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HessianRPC
服务异常恢复失败:与HessianRPC的一次深度对话 --- 1. 背景 服务崩溃,用户不开心 嘿,大家好!今天咱们聊聊一个让人头疼的问题——服务异常恢复失败。这个问题啊,说起来真是让人又气又无奈。嘿,作为一个整天跟代码打交道的程序员,我最近真是摊上事儿了。有个用HessianRPC搞的服务突然罢工了,死活不干活。我各种捣鼓、重启、排查,忙活了好几天,可它就像个倔强的小破孩儿一样,愣是不给我恢复正常,气得我都想给它来顿“代码大餐”了! 先简单介绍一下背景吧。HessianRPC是一个轻量级的远程调用框架,主要用于Java项目之间的通信。它用二进制的方式传数据,速度快得飞起,特别适合微服务里那些小家伙们互相聊天儿用!唉,说真的,再厉害的工具也有它的短板啊。就像这次我的服务莫名其妙挂掉了,想让它重新站起来吧,那过程简直跟做噩梦一样,折腾得我头都大了。 --- 2. 症状 服务异常的表象 服务崩溃的表现其实挺明显的。首先,客户端请求一直超时,没有任何响应。然后,服务器日志里开始出现各种错误信息,比如: java.net.SocketTimeoutException: Read timed out 或者更糟糕的: java.lang.NullPointerException 看到这些错误,我心里咯噔一下:“坏了,这可能是服务端出现了问题。”于是赶紧登录服务器查看情况。果然,服务进程已经停止运行了。更让我抓狂的是,重启服务后问题并没有解决,反而越搞越复杂。 --- 3. 原因分析 为什么恢复失败? 接下来,我们来聊聊为什么会发生这种状况。经过一番排查,我发现问题可能出在以下几个方面: 3.1 配置问题 第一个怀疑对象是配置文件。HessianRPC的配置其实很简单,但有时候细节决定成败。比如说啊,在配置文件里我给超时时间设成了5秒,结果一到高并发那场面,这时间简直不够塞牙缝的,分分钟就崩了。修改配置后,虽然有一定的改善,但问题依然存在。 java // 修改HessianRPC的超时时间 Properties properties = new Properties(); properties.setProperty("hessian.read.timeout", "10000"); // 设置为10秒 3.2 线程池耗尽 第二个怀疑对象是线程池。HessianRPC默认使用线程池来处理请求,但如果线程池配置不当,可能会导致线程耗尽,进而引发服务不可用。我检查了一下线程池参数,发现最大线程数设置得太低了。 java // 修改线程池配置 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(50); // 将线程数增加到50 3.3 内存泄漏 第三个怀疑对象是内存泄漏。有时候服务崩溃并不是因为CPU或网络的问题,而是内存不足导致的。我用JProfiler这个工具去给服务做了一次内存“体检”,结果一查,嘿,还真揪出了几个“大块头”对象,愣是赖在那儿没走,该回收的内存也没释放掉。 java // 使用WeakReference避免内存泄漏 WeakReference weakRef = new WeakReference<>(new Object()); --- 4. 解决方案 一步步修复服务 好了,找到了问题所在,接下来就是动手解决问题了。这里分享一些具体的解决方案,希望能帮到大家。 4.1 优化配置 首先,优化配置是最直接的方式。我调整了HessianRPC的超时时间和线程池大小,让服务能够更好地应对高并发场景。 java // 配置HessianRPC客户端 HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory(); factory.setOverloadEnabled(true); // 开启方法重载 factory.setConnectTimeout(5000); // 设置连接超时时间为5秒 factory.setReadTimeout(10000); // 设置读取超时时间为10秒 4.2 异常处理 其次,完善异常处理机制也很重要。我给这个服务加了不少“兜底”的代码,就像在每个关键步骤都放了个小垫子,这样就算某个地方突然“摔跤”了,整个服务也不至于直接“趴下”,还能继续撑着运行。 java try { // 执行业务逻辑 } catch (Exception e) { log.error("服务执行失败", e); } 4.3 日志监控 最后,加强日志监控也是必不可少的。嘿,我装了个ELK日志系统,就是那个 Elasticsearch、Logstash 和 Kibana 的组合拳,专门用来实时盯着服务的日志输出。只要一出问题,我马上就能找到是哪里卡住了,超方便! java // 使用Logback记录日志 logs/service.log %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n --- 5. 总结 从失败中成长 经过这次折腾,我对HessianRPC有了更深的理解,也明白了一个道理:技术不是一蹴而就的,需要不断学习和实践。虽然这次服务异常恢复失败的经历让我很沮丧,但也让我积累了宝贵的经验。 如果你也有类似的问题,不妨按照以下步骤去排查: 1. 检查配置文件,确保所有参数都合理。 2. 监控线程池状态,避免线程耗尽。 3. 使用工具检测内存泄漏,及时清理无用资源。 4. 完善异常处理机制,增强服务的健壮性。 希望这篇文章能对你有所帮助!如果还有其他问题,欢迎随时交流。我们一起进步,一起成长! --- PS:记住,技术之路虽难,但每一步都是值得的!
2025-05-05 15:38:48
31
风轻云淡
HessianRPC
服务降级:服务降级策略不足,导致高负载时用户体验差 1. 问题背景与情绪共鸣 作为一个程序员,我深知服务降级的重要性。特别是在人多的时候,比如大家都在抢红包或者同时点开一个热门页面,要是咱们的服务降级方案没做好,那用户就可能觉得操作特别卡,或者某些功能突然用不了了,搞不好还会直接把App给关了走人。哎呀妈呀,这体验真的太折磨人了!我最近在捣鼓 HessianRPC 框架的时候,就被这个破问题给整懵圈了。 记得有一次我们的系统突然遭遇了流量高峰,结果服务器直接崩了,用户反馈说页面加载特别慢,有的功能根本点不开。我当时心里就嘀咕开了:“哎呀,总不能就这么干让用户体验卡在这儿吧?”后来一通排查下来,才发现是我们家的服务降级方案掉链子了。嘿,我最近琢磨起了HessianRPC里的服务降级功能,觉得挺有意思的,干脆好好研究一番,顺便把我的小心得跟大家唠唠! 2. HessianRPC简介及初探 HessianRPC是一个轻量级的远程调用框架,主要用于Java应用程序之间的通信。它支持多种协议,比如HTTP、TCP等,非常适合构建分布式系统。不过,HessianRPC本身并没有内置的服务降级功能,所以我们需要手动去实现。 刚开始接触HessianRPC的时候,我觉得它的API还挺简洁的。比如,我们可以定义一个接口: java public interface HelloService { String sayHello(String name); } 然后通过代理类来调用这个接口的方法: java HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory(); HelloService helloService = (HelloService) factory.create(HelloService.class, "http://localhost:8080/hello"); String result = helloService.sayHello("World"); System.out.println(result); 看到这段代码的时候,我心里想着:“嗯,看起来挺简单的嘛!”但是,当我尝试在高负载情况下运行它时,才发现事情并没有那么简单。 3. 服务降级的重要性与实践 服务降级的核心思想就是在系统资源紧张时,优先保证核心业务的正常运转,而暂时关闭一些非关键的功能。对于HessianRPC来说,我们可以通过异常捕获的方式来实现这一点。 假设我们现在有一个UserService,其中包含了一个getUserInfo()方法。要是咱们直接用这个方法,后端服务要是挂了,程序立马就“崩”了,那用户的体验肯定惨不忍睹啊!所以,我们需要对这个方法进行改造,加入降级逻辑。 