解。这是最简单的场景,但又是完全不可避免的,这一点上我们所有有开发、产品或运营角色经验的应该都曾经体会过向不管不顾用户答疑的痛苦,而所有软件使用者也可以反省一下对所有软件的使用是否都以完整细致的文档阅读作为上手的准备工作,所以不必多说。 ·软件拥有者对配置条目缺少必要明确说明文档。就JIRA的例子而言,将NASA工程师归为上一条错误有些冤枉,而将JIRA归为这条更加合适。在边角但重要问题上的说明通过社区而非官方文档形式发布是一种不负责任的做法,但未引发安全事件的情况下还有多少这样的问题被默默隐藏呢?我们没办法要求在使用软件之前所有用户将软件相关所有文档、社区问答实现全部覆盖。这个问题范围内一个代表性例子是对配置项的默认值以及对应效果的说明缺失。 ·配置文件版本兼容性带来的误配置和安全问题。实际上,上面的SunOS Sendmail案例足以点出这个问题的存在性,但是在真实场景下,很可能不会以这么戏剧性形式出现。在企业的系统运维中,系统的版本迭代常见,但为软件行为一致性,配置的跨版本迁移是不可避免的操作;而且软件的更新迭代也不只会由系统更新推动,还有大量出于业务性能要求而主动进行的定制化升级,对于中小企业基础设施建设似乎是一个没怎么被提及过的问题。 ·配置项组合冲突问题。尽管对于单个配置项可能明确行为与影响,但是特定的配置项搭配可能造成不可预知的效果。这完全有可能是由于开发者与用户在信息不对等的情况下产生:开发者认为用户应该具有必需的背景知识,做了用户应当具备规避配置冲突能力的假设。一个例子是,对称密码算法在使用ECB、CBC分组工作模式时,从密码算法上要求输入数据长度必须是分组大小的整倍数,但如果用户搭配配置了秘钥对数据不做补齐(nopadding),则引入了非确定性行为:如果密码算法库对这种组合配置按某种默认补齐方式操作数据则会引起歧义,但如果在算法库代码层面对这种组合抛出错误则直接影响业务。 ·程序对配置项处理过程的潜在暗箱操作。这区别于简单的未文档化配置项行为,仅特指可能存在的蓄意、恶意行为。从某种意义上,上述“All users”也可以认为是这样的一种陷阱,通过浅层次暗示,引导用户做出错误且可能引起问题的配置。另一种情况是特定配置组合情况下触发恶意代码的行为,这种触发条件将使恶意代码具有规避检测的能力,且在用户基数上具有一定概率的用户命中率。当然这种情况由官方开发者直接引入的可能性很低,但是在众包开发的情况下如果存在,那么扫描方案是很难检测的。 Ⅵ. 从逆流到暗流:恶意代码溯源后的挑战 如果说前面所说的种种威胁都是面向关键目标和核心系统应该思考的问题,那么最后要抛出一个会把所有人拉进赛场的理由。除了前面所有那些在软件供应链下游被动污染受害的情况,还有一种情形:你有迹可循的代码,也许在不经意间会“反哺”到黑色产业链甚至特殊武器中;而现在研究用于对程序进行分析和溯源的技术,则会让你陷入百口莫辩的境地。 案例:黑产代码模块溯源疑云 1月29日,猎豹安全团队发布技术分析通报文章《电信、百度客户端源码疑遭泄漏,驱魔家族窃取隐私再起波澜》,矛头直指黑产上游的恶意信息窃取代码模块,认定其代码与两方产品存在微妙的关联:中国电信旗下“桌面3D动态天气”等多款软件,以及百度旗下“百度杀毒”等软件(已不可访问)。 文章中举证有三个关键点。 首先最直观的,是三者使用了相同的特征字符串、私有文件路径、自定义内部数据字段格式; 其次,在关键代码位置,三者在二进制程序汇编代码层面具有高度相似性; 最终,在一定范围的非通用程序逻辑上,三者在经过反汇编后的代码语义上显示出明显的雷同,并提供了如下两图佐证(图片来源): 文章指出的涉事相关软件已经下线,对于上述样本文件的相似度试验暂不做复现,且无法求证存在相似、疑似同源的代码在三者中占比数据。