java public class UserServiceFallback implements UserService { @Override public UserInfo getUserInfo(int userId) { // 返回默认值 return new UserInfo(-1, "Default User", "No Data Available"); } } 接着,在主逻辑中使用装饰器模式来包裹原始的服务: java public class UserServiceDecorator implements UserService { private final UserService userService; private final UserService fallback; public UserServiceDecorator(UserService userService, UserService fallback) { this.userService = userService; this.fallback = fallback; } @Override public UserInfo getUserInfo(int userId) { try { return userService.getUserInfo(userId); } catch (Exception e) { System.err.println("Service unavailable, falling back..."); return fallback.getUserInfo(userId); } } } 通过这种方式,即使后端服务出现问题,我们也能够提供一个友好的备用方案,不至于让用户感到困惑。 4. 面临挑战与解决方案 当然,实际开发过程中总会遇到各种意想不到的问题。比如说,当多个服务同时发生故障时,我们应该如何合理分配降级策略?另外,频繁触发降级会不会影响性能? 为了解决这些问题,我们可以引入熔断器模式(Circuit Breaker Pattern)。简单讲啊,就好比给系统装了个“自动切换”的小开关。要是某个服务老是连不上,失败个好几次之后,这个开关就会自动启动,直接给用户返回个备用的数据,省得一直傻乎乎地去重试那个挂掉的服务,多浪费时间啊! 下面是一个基于HessianRPC的熔断器实现: java public class CircuitBreaker { private final T delegate; private boolean open = false; private int failureCount = 0; public CircuitBreaker(T delegate) { this.delegate = delegate; } public T getDelegate() { if (open && failureCount > 5) { return null; // 返回null表示断路器处于打开状态 } return delegate; } public void recordFailure() { failureCount++; if (failureCount >= 5) { open = true; } } } 将熔断器集成到之前的装饰器中: java public class CircuitBreakingUserServiceDecorator implements UserService { private final CircuitBreaker circuitBreaker; public CircuitBreakingUserServiceDecorator(CircuitBreaker circuitBreaker) { this.circuitBreaker = circuitBreaker; } @Override public UserInfo getUserInfo(int userId) { UserService userService = circuitBreaker.getDelegate(); if (userService == null) { return new UserInfo(-1, "Circuit Opened", "Service Unavailable"); } try { return userService.getUserInfo(userId); } catch (Exception e) { circuitBreaker.recordFailure(); return new UserInfo(-1, "Fallback User", "Service Unavailable"); } } } 这样,我们就能够在一定程度上缓解高负载带来的压力,并且确保系统的稳定性。 5. 总结与展望 回顾这次经历,我深刻体会到服务降级并不是一件轻松的事情。这事儿吧,不光得靠技术硬功夫,还得会提前打算,脑子转得也得快,不然真容易手忙脚乱。虽然HessianRPC没有提供现成的服务降级工具,但通过灵活运用设计模式,我们完全可以打造出适合自己项目的解决方案。 未来,我希望能够在更多场景下探索HessianRPC的应用潜力,同时也期待社区能够推出更加完善的降级框架,让开发者们少走弯路。毕竟,谁不想写出既高效又优雅的代码呢?如果你也有类似的经历或想法,欢迎随时交流讨论!
2025-05-01 15:44:28
17
半夏微凉
Gradle
...目的开发效率、质量和稳定性。作为一款强大的自动化构建工具,Gradle 在大型和复杂项目中发挥着关键作用。然而,面对日益增长的项目规模和复杂性,如何在保持高效率的同时,确保构建过程的稳定性和可靠性,成为了一个值得深入探讨的话题。 一、依赖管理的挑战与对策 在大型项目中,依赖管理成为了构建过程中的一个重要挑战。随着项目功能的不断扩展,引入的外部依赖越来越多,这不仅增加了代码的耦合度,还带来了版本冲突的风险。为解决这一问题,开发者可以采用以下策略: 1. 集中管理依赖:使用如 dependencyManagement 特性,统一管理项目依赖的版本,减少版本冲突的可能性。 2. 依赖树可视化:借助 Gradle 插件如 dependencyInsight,生成依赖树图,直观地展示依赖关系,便于查找和解决冲突。 3. 版本锁定与自动更新:通过配置锁定文件(如 pom.xml 或 settings.gradle),限制特定依赖的版本,同时设置自动化脚本来定期检查和更新依赖,确保项目始终运行在稳定且兼容的状态下。 二、构建优化与性能提升 构建过程的效率直接影响到开发者的生产力。针对这一问题,可以从以下几个方面着手优化: 1. 构建缓存:合理利用 Gradle 缓存机制,避免重复构建相同的任务,显著缩短构建时间。 2. 并行构建:在多核处理器上利用 Gradle 的并行构建特性,提高构建速度。合理划分构建任务,最大化利用多线程的优势。 3. 增量构建:针对只修改了一部分代码的情况,仅构建修改的部分,避免不必要的全量构建,节省时间和资源。 三、持续集成与持续部署的整合 为了保证代码质量,持续集成(CI)和持续部署(CD)成为了现代开发流程的重要组成部分。将 Gradle 与 CI/CD 工具(如 Jenkins、GitLab CI)结合,实现自动化构建、测试和部署流程,能够极大地提升项目的交付速度和质量。 1. 自动化测试:集成自动化测试框架,如 JUnit、TestNG,确保每次构建前后的代码质量。 2. 集成环境一致性:确保开发、测试和生产环境的高度一致性,通过 Gradle 插件如 spring-boot-maven-plugin 或 maven-surefire-plugin 等,实现跨环境的部署一致性。 3. 一键部署:利用 CI/CD 工具的部署功能,实现从构建到部署的无缝衔接,提升部署效率和可靠性。 四、未来趋势与展望 随着微服务架构、云原生应用的兴起,Gradle 的角色和应用范围正在不断扩大。未来,开发者将面临更多复杂性和变化,对构建工具的要求也将更加多元化。因此,持续学习和适应新的技术和实践,对于保持项目的竞争力至关重要。 结语 在复杂项目中高效利用 Gradle 进行构建与管理,不仅要求开发者具备深厚的技术功底,还需要灵活运用最佳实践和工具,不断优化构建流程。通过上述策略的实施,不仅能够提升项目的构建效率和稳定性,还能促进团队协作,加速产品的迭代和交付,最终推动业务目标的实现。
2024-07-29 16:10:49
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冬日暖阳
Spark
...k集群的内存资源或者优化数据处理逻辑来解决。 五、调试策略与最佳实践 1. 使用日志级别 调整日志级别(如INFO、DEBUG)可以帮助开发者在日志中获取更多详细信息。 2. 定期检查日志 通过自动化工具定期检查日志文件,可以及时发现潜在问题。 3. 利用Spark UI Spark自带的Web UI提供了详细的作业监控界面,直观显示任务状态和性能指标。 4. 错误重试机制 合理配置Spark任务的重试策略,避免因一次失败而影响整体进程。 5. 性能监控工具 集成性能监控工具(如Prometheus、Grafana)有助于实时监控系统性能,预防内存泄漏等严重问题。 六、总结与展望 日志记录是Spark应用程序开发和维护过程中的关键环节。哎呀,你知道吗?程序员们在遇到bug(小错误)的时候,那可是得使出浑身解数了!他们可不是对着电脑屏幕发呆,而是会仔细地分析问题,就像侦探破案一样。找到问题的源头后,他们就开始了他们的“调试大作战”,就像是医生给病人开药一样精准。通过这些努力,他们能优化代码,让程序跑得更顺畅,就像给汽车加了润滑剂,不仅跑得快,还稳当当的。这样,我们的应用就能更加可靠,用户用起来也更舒心啦!哎呀,你懂的,随着咱们每天产生的数据就像自来水一样哗哗流,那处理这些数据的大数据工具就得越来越厉害才行。特别是那些记录我们操作痕迹的日志管理系统,不仅要快得跟闪电一样,操作起来还得像玩手机游戏一样简单,最好还能自己动脑筋分析出点啥有价值的信息来。这样,未来日志记录这事儿就不仅仅是记录,还能帮我们找到问题、优化流程,简直就是一大神器嘛!所以,你看,这发展方向就是越来越智能、好用、高效,让科技真正服务于人,而不是让人被科技牵着鼻子走。 --- 通过本文的探讨,我们不仅学习了如何理解和利用Spark的日志信息来诊断问题,还了解了一些实用的调试技巧和最佳实践。希望这些内容能帮助你更有效地管理你的Spark应用程序,确保其在复杂的数据处理场景下稳定运行。
2024-09-07 16:03:18
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秋水共长天一色
Go Gin
...一个最简单的HTTP服务程序: go package main import ( "github.com/gin-gonic/gin" "net/http" ) func main() { r := gin.Default() r.GET("/ping", func(c gin.Context) { c.JSON(http.StatusOK, gin.H{ "message": "pong", }) }) r.Run(":8080") // 启动服务器监听8080端口 } 这段代码创建了一个Gin路由,并定义了一个GET请求路径/ping,当客户端访问这个地址时,会返回JSON格式的数据{"message": "pong"}。 个人感悟 刚接触这段代码的时候,我有点被惊到了——这么少的代码竟然能完成如此多的功能!当然,这也得益于Gin的设计理念:尽可能简化开发流程,让程序员专注于业务逻辑而不是框架细节。 --- 三、实时处理的核心 WebSocket支持 既然我们要讨论实时处理,那么就不得不提WebSocket。WebSocket就像是一个永不掉线的“聊天热线”,能让浏览器和服务器一直保持着畅通的联系。跟传统的请求-响应模式不一样,它可以让双方随时自由地“唠嗑”,想发啥就发啥,特别适合那些需要实时互动的应用,比如聊天室里你一言我一语,或者股票行情那种分分钟都在变化的东西,用它简直太合适了! Gin内置了对WebSocket的支持,我们可以直接通过中间件来实现这一功能。下面是一个完整的WebSocket示例: go package main import ( "log" "net/http" "github.com/gin-gonic/gin" "github.com/gorilla/websocket" ) var upgrader = websocket.Upgrader{ ReadBufferSize: 1024, WriteBufferSize: 1024, CheckOrigin: func(r http.Request) bool { return true // 允许跨域 }, } func handleWebSocket(c gin.Context) { ws, err := upgrader.Upgrade(c.Writer, c.Request, nil) if err != nil { log.Println("Failed to upgrade:", err) return } defer ws.Close() for { messageType, msg, err := ws.ReadMessage() if err != nil { log.Println("Error reading message:", err) break } log.Printf("Received: %s\n", string(msg)) err = ws.WriteMessage(messageType, msg) if err != nil { log.Println("Error writing message:", err) break } } } func main() { r := gin.Default() r.GET("/ws", handleWebSocket) r.Run(":8080") } 在这段代码中,我们利用gorilla/websocket包实现了WebSocket升级,并在handleWebSocket函数中处理了消息的读取与发送。你可以试着在浏览器里输入这个地址:ws://localhost:8080/ws,然后用JavaScript发个消息试试,看能不能马上收到服务器的回应。 深入探讨 说实话,刚开始写这部分代码的时候,我还担心WebSocket的兼容性问题。后来发现,只要正确设置了CheckOrigin方法,大多数现代浏览器都能正常工作。这让我更加坚定了对Gin的信心——它虽然简单,但足够强大! --- 四、进阶技巧 并发与性能优化 在实际项目中,我们可能会遇到高并发的情况。为了保证系统的稳定性,我们需要合理地管理线程池和内存分配。Gin提供了一些工具可以帮助我们做到这一点。 例如,我们可以使用sync.Pool来复用对象,减少垃圾回收的压力。下面是一个示例: go package main import ( "sync" "time" "github.com/gin-gonic/gin" ) var pool sync.Pool func init() { pool = &sync.Pool{ New: func() interface{} { return make([]byte, 1024) }, } } func handler(c gin.Context) { data := pool.Get().([]byte) defer pool.Put(data) copy(data, []byte("Hello World!")) time.Sleep(100 time.Millisecond) // 模拟耗时操作 c.String(http.StatusOK, string(data)) } func main() { r := gin.Default() r.GET("/", handler) r.Run(":8080") } 在这个例子中,我们定义了一个sync.Pool来存储临时数据。每次处理请求时,从池中获取缓冲区,处理完毕后再放回池中。这样可以避免频繁的内存分配和释放,从而提升性能。 反思与总结 其实,刚开始学习这段代码的时候,我对sync.Pool的理解还停留在表面。直到后来真正用它解决了性能瓶颈,我才意识到它的价值所在。这也让我明白,优秀的框架只是起点,关键还是要结合实际需求去探索和实践。 --- 五、未来展望 Gin与实时处理的无限可能 Gin的强大之处不仅仅在于它的易用性和灵活性,更在于它为开发者提供了广阔的想象空间。无论是构建大型分布式系统,还是打造小型实验项目,Gin都能胜任。 如果你也想尝试用Gin构建实时处理系统,不妨从一个小目标开始——比如做一个简单的在线聊天室。相信我,当你第一次看到用户实时交流的画面时,那种成就感绝对会让你欲罢不能! 最后的话 写这篇文章的过程,其实也是我自己重新审视Gin的过程。其实这个东西吧,说白了挺简单的,但让我学到了一个本事——用最利索的办法搞定事情。希望能这篇文章也能点醒你,让你在今后的开发路上,慢慢琢磨出属于自己的那套玩法!加油吧,程序员们!
2025-04-07 16:03:11
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时光倒流
Apache Solr
在探讨如何在面对外部服务依赖时优化网络连接以提高Apache Solr性能的过程中,我们触及到了一个核心问题:在互联网应用的快速演进与复杂性不断增长的背景下,如何确保依赖外部服务的系统稳定性和高效性。近期,全球范围内对云计算和边缘计算的探索与应用,为这一问题提供了新的视角和解决方案。 云计算,尤其是公有云平台,为开发者提供了弹性、可扩展的基础设施,能够动态调整资源以匹配需求的变化。例如,AWS、Azure和Google Cloud等平台,通过其强大的API接口,允许开发者轻松地集成外部服务,如数据存储、计算能力、机器学习模型等。这些服务的即时可用性和全球分布特性,使得应用能够在面临网络延迟或服务中断时,快速转向其他可用资源,从而显著提升了应用的韧性和用户体验。 边缘计算则是云计算的延伸,它将计算和数据存储能力推向离用户更近的位置,例如智能设备、物联网节点或数据中心的边缘位置。这种部署方式减少了数据在中心云之间传输的距离,降低了延迟,同时提高了数据处理速度和实时性。边缘计算特别适用于需要低延迟响应的应用场景,如实时视频流处理、自动驾驶系统等,通过本地化计算和决策,显著提高了系统的整体性能和可靠性。 结合Apache Solr的应用场景,边缘计算和云计算的融合为优化网络连接、提高搜索性能提供了新路径。例如,通过在边缘节点部署轻量级Solr实例,结合云端提供的外部服务,可以实现数据的就近处理和快速响应,同时利用云端的弹性扩展能力应对突发流量或服务需求。此外,边缘计算还能作为数据预处理的节点,减少向云中心传输的数据量,进一步优化网络带宽使用和加速查询响应时间。 总之,云计算和边缘计算的结合,为构建更加稳定、高效且具有弹性的依赖外部服务的系统提供了丰富的技术和实践路径。它们不仅能够改善网络连接问题,还能够促进数据分析、机器学习等高级功能的部署,为用户提供更高质量的服务体验。随着技术的不断进步,未来在优化Apache Solr等搜索引擎性能方面,我们可以期待更多创新的解决方案和实践。