对于上述指出的代码雷同现象,猎豹安全团队认为: 我们怀疑该病毒模块的作者通过某种渠道(比如“曾经就职”),掌握有中国电信旗下部分客户端/服务端源码,并加以改造用于制作窃取用户隐私的病毒,另外在该病毒模块的代码中,我们还发现“百度”旗下部分客户端的基础调试日志函数库代码痕迹,整个“驱魔”病毒家族疑点重重,其制作传播背景愈发扑朔迷离。 这样的推断,固然有过于直接的依据(例如三款代码中均使用含有“baidu”字样的特征注册表项);但更进一步地,需要注意到,三个样本在所指出的代码位置,具有直观可见的二进制汇编代码结构的相同,考虑到如果仅仅是恶意代码开发者先逆向另外两份代码后借鉴了代码逻辑,那么在面临反编译、代码上下文适配重构、跨编译器和选项的编译结果差异等诸多不确定环节,仍能保持二进制代码的雷同,似乎确实是只有从根本上的源代码泄漏(抄袭)且保持相同的开发编译环境才能成立。 但是我们却又无法做出更明确的推断。这一方面当然是出于严谨避免过度解读;而从另一方面考虑,黑产代码的一个关键出发点就是“隐藏自己”,而这里居然如此堂而皇之地照搬了代码,不但没有进行任何代码混淆、变形,甚至没有抹除疑似来源的关键字符串,如果将黑产视为智商在线的对手,那这里背后是否有其它考量,就值得琢磨了。 代码的比对、分析、溯源技术水准 上文中的安全团队基于大量样本和粗粒度比对方法,给出了一个初步的判断和疑点。那么是否有可能获得更确凿的分析结果,来证实或证伪同源猜想呢? 无论是源代码还是二进制,代码比对技术作为一种基础手段,在软件供应链安全分析上都注定仍然有效。在我们的软件供应链安全大赛期间,针对PE二进制程序类型的题目,参赛队伍就纷纷采用了相关技术手段用于目标分析,包括:同源性分析,用于判定与目标软件相似度最高的同软件官方版本;细粒度的差异分析,用于尝试在忽略编译差异和特意引入的混淆之外,定位特意引入的恶意代码位置。当然,作为比赛中针对性的应对方案,受目标和环境引导约束,这些方法证明了可行性,却难以保证集成有最新技术方案。那么做一下预言,在不计入情报辅助条件下,下一代的代码比对将能够到达什么水准? 这里结合近一年和今年内,已发表和未发表的学术领域顶级会议的相关文章来简单展望: ·针对海量甚至全量已知源码,将可以实现准确精细化的“作者归属”判定。在ACM CCS‘18会议上曾发表的一篇文章《Large-Scale and Language-Oblivious Code Authorship Identification》,描述了使用RNN进行大规模代码识别的方案,在圈定目标开发者,并预先提供每个开发者的5-7份已知的代码文件后,该技术方案可以很有效地识别大规模匿名代码仓库中隶属于每个开发者的代码:针对1600个Google Code Jam开发者8年间的所有代码可以实现96%的成功识别率,而针对745个C代码开发者于1987年之后在GitHub上面的全部公开代码仓库,识别率也高达94.38%。这样的结果在当下的场景中,已经足以实现对特定人的代码识别和跟踪(例如,考虑到特定开发人员可能由于编码习惯和规范意识,在时间和项目跨度上犯同样的错误);可以预见,在该技术方向上,完全可以期望摆脱特定已知目标人的现有数据集学习的过程,并实现更细粒度的归属分析,例如代码段、代码行、提交历史。 ·针对二进制代码,更准确、更大规模、更快速的代码主程序分析和同源性匹配。近年来作为一项程序分析基础技术研究,二进制代码相似性分析又重新获得了学术界和工业界的关注。在2018年和2019(已录用)的安全领域四大顶级会议上,每次都会有该方向最新成果的展示,如S&P‘2019上录用的《Asm2Vec: Boosting Static Representation Robustness for Binary Clone Search against Code Obfuscation and Compiler Optimization》,实现无先验知识的条件下的最优汇编代码级别克隆检测,针对漏洞库的漏洞代码检测可实现0误报、100%召回。