2024-09-21 16:30:17
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风轻云淡
MemCache
...算技术的快速发展,微服务架构、容器化部署、以及Serverless计算模式逐渐成为企业数字化转型的主流趋势。在这种背景下,如何高效地管理和优化分布式缓存,成为了支撑云原生应用稳定运行的关键因素。Memcached作为一款经典的分布式内存对象缓存系统,其在云原生环境中的应用与优化,成为当前IT领域研究的热点话题。 微服务与分布式缓存的挑战 在微服务架构中,服务的解耦和模块化带来了巨大的灵活性和可扩展性,但也带来了通信成本增加、服务间依赖复杂等问题。分布式缓存作为微服务间数据共享和状态一致性维护的重要手段,对于提升系统响应速度、降低数据库压力具有不可替代的作用。然而,在分布式系统中,缓存的一致性、失效策略、以及缓存穿透等问题日益凸显,成为影响系统稳定性和性能的关键因素。 Memcached在云原生环境中的应用 面对上述挑战,Memcached通过其轻量级的设计和高效的数据访问特性,在云原生环境中找到了新的应用场景和优化路径。例如,结合Kubernetes和Docker容器技术,Memcached可以被方便地部署到集群中,实现资源的动态扩展和负载均衡。通过使用Kubernetes的服务发现和自动缩放功能,可以确保Memcached服务在高并发场景下保持良好的性能和稳定性。 同时,借助现代云平台提供的监控和日志服务,如Prometheus和ELK Stack,可以实时监控Memcached的运行状态,及时发现并定位性能瓶颈,实现故障快速响应和自动化优化。此外,通过集成Redisson等开源库或自定义实现,Memcached可以支持更多高级特性,如事务、订阅/发布消息机制等,进一步增强其在复杂业务场景下的适用性。 结语:持续优化与技术创新 随着云原生技术的不断发展,对分布式缓存的需求也在不断演变。Memcached作为一款成熟且灵活的缓存工具,其在云原生环境中的应用与优化,是一个持续探索和创新的过程。通过结合最新的云原生技术栈,如无服务器计算、事件驱动架构等,可以进一步挖掘Memcached的潜力,为其在现代云原生应用中的角色注入新的活力。在这个过程中,不断积累实践经验,推动技术的迭代与创新,是实现系统高效、稳定运行的关键所在。 通过深入分析云原生环境下的分布式缓存需求,以及Memcached在此场景下的应用实践,我们可以看到,技术的融合与创新是推动系统性能优化、应对复杂业务挑战的重要驱动力。随着技术的不断进步和应用场景的不断丰富,Memcached在云原生架构中的角色将会变得更加重要,为构建高性能、高可用的云原生应用提供坚实的基础。
2024-09-02 15:38:39
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人生如戏
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...于文件处理和安全验证机制的最新实践与发展动态。 近期,Spring Boot作为主流Java Web开发框架,在其最新的2.5版本中增强了对文件上传的支持,不仅简化了配置流程,还优化了大文件分块上传与断点续传等功能。例如,开发者可以利用MultipartFile接口轻松处理多部分表单提交的文件,并结合云存储服务(如阿里云OSS或AWS S3)进行分布式文件存储与管理,极大地提高了系统的稳定性和可扩展性。 同时,针对安全性问题,Spring Security框架提供了更严格的CSRF保护和JWT token验证等机制,确保用户在执行敏感操作(如文件上传与下载)时的身份合法性。此外,OAuth 2.0授权协议在企业级应用中的普及,使得跨系统、跨平台的用户身份验证与授权更为便捷且安全。 另外,随着前端技术的发展,诸如React、Vue.js等现代前端框架也实现了对文件上传组件的高度封装,配合后端API能够提供无缝的用户体验。例如,通过axios库在前端发起multipart/form-data类型的POST请求,配合后端的RESTful API完成文件上传过程,而后再通过响应式编程实现文件上传状态的实时反馈。 综上所述,随着技术的演进,无论是后端框架还是前端技术,都在不断提升文件上传下载功能的安全性、易用性和性能表现。在实际项目开发中,除了掌握基础的文件处理方法外,还需关注行业前沿趋势,灵活运用新技术手段以满足不断变化的业务需求。
2023-11-12 20:53:42
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...技术的最新进展与最佳实践显得尤为重要。最近,Kubernetes社区发布了1.23版本,引入了一系列优化内存管理的新特性,如改进的内存压力检测机制和更精细的QoS(服务质量)控制,使得集群能够更加智能地处理内存资源紧张的情况,确保系统稳定性和应用性能。 此外,在云原生计算基金会(CNCF)的一篇深度解读文章中,作者详细探讨了Kubernetes内存管理背后的原理,并结合实际场景分析了如何根据应用程序特性和业务需求合理设置内存请求和限制,以实现资源的有效利用和成本控制。同时,文中还引用了Google Borg论文中的经典研究,揭示了大规模分布式系统内存资源调度的复杂性及其解决方案在Kubernetes设计中的体现。 对于希望进一步提升Kubernetes集群资源管理能力的用户,可以关注一些业内知名的案例研究,例如Netflix如何借助Kubernetes进行大规模服务部署时的内存优化策略。这些实战经验不仅有助于理解理论知识,还能指导读者在实际环境中运用和调整内存配置,从而最大化资源使用效率,降低运维风险。 总之,随着Kubernetes生态系统的持续发展和容器技术的日臻完善,不断跟进最新的内存管理实践与研究动态,将助力企业和开发者更好地驾驭这一强大的容器编排工具,构建高效、稳定的云原生架构。
2023-12-23 12:14:07
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Netty
...考虑了性能,也兼顾了稳定性。咱们可以从以下几个方面入手,看看它是怎么做到的。 --- 二、为什么需要故障恢复? 首先,咱们得明白一个问题:为什么我们需要故障恢复?在现实世界中,网络环境复杂多变,服务器宕机、网络抖动、数据丢失等情况随时随地可能发生。如果我们的程序没有应对这些问题的能力,那后果简直不堪设想! 想象一下,你正在做一个在线支付系统,用户刚输入完支付信息,结果服务器突然挂了,这笔交易失败了。哎呀,这要是让用户碰上了,那可真是抓狂了!所以啊,咱们得想点办法,给系统加点“容错”的本事,不然出了问题用户可就懵圈了。说白了,故障恢复不就是干这个的嘛,就是为了不让小问题变成大麻烦! Netty在这方面做得非常到位。它有一套挺管用的招数,就算网络突然“捣乱”或者出问题了,也能尽量把损失降到最低,然后赶紧恢复到正常状态,一点儿都不耽误事儿。接下来,咱们就一步步拆解这些机制。 --- 三、Netty的故障恢复机制 3.1 异常处理与重试机制 首先,咱们来看看Netty最基础的故障恢复手段:异常处理与重试机制。 Netty提供了一种优雅的方式来处理异常。好比说呗,当客户端和服务器之间的连接突然“闹别扭”了,Netty就会立刻反应过来,自动给我们发个提醒,就像是“叮咚!出问题啦!”这样,咱们就能赶紧去处理这个小麻烦了。具体代码如下: java // 定义一个ChannelFutureListener,用于监听连接状态 ChannelFuture future = channel.connect(remoteAddress); future.addListener((ChannelFutureListener) futureListen -> { if (!futureListen.isSuccess()) { System.out.println("连接失败,尝试重新连接..."); // 这里可以加入重试逻辑 scheduleRetry(); } }); 在这段代码中,我们通过addListener为连接操作添加了一个监听器。如果连接失败,我们会打印一条日志并调用scheduleRetry()方法。