而2018年北京HITB会议上,Google Project Zero成员、二进制比对工具BinDiff原始作者Thomas Dullien,探讨了他借用改造Google自家SimHash算法思想,用于针对二进制代码控制流图做相似性检测的尝试和阶段结果;这种引入规模数据处理的思路,也可期望能够在目前其他技术方案大多精细化而低效的情况下,为高效、快速、大规模甚至全量代码克隆检测勾出未来方案。 ·代码比对方案对编辑、优化、变形、混淆的对抗。近年所有技术方案都以对代码“变种”的检测有效性作为关键衡量标准,并一定程度上予以保证。上文CCS‘18论文工作,针对典型源代码混淆(如Tigress)处理后的代码,大规模数据集上可有93.42%的准确识别率;S&P‘19论文针对跨编译器和编译选项、业界常用的OLLVM编译时混淆方案进行试验,在全部可用的混淆方案保护之下的代码仍然可以完成81%以上的克隆检测。值得注意的是以上方案都并非针对特定混淆方案单独优化的,方法具有通用价值;而除此以外还有很多针对性的的反混淆研究成果可用;因此,可以认为在采用常规商用代码混淆方案下,即便存在隐藏内部业务逻辑不被逆向的能力,但仍然可以被有效定位代码复用和开发者自然人。 代码溯源技术面前的“挑战” 作为软件供应链安全的独立分析方,健壮的代码比对技术是决定性的基石;而当脑洞大开,考虑到行业的发展,也许以下两种假设的情景,将把每一个“正当”的产品、开发者置于尴尬的境地。 代码仿制 在本章节引述的“驱魔家族”代码疑云案例中,黑产方面通过某种方式获得了正常代码中,功能逻辑可以被自身复用的片段,并以某种方法将其在保持原样的情况下拼接形成了恶意程序。即便在此例中并非如此,但这却暴露了隐忧:将来是不是有这种可能,我的正常代码被泄漏或逆向后出现在恶意软件中,被溯源后扣上黑锅? 这种担忧可能以多种渠道和形式成为现实。 从上游看,内部源码被人为泄漏是最简单的形式(实际上,考虑到代码的完整生命周期似乎并没有作为企业核心数据资产得到保护,目前实质上有没有这样的代码在野泄漏还是个未知数),而通过程序逆向还原代码逻辑也在一定程度上可获取原始代码关键特征。 从下游看,则可能有多种方式将恶意代码伪造得像正常代码并实现“碰瓷”。最简单地,可以大量复用关键代码特征(如字符串,自定义数据结构,关键分支条件,数据记录和交换私有格式等)。考虑到在进行溯源时,分析者实际上不需要100%的匹配度才会怀疑,因此仅仅是仿造原始程序对于第三方公开库代码的特殊定制改动,也足以将公众的疑点转移。而近年来类似自动补丁代码搜索生成的方案也可能被用来在一份最终代码中包含有二方甚至多方原始代码的特征和片段。 基于开发者溯源的定点渗透 既然在未来可能存在准确将代码与自然人对应的技术,那么这种技术也完全可能被黑色产业利用。可能的忧患包括强针对性的社会工程,结合特定开发者历史代码缺陷的漏洞挖掘利用,联动第三方泄漏人员信息的深层渗透,等等。这方面暂不做联想展开。 〇. 没有总结 作为一场旨在定义“软件供应链安全”威胁的宣言,阿里安全“功守道”大赛将在后续给出详细的分解和总结,其意义价值也许会在一段时间之后才能被挖掘。 但是威胁的现状不容乐观,威胁的发展不会静待;这一篇随笔仅仅挑选六个侧面做摘录分析,可即将到来的趋势一定只会进入更加发散的境地,因此这里,没有总结。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/systemino/article/details/90114743。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-02-05 13:33:43
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PostgreSQL