这个办法啊,特别适合用来搞那种简单的重试操作,比如说隔一会儿就再试试重新连上啥的,挺实用的! 当然啦,实际项目中可能需要更复杂的重试策略,比如指数退避算法。不过Netty已经为我们提供了足够的灵活性,剩下的就是根据需求去实现啦! --- 3.2 零拷贝技术与内存管理 接下来,咱们聊聊另一个关键点:零拷贝技术与内存管理。 在高并发场景下,频繁的数据传输会导致内存占用飙升,进而引发GC(垃圾回收)风暴。Netty通过零拷贝技术很好地解决了这个问题。简单说呢,零拷贝技术就像是给数据开了一条“直达通道”,不用再把数据倒来倒去地复制一遍,就能让它直接从这儿跑到那儿。 举个例子,假设我们要将文件内容发送给远程客户端,传统的做法是先将文件读取到内存中,然后再逐字节写入Socket输出流。这样不仅效率低下,还会浪费大量内存资源。Netty 这家伙可聪明了,它能用 FileRegion 类直接把文件塞进 Socket 通道里,这样就省得在内存里来回倒腾数据啦,效率蹭蹭往上涨! java // 使用FileRegion发送文件 FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(new File("data.txt")); FileRegion region = new DefaultFileRegion(fileInputStream.getChannel(), 0, fileSize); channel.writeAndFlush(region); 在这段代码中,我们利用DefaultFileRegion将文件内容直接传递给了Netty的通道,大大提升了传输效率。 --- 3.3 长连接复用与心跳检测 第三个重要的机制是长连接复用与心跳检测。 在高并发环境下,频繁创建和销毁TCP连接的成本是非常高的。所以啊,Netty这个家伙超级聪明,它能让一个TCP连接反复用,不用每次都重新建立新的连接。这就像是你跟朋友煲电话粥,不用每次说完一句话就挂断重拨,直接接着聊就行啦,省心又省资源! 与此同时,为了防止连接因为长时间闲置而失效,Netty还引入了心跳检测机制。简单说吧,就像你隔一会儿给对方发个“我还在线”的消息,就为了确认你们的联系没断就行啦! java // 设置心跳检测参数 Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); bootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // 开启TCP保活功能 bootstrap.option(ChannelOption.CONNECT_TIMEOUT_MILLIS, 5000); // 设置连接超时时间 在这里,我们通过设置SO_KEEPALIVE选项开启了TCP保活功能,并设置了最长的连接等待时间为5秒。这样一来,即使网络出现短暂中断,Netty也会自动尝试恢复连接。 --- 3.4 数据缓冲与批量处理 最后一个要点是数据缓冲与批量处理。 在网络通信过程中,数据的大小和频率往往不可控。要是每次传来的数据都一点点的,那老是去处理这些小碎数据,就会多花不少功夫啦。Netty通过内置的缓冲区(Buffer)解决了这个问题。 例如,我们可以使用ByteBuf来存储和处理接收到的数据。ByteBuf就像是内存管理界的“万金油”,不仅能够灵活地伸缩大小,还能轻松应对各种编码需求,简直是程序员手里的瑞士军刀! java // 创建一个ByteBuf实例 ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(1024); buffer.writeBytes(data); // 处理数据 while (buffer.readableBytes() > 0) { byte b = buffer.readByte(); process(b); } 在这段代码中,我们首先创建了一个容量为1024字节的缓冲区,然后将接收到的数据写入其中。接着,我们通过循环逐个读取并处理缓冲区中的数据。这种方式不仅可以提高处理效率,还能更好地应对突发流量。 --- 四、总结与展望 好了,朋友们,今天的分享就到这里啦!通过上面的内容,相信大家对Netty的故障恢复机制有了更深的理解。不管是应对各种意外情况的异常处理,还是能让数据传输更高效的零拷贝技术,又或者是能重复利用长连接和设置数据缓冲这些招数,Netty可真是个实力派选手啊! 不过,技术的世界永远没有尽头。Netty虽然已经足够优秀,但在某些特殊场景下仍可能存在局限性。未来的日子啊,我超级期待能看到更多的小伙伴,在Netty的基础上大展身手,把自己的系统捯饬得既聪明又靠谱,简直就像给它装了个“智慧大脑”一样! 最后,我想说的是,技术的学习是一个不断探索的过程。希望大家能在实践中积累经验,在挑战中成长进步。如果你有任何疑问或者想法,欢迎随时留言交流哦! 祝大家都能写出又快又稳的代码,一起迈向技术巅峰吧!😎
2025-03-19 16:22:40
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红尘漫步
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...在现代企业级应用中的实践与发展显得尤为重要。近期,Oracle发布了最新版本的数据库产品,其中对AQ组件进行了多项优化升级,不仅提升了消息处理效率,还增强了与云环境和其他消息服务的集成能力。 2022年,Oracle官方博客分享了一篇题为《Oracle AQ的新特性及其在微服务架构中的应用》的文章,详细解读了Oracle 19C及更高版本中AQ的改进之处,如支持JSON格式的消息负载、更灵活的多租户管理和跨数据库的分布式队列功能等。这些新特性使得AQ能够更好地适应当前流行的微服务架构,实现不同服务间高效可靠的数据传输与同步。 此外,在开源社区层面,Apache ActiveMQ Artemis作为一款广泛采用的消息中间件,也在持续演进以满足不断变化的企业需求。其与Oracle AQ的兼容性有所提升,用户现在可以在多种场景下根据实际业务需求选择适合的消息队列解决方案。 同时,对于Java开发者而言,《Java Message Service (JMS)实战》一书提供了大量关于利用JMS进行消息传递的实战案例和最佳实践,有助于读者在实际项目中更加熟练地运用JMS与Oracle AQ结合,构建高性能、高可用的消息驱动系统。 综上所述,无论是紧跟Oracle AQ的最新发展动态,还是探究开源替代方案与相关技术书籍的学习,都将帮助开发者更好地掌握消息队列技术,并将其应用于实际工作中,以提升系统的整体性能与稳定性。
2023-12-17 14:22:22
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Kafka
...织结构。接下来,我会结合自己的理解和实践,给大家分享一些干货。 --- 2. 命名规范 让Kafka的世界井然有序 2.1 主题(Topic):Kafka世界的基石 首先,我们来聊聊主题(Topic)。在Kafka里面呢,主题就好比是一个文件夹,所有的消息啊,就像文件一样,一股脑儿地塞进这个文件夹里头。每一个主题都有一个唯一的名称,这个名字就是它的标识符。比如说嘛,你可以建个叫user_events的话题分区,专门用来存用户干的事儿,点啥、买啥、逛哪儿,都往里丢,方便又清晰! java // 创建一个Kafka主题 kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 3 --topic user_events 这里的关键点在于,主题的名字要尽量简单明了,避免使用特殊字符或者空格。哎呀,这就好比你给文件夹起个特别绕口的名字,结果自己都记不住路径了,Kafka也是一样!它会根据主题的名字创建对应的文件夹结构,但要是主题名太复杂,搞不好就会在找东西的时候迷路,路径解析起来就容易出岔子啦。而且啊,主题的名字最好起得通俗易懂一点,让大伙儿一眼扫过去就明白这是干啥用的。 2.2 分区(Partition):主题的分身术 接着说分区(Partition)。每个主题都可以被划分为多个分区,每个分区就是一个日志文件。分区的作用是什么呢?它可以提高并发性和扩展性。比如说,你有个主题叫orders(订单),你可以把它分成5个区(分区)。这样一来,不同的小伙伴就能一起开工,各自处理这些区里的数据啦! java // 查看主题的分区信息 kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic orders 分区的数量决定了并发的上限。所以,在设计主题时,你需要仔细权衡分区数量。太多的话,管理起来麻烦;太少的话,可能无法充分利用资源。我一般会根据预计的消息量来决定分区的数量。比如说,如果一秒能收到几千条消息,那分区设成10到20个就挺合适的。毕竟分区太多太少了都不好,得根据实际情况来调,不然可能会卡壳或者资源浪费啊! 2.3 消费者组(Consumer Group):团队协作的秘密武器 最后,我们来说消费者组(Consumer Group)。