...题通常发生在处理大量数据或者长时间运行的系统中。 什么是PostgreSQL? PostgreSQL是一款强大的开源关系型数据库管理系统(RDBMS)。这个家伙能够应对各种刁钻复杂的查询,而且它的内功深厚,对数据完整性检查那是一把好手,存储能力也是杠杠的,绝对能给你稳稳的安全感。然而,你知道吗,就像其他那些软件一样,PostgreSQL这小家伙有时候也会闹点小脾气,比如可能会出现系统日志文件长得像个大胖子,或者直接耍起小性子、拒绝写入新内容的情况。 系统日志文件过大或无法写入的原因 系统日志文件过大通常是由于以下原因: 1. 日志级别设置过高 如果日志级别被设置为DEBUG或TRACE,那么每次执行操作时都会生成一条日志记录,这将迅速增加日志文件的大小。 2. 没有定期清理旧的日志文件 如果没有定期删除旧的日志文件,新的日志记录就会不断地追加到现有的日志文件中,使得日志文件越来越大。 3. 数据库服务器内存不足 如果数据库服务器的内存不足,那么操作系统可能会选择将部分数据写入磁盘而不是内存,这就可能导致日志文件增大。 系统日志文件无法写入通常是由于以下原因: 1. 磁盘空间不足 如果磁盘空间不足,那么新的日志记录将无法被写入磁盘,从而导致无法写入日志文件。 2. 文件权限错误 如果系统的用户没有足够的权限来写入日志文件,那么也无法写入日志文件。 3. 文件系统错误 如果文件系统出现错误,那么也可能会导致无法写入日志文件。 如何解决系统日志文件过大或无法写入的问题 解决系统日志文件过大的问题 要解决系统日志文件过大的问题,我们可以采取以下步骤: 1. 降低日志级别 我们可以通过修改配置文件来降低日志级别,只记录重要的日志信息,减少不必要的日志记录。 2. 定期清理旧的日志文件 我们可以编写脚本,定期删除旧的日志文件,释放磁盘空间。 3. 增加数据库服务器的内存 如果可能的话,我们可以增加数据库服务器的内存,以便能够更好地管理日志文件。 以下是一个使用PostgreSQL的示例代码,用于降低日志级别: sql ALTER LOGGING lc_messages TO WARNING; 以上命令会将日志级别从DEBUG降低到WARNING,这意味着只有在发生重要错误或警告时才会生成日志记录。 以下是一个使用PostgreSQL的示例代码,用于删除旧的日志文件: bash !/bin/bash 获取当前日期 today=$(date +%Y%m%d) 删除所有昨天及以前的日志文件 find /var/log/postgresql/ -type f -name "postgresql-.log" -mtime +1 -exec rm {} \; 以上脚本会在每天凌晨执行一次,查找并删除所有的昨天及以前的日志文件。 解决系统日志文件无法写入的问题 要解决系统日志文件无法写入的问题,我们可以采取以下步骤: 1. 增加磁盘空间 我们需要确保有足够的磁盘空间来保存日志文件。 2. 更改文件权限 我们需要确保系统的用户有足够的权限来写入日志文件。 3. 检查和修复文件系统 我们需要检查和修复文件系统中的错误。 以下是一个使用PostgreSQL的示例代码,用于检查和修复文件系统: bash sudo fsck -y / 以上命令会检查根目录下的文件系统,并尝试修复任何发现的错误。 结论 总的来说,系统日志文件过大或无法写入是一个常见的问题,但是只要我们采取适当的措施,就可以很容易地解决这个问题。咱们得养成定期检查系统日志文件的习惯,这样一来,一旦有啥小状况冒出来,咱们就能第一时间发现,及时对症下药,拿出应对措施。同时呢,咱们也得留个心眼儿,好好保护咱的系统日志文件,别一不留神手滑给删了,或者因为其他啥情况把那些重要的日志记录给弄丢喽。
2023-02-17 15:52:19
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