消费者组是一组消费者的集合,它们共同消费同一个主题的消息。每个消费者组都有一个唯一的名称,这个名字同样非常重要。 java // 创建一个消费者组 kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic user_events --group my_consumer_group 消费者组的设计理念是为了实现负载均衡和故障恢复。比如说,如果有两个小伙伴在一个小组里,系统就会帮他们自动分配任务(也就是主题的分区),这样大家就不会抢来抢去,重复干同样的活儿啦!而且呢,要是有个消费者挂掉了或者出问题了,其他的消费者就会顶上来,接手它负责的那些分区,接着干活儿,完全不受影响。 --- 3. 组织结构 Kafka的大脑与四肢 3.1 集群(Cluster):Kafka的心脏 Kafka集群是由多个Broker组成的,Broker是Kafka的核心组件,负责存储和转发消息。一个Broker就是一个节点,多个Broker协同工作,形成一个分布式的系统。 java // 启动Kafka Broker nohup kafka-server-start.sh config/server.properties & Broker的数量决定了系统的容错能力和性能。其实啊,通常咱们都会建议弄三个Broker,为啥呢?就怕万一有个家伙“罢工”了,比如突然挂掉或者出问题,别的还能顶上,整个系统就不耽误干活啦!不过,Broker的数量也不能太多,否则会增加管理和维护的成本。 3.2 Zookeeper:Kafka的大脑 Zookeeper是Kafka的协调器,它负责管理集群的状态和配置。没有Zookeeper,Kafka就无法正常运作。比如说啊,新添了个Broker(也就是那个消息中转站),Zookeeper就会赶紧告诉其他Broker:“嘿,快看看这位新伙伴,更新一下你们的状态吧!”还有呢,要是某个分区的老大换了(Leader切换了),Zookeeper也会在一旁默默记好这笔账,生怕漏掉啥重要信息似的。 java // 启动Zookeeper nohup zookeeper-server-start.sh config/zookeeper.properties & 虽然Zookeeper很重要,但它也有一定的局限性。比如,它可能会成为单点故障,影响整个系统的稳定性。因此,近年来Kafka也在尝试去掉对Zookeeper的依赖,开发了自己的内部协调机制。 3.3 日志(Log):Kafka的四肢 日志是Kafka存储消息的地方,每个分区对应一个日志文件。嘿,这个日志设计可太聪明了!它用的是顺序写入的方法,就像一条直线往前跑,根本不用左顾右盼,写起来那叫一个快,效率直接拉满! java // 查看日志路径 cat config/server.properties | grep log.dirs 日志的大小可以通过参数log.segment.bytes来控制。默认值是1GB,你可以根据实际情况调整。要是日志文件太大了,查个东西就像在大海捞针一样慢吞吞的;但要是弄得太小吧,又老得换新的日志文件,麻烦得很,还费劲。 --- 4. 实战演练 从零搭建一个Kafka环境 说了这么多理论,咱们来实际操作一下吧!假设我们要搭建一个简单的Kafka环境,用来收集用户的登录日志。 4.1 安装Kafka和Zookeeper 首先,我们需要安装Kafka和Zookeeper。可以从官网下载最新的二进制包,解压后按照文档配置即可。 bash 下载Kafka wget https://downloads.apache.org/kafka/3.4.0/kafka_2.13-3.4.0.tgz 解压 tar -xzf kafka_2.13-3.4.0.tgz 4.2 创建主题和消费者 接下来,我们创建一个名为login_logs的主题,并启动一个消费者来监听消息。 bash 创建主题 bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 3 --topic login_logs 启动消费者 bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic login_logs --from-beginning 4.3 生产消息 最后,我们可以编写一个简单的Java程序来生产消息。 java import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer; import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord; import java.util.Properties; public class KafkaProducerExample { public static void main(String[] args) { Properties props = new Properties(); props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092"); props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer"); KafkaProducer producer = new KafkaProducer<>(props); for (int i = 0; i < 10; i++) { producer.send(new ProducerRecord<>("login_logs", "key" + i, "value" + i)); } producer.close(); } } 这段代码会向login_logs主题发送10条消息,每条消息都有一个唯一的键和值。 --- 5. 总结 Kafka的魅力在于细节 好了,到这里咱们的Kafka之旅就告一段落了。通过这篇文章,我希望大家能更好地理解Kafka的命名规范和组织结构。Kafka为啥这么牛?因为它在设计的时候真是把每个小细节都琢磨得特别透。就像给主题起名字吧,分个区啦,还有消费者组怎么配合干活儿,这些地方都能看出人家确实是下了一番功夫的,真不是随便凑合出来的! 当然,Kafka的学习之路还有很多内容需要探索,比如监控、调优、安全等等。其实我觉得啊,只要你把命名的规矩弄明白了,东西该怎么放也心里有数了,那你就算是走上正轨啦,成功嘛,它就已经在向你招手啦!加油吧,朋友们! --- 希望这篇文章对你有所帮助,如果有任何疑问,欢迎随时交流哦!
2025-04-05 15:38:52
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彩虹之上
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...r容器运行MySQL服务后,您可能对持续优化数据库性能、安全性以及更广泛的Docker与数据库管理的实践案例感兴趣。以下为您推荐几篇时效性和针对性较强的延伸阅读材料: 1. “Docker最佳实践:在生产环境中高效部署和管理MySQL”(TechTarget,2023年4月)——该文章详述了在实际生产环境中运用Docker部署MySQL时应遵循的最佳实践,包括资源限制、日志管理和备份恢复策略。 2. “容器化时代下MySQL安全配置的关键要点”(InfoQ,2023年5月)——探讨了在使用Docker运行MySQL时的安全风险及应对措施,例如如何加密数据传输、设置防火墙规则以保护数据库免受外部攻击。 3. “基于Kubernetes的MySQL高可用架构设计与实战”(云栖社区,2023年3月)——针对在 Kubernetes 集群中部署MySQL并实现高可用性的最新实践分享,展示了如何利用StatefulSet等特性确保数据库服务的稳定性和容灾能力。 4. “深度解析MySQL 8.0新特性及其在Docker环境中的应用”(DBAZone,2023年2月)——这篇技术解读详细介绍了MySQL 8.0版本的新功能,并结合Docker实例演示如何在容器环境下有效利用这些新特性来提升数据库性能和管理效率。 通过阅读以上推荐的文章,您可以进一步掌握Docker与MySQL结合的高级应用场景,并了解最新的数据库管理技术和行业动态,从而更好地服务于您的项目开发与运维工作。
2023-05-29 17:31:06
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...,特别是在数据保护和稳定性方面。 2022年5月,SQLite官方发布了版本3.37.0,其中引入了更多的完整性检查机制以及优化的写入策略,以降低因硬件故障、程序异常导致的数据损坏风险。同时,该版本还改进了WAL(Write Ahead Log)模式下的性能和可靠性,使得即使在高并发场景下也能更有效地防止数据库损坏。 此外,一些数据库管理工具如DB Browser for SQLite和SQLite Expert Personal等,也开始集成更为先进的数据库维护功能,如定期健康检查、自动修复及实时备份功能,这些都能够有效帮助开发者和用户在SQLite数据库出现问题时快速恢复数据,减少潜在的数据丢失风险。 值得注意的是,在实际应用中,结合云存储服务进行增量备份和容灾也是提升SQLite数据库安全性的有力手段。例如,将本地SQLite数据库定期同步至云端,并通过云端数据库的冗余备份和故障切换机制,能够在设备断电或App崩溃时,最大程度地保障用户数据的安全性和完整性。 总之,随着SQLite数据库技术的不断演进及其配套工具的日益完善,开发者们在面对数据库损坏问题时有了更多解决方案和选择,为移动应用尤其是聊天记录这类重要数据的持久化存储提供了更强有力的保障。在未来,继续关注SQLite的最新研究动态和技术革新,将是优化数据管理、提升用户体验的重要一环。
2023-11-23 18:22:40
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...了.NET/C异常机制后,实践中如何进一步优化和规范异常处理策略成为了开发者关注的焦点。近期,微软发布了.NET 6,并对其异常处理机制进行了多项改进与增强,其中包括对finally块执行性能的优化以及新增的全局异常过滤器功能。 首先,在.NET 6中,对于finally块中的清理逻辑,编译器进行了底层优化,确保在面对异常情况时能够更高效地释放资源,从而提升了程序的健壮性和稳定性。此外,.NET 6引入了一个名为“Global Exception Filters”的新特性,允许开发者在应用程序级别定义统一的异常筛选和处理逻辑,这为全局异常处理提供了更加灵活和强大的工具。 同时,针对自定义异常类的设计原则,社区专家建议遵循SOLID设计原则,确保异常类具备良好的可扩展性和易用性。例如,通过实现Exception基类并提供丰富的上下文信息,可以帮助开发团队和API用户更快定位问题根源,进而提升软件质量及维护效率。 另外,关于何时抛出或捕获异常的讨论也在持续进行中。有文章深度剖析了《Effective C》一书中提出的异常使用准则,并结合实际案例分析了过度使用异常可能导致的性能损耗和代码可读性下降等问题。因此,提倡在编写代码时采用防御性编程策略,如预先检查参数的有效性、合理运用Try-Parse等方法,以减少不必要的异常抛出。 综上所述,随着.NET技术的发展和业界最佳实践的不断演进,深入学习和掌握最新的异常处理技巧,将有助于我们在日常开发工作中构建更为稳定、高效的软件系统。
2023-04-13 13:38:26
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...,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。 本文来源于今日头条: 本次分享将主要介绍今日头条推荐系统概览以及内容分析、用户标签、评估分析,内容安全等原理。 一、系统概览 推荐系统,如果用形式化的方式去描述实际上是拟合一个用户对内容满意度的函数,这个函数需要输入三个维度的变量。 第一个维度是内容。头条现在已经是一个综合内容平台,图文、视频、UGC小视频、问答、微头条,每种内容有很多自己的特征,需要考虑怎样提取不同内容类型的特征做好推荐。 第二个维度是用户特征。包括各种兴趣标签,职业、年龄、性别等,还有很多模型刻划出的隐式用户兴趣等。 第三个维度是环境特征。这是移动互联网时代推荐的特点,用户随时随地移动,在工作场合、通勤、旅游等不同的场景,信息偏好有所偏移。 结合三方面的维度,模型会给出一个预估,即推测推荐内容在这一场景下对这一用户是否合适。 这里还有一个问题,如何引入无法直接衡量的目标? 推荐模型中,点击率、阅读时间、点赞、评论、转发包括点赞都是可以量化的目标,能够用模型直接拟合做预估,看线上提升情况可以知道做的好不好。 但一个大体量的推荐系统,服务用户众多,不能完全由指标评估,引入数据指标以外的要素也很重要。 比如广告和特型内容频控。像问答卡片就是比较特殊的内容形式,其推荐的目标不完全是让用户浏览,还要考虑吸引用户回答为社区贡献内容。这些内容和普通内容如何混排,怎样控制频控都需要考虑。 此外,平台出于内容生态和社会责任的考量,像低俗内容的打压,标题党、低质内容的打压,重要新闻的置顶、加权、强插,低级别账号内容降权都是算法本身无法完成,需要进一步对内容进行干预。 下面我将简单介绍在上述算法目标的基础上如何对其实现。 前面提到的公式y = F(Xi ,Xu ,Xc),是一个很经典的监督学习问题。可实现的方法有很多,比如传统的协同过滤模型,监督学习算法Logistic Regression模型,基于深度学习的模型,Factorization Machine和GBDT等。 一个优秀的工业级推荐系统需要非常灵活的算法实验平台,可以支持多种算法组合,包括模型结构调整。因为很难有一套通用的模型架构适用于所有的推荐场景。 现在很流行将LR和DNN结合,前几年Facebook也将LR和GBDT算法做结合。今日头条旗下几款产品都在沿用同一套强大的算法推荐系统,但根据业务场景不同,模型架构会有所调整。 模型之后再看一下典型的推荐特征,主要有四类特征会对推荐起到比较重要的作用。 第一类是相关性特征,就是评估内容的属性和与用户是否匹配。显性的匹配包括关键词匹配、分类匹配、来源匹配、主题匹配等。像FM模型中也有一些隐性匹配,从用户向量与内容向量的距离可以得出。 第二类是环境特征,包括地理位置、时间。这些既是bias特征,也能以此构建一些匹配特征。 第三类是热度特征。包括全局热度、分类热度,主题热度,以及关键词热度等。内容热度信息在大的推荐系统特别在用户冷启动的时候非常有效。 第四类是协同特征,它可以在部分程度上帮助解决所谓算法越推越窄的问题。 协同特征并非考虑用户已有历史。而是通过用户行为分析不同用户间相似性,比如点击相似、兴趣分类相似、主题相似、兴趣词相似,甚至向量相似,从而扩展模型的探索能力。 模型的训练上,头条系大部分推荐产品采用实时训练。实时训练省资源并且反馈快,这对信息流产品非常重要。用户需要行为信息可以被模型快速捕捉并反馈至下一刷的推荐效果。 我们线上目前基于storm集群实时处理样本数据,包括点击、展现、收藏、分享等动作类型。 模型参数服务器是内部开发的一套高性能的系统,因为头条数据规模增长太快,类似的开源系统稳定性和性能无法满足,而我们自研的系统底层做了很多针对性的优化,提供了完善运维工具,更适配现有的业务场景。 目前,头条的推荐算法模型在世界范围内也是比较大的,包含几百亿原始特征和数十亿向量特征。 整体的训练过程是线上服务器记录实时特征,导入到Kafka文件队列中,然后进一步导入Storm集群消费Kafka数据,客户端回传推荐的label构造训练样本,随后根据最新样本进行在线训练更新模型参数,最终线上模型得到更新。 这个过程中主要的延迟在用户的动作反馈延时,因为文章推荐后用户不一定马上看,不考虑这部分时间,整个系统是几乎实时的。 但因为头条目前的内容量非常大,加上小视频内容有千万级别,推荐系统不可能所有内容全部由模型预估。 所以需要设计一些召回策略,每次推荐时从海量内容中筛选出千级别的内容库。召回策略最重要的要求是性能要极致,一般超时不能超过50毫秒。 召回策略种类有很多,我们主要用的是倒排的思路。离线维护一个倒排,这个倒排的key可以是分类,topic,实体,来源等。 排序考虑热度、新鲜度、动作等。线上召回可以迅速从倒排中根据用户兴趣标签对内容做截断,高效的从很大的内容库中筛选比较靠谱的一小部分内容。 二、内容分析 内容分析包括文本分析,图片分析和视频分析。头条一开始主要做资讯,今天我们主要讲一下文本分析。文本分析在推荐系统中一个很重要的作用是用户兴趣建模。 没有内容及文本标签,无法得到用户兴趣标签。举个例子,只有知道文章标签是互联网,用户看了互联网标签的文章,才能知道用户有互联网标签,其他关键词也一样。 另一方面,文本内容的标签可以直接帮助推荐特征,比如魅族的内容可以推荐给关注魅族的用户,这是用户标签的匹配。 如果某段时间推荐主频道效果不理想,出现推荐窄化,用户会发现到具体的频道推荐(如科技、体育、娱乐、军事等)中阅读后,再回主feed,推荐效果会更好。 因为整个模型是打通的,子频道探索空间较小,更容易满足用户需求。只通过单一信道反馈提高推荐准确率难度会比较大,子频道做的好很重要。而这也需要好的内容分析。 上图是今日头条的一个实际文本case。可以看到,这篇文章有分类、关键词、topic、实体词等文本特征。 当然不是没有文本特征,推荐系统就不能工作,推荐系统最早期应用在Amazon,甚至沃尔玛时代就有,包括Netfilx做视频推荐也没有文本特征直接协同过滤推荐。 但对资讯类产品而言,大部分是消费当天内容,没有文本特征新内容冷启动非常困难,协同类特征无法解决文章冷启动问题。 今日头条推荐系统主要抽取的文本特征包括以下几类。首先是语义标签类特征,显式为文章打上语义标签。 这部分标签是由人定义的特征,每个标签有明确的意义,标签体系是预定义的。 此外还有隐式语义特征,主要是topic特征和关键词特征,其中topic特征是对于词概率分布的描述,无明确意义;而关键词特征会基于一些统一特征描述,无明确集合。 另外文本相似度特征也非常重要。在头条,曾经用户反馈最大的问题之一就是为什么总推荐重复的内容。这个问题的难点在于,每个人对重复的定义不一样。 举个例子,有人觉得这篇讲皇马和巴萨的文章,昨天已经看过类似内容,今天还说这两个队那就是重复。 但对于一个重度球迷而言,尤其是巴萨的球迷,恨不得所有报道都看一遍。解决这一问题需要根据判断相似文章的主题、行文、主体等内容,根据这些特征做线上策略。 同样,还有时空特征,分析内容的发生地点以及时效性。比如武汉限行的事情推给北京用户可能就没有意义。 最后还要考虑质量相关特征,判断内容是否低俗,色情,是否是软文,鸡汤? 上图是头条语义标签的特征和使用场景。他们之间层级不同,要求不同。 分类的目标是覆盖全面,希望每篇内容每段视频都有分类;而实体体系要求精准,相同名字或内容要能明确区分究竟指代哪一个人或物,但不用覆盖很全。 概念体系则负责解决比较精确又属于抽象概念的语义。这是我们最初的分类,实践中发现分类和概念在技术上能互用,后来统一用了一套技术架构。 目前,隐式语义特征已经可以很好的帮助推荐,而语义标签需要持续标注,新名词新概念不断出现,标注也要不断迭代。其做好的难度和资源投入要远大于隐式语义特征,那为什么还需要语义标签? 有一些产品上的需要,比如频道需要有明确定义的分类内容和容易理解的文本标签体系。语义标签的效果是检查一个公司NLP技术水平的试金石。 今日头条推荐系统的线上分类采用典型的层次化文本分类算法。 最上面Root,下面第一层的分类是像科技、体育、财经、娱乐,体育这样的大类,再下面细分足球、篮球、乒乓球、网球、田径、游泳…,足球再细分国际足球、中国足球,中国足球又细分中甲、中超、国家队…,相比单独的分类器,利用层次化文本分类算法能更好地解决数据倾斜的问题。 有一些例外是,如果要提高召回,可以看到我们连接了一些飞线。这套架构通用,但根据不同的问题难度,每个元分类器可以异构,像有些分类SVM效果很好,有些要结合CNN,有些要结合RNN再处理一下。 上图是一个实体词识别算法的case。基于分词结果和词性标注选取候选,期间可能需要根据知识库做一些拼接,有些实体是几个词的组合,要确定哪几个词结合在一起能映射实体的描述。 如果结果映射多个实体还要通过词向量、topic分布甚至词频本身等去歧,最后计算一个相关性模型。 三、用户标签 内容分析和用户标签是推荐系统的两大基石。内容分析涉及到机器学习的内容多一些,相比而言,用户标签工程挑战更大。 今日头条常用的用户标签包括用户感兴趣的类别和主题、关键词、来源、基于兴趣的用户聚类以及各种垂直兴趣特征(车型,体育球队,股票等)。还有性别、年龄、地点等信息。 性别信息通过用户第三方社交账号登录得到。年龄信息通常由模型预测,通过机型、阅读时间分布等预估。 常驻地点来自用户授权访问位置信息,在位置信息的基础上通过传统聚类的方法拿到常驻点。 常驻点结合其他信息,可以推测用户的工作地点、出差地点、旅游地点。这些用户标签非常有助于推荐。 当然最简单的用户标签是浏览过的内容标签。但这里涉及到一些数据处理策略。 主要包括: 一、过滤噪声。通过停留时间短的点击,过滤标题党。 二、热点惩罚。对用户在一些热门文章(如前段时间PG One的新闻)上的动作做降权处理。理论上,传播范围较大的内容,置信度会下降。 三、时间衰减。用户兴趣会发生偏移,因此策略更偏向新的用户行为。因此,随着用户动作的增加,老的特征权重会随时间衰减,新动作贡献的特征权重会更大。 四、惩罚展现。如果一篇推荐给用户的文章没有被点击,相关特征(类别,关键词,来源)权重会被惩罚。当 然同时,也要考虑全局背景,是不是相关内容推送比较多,以及相关的关闭和dislike信号等。 用户标签挖掘总体比较简单,主要还是刚刚提到的工程挑战。头条用户标签第一版是批量计算框架,流程比较简单,每天抽取昨天的日活用户过去两个月的动作数据,在Hadoop集群上批量计算结果。 但问题在于,随着用户高速增长,兴趣模型种类和其他批量处理任务都在增加,涉及到的计算量太大。 2014年,批量处理任务几百万用户标签更新的Hadoop任务,当天完成已经开始勉强。集群计算资源紧张很容易影响其它工作,集中写入分布式存储系统的压力也开始增大,并且用户兴趣标签更新延迟越来越高。 面对这些挑战。2014年底今日头条上线了用户标签Storm集群流式计算系统。改成流式之后,只要有用户动作更新就更新标签,CPU代价比较小,可以节省80%的CPU时间,大大降低了计算资源开销。 同时,只需几十台机器就可以支撑每天数千万用户的兴趣模型更新,并且特征更新速度非常快,基本可以做到准实时。这套系统从上线一直使用至今。 当然,我们也发现并非所有用户标签都需要流式系统。像用户的性别、年龄、常驻地点这些信息,不需要实时重复计算,就仍然保留daily更新。 四、评估分析 上面介绍了推荐系统的整体架构,那么如何评估推荐效果好不好? 有一句我认为非常有智慧的话,“一个事情没法评估就没法优化”。对推荐系统也是一样。 事实上,很多因素都会影响推荐效果。比如侯选集合变化,召回模块的改进或增加,推荐特征的增加,模型架构的改进在,算法参数的优化等等,不一一举例。 评估的意义就在于,很多优化最终可能是负向效果,并不是优化上线后效果就会改进。 全面的评估推荐系统,需要完备的评估体系、强大的实验平台以及易用的经验分析工具。 所谓完备的体系就是并非单一指标衡量,不能只看点击率或者停留时长等,需要综合评估。 很多公司算法做的不好,并非是工程师能力不够,而是需要一个强大的实验平台,还有便捷的实验分析工具,可以智能分析数据指标的置信度。 一个良好的评估体系建立需要遵循几个原则,首先是兼顾短期指标与长期指标。我在之前公司负责电商方向的时候观察到,很多策略调整短期内用户觉得新鲜,但是长期看其实没有任何助益。 其次,要兼顾用户指标和生态指标。既要为内容创作者提供价值,让他更有尊严的创作,也有义务满足用户,这两者要平衡。 还有广告主利益也要考虑,这是多方博弈和平衡的过程。 另外,要注意协同效应的影响。实验中严格的流量隔离很难做到,要注意外部效应。 强大的实验平台非常直接的优点是,当同时在线的实验比较多时,可以由平台自动分配流量,无需人工沟通,并且实验结束流量立即回收,提高管理效率。 这能帮助公司降低分析成本,加快算法迭代效应,使整个系统的算法优化工作能够快速往前推进。 这是头条A/B Test实验系统的基本原理。首先我们会做在离线状态下做好用户分桶,然后线上分配实验流量,将桶里用户打上标签,分给实验组。 举个例子,开一个10%流量的实验,两个实验组各5%,一个5%是基线,策略和线上大盘一样,另外一个是新的策略。 实验过程中用户动作会被搜集,基本上是准实时,每小时都可以看到。但因为小时数据有波动,通常是以天为时间节点来看。动作搜集后会有日志处理、分布式统计、写入数据库,非常便捷。 在这个系统下工程师只需要设置流量需求、实验时间、定义特殊过滤条件,自定义实验组ID。系统可以自动生成:实验数据对比、实验数据置信度、实验结论总结以及实验优化建议。 当然,只有实验平台是远远不够的。线上实验平台只能通过数据指标变化推测用户体验的变化,但数据指标和用户体验存在差异,很多指标不能完全量化。 很多改进仍然要通过人工分析,重大改进需要人工评估二次确认。 五、内容安全 最后要介绍今日头条在内容安全上的一些举措。头条现在已经是国内最大的内容创作与分发凭条,必须越来越重视社会责任和行业领导者的责任。如果1%的推荐内容出现问题,就会产生较大的影响。 现在,今日头条的内容主要来源于两部分,一是具有成熟内容生产能力的PGC平台 一是UGC用户内容,如问答、用户评论、微头条。这两部分内容需要通过统一的审核机制。如果是数量相对少的PGC内容,会直接进行风险审核,没有问题会大范围推荐。 UGC内容需要经过一个风险模型的过滤,有问题的会进入二次风险审核。审核通过后,内容会被真正进行推荐。这时如果收到一定量以上的评论或者举报负向反馈,还会再回到复审环节,有问题直接下架。 整个机制相对而言比较健全,作为行业领先者,在内容安全上,今日头条一直用最高的标准要求自己。 分享内容识别技术主要鉴黄模型,谩骂模型以及低俗模型。今日头条的低俗模型通过深度学习算法训练,样本库非常大,图片、文本同时分析。 这部分模型更注重召回率,准确率甚至可以牺牲一些。谩骂模型的样本库同样超过百万,召回率高达95%+,准确率80%+。如果用户经常出言不讳或者不当的评论,我们有一些惩罚机制。 泛低质识别涉及的情况非常多,像假新闻、黑稿、题文不符、标题党、内容质量低等等,这部分内容由机器理解是非常难的,需要大量反馈信息,包括其他样本信息比对。 目前低质模型的准确率和召回率都不是特别高,还需要结合人工复审,将阈值提高。目前最终的召回已达到95%,这部分其实还有非常多的工作可以做。别平台。 如果需要机器学习视频,可以在公众号后台聊天框回复【机器学习】,可以免费获取编程视频 。 你可能还喜欢 数学在机器学习中到底有多重要? AI 新手学习路线,附上最详细的资源整理! 提升机器学习数学基础,推荐7本书 酷爆了!围观2020年十大科技趋势 机器学习该如何入门,听听过来人的经验! 长按加入T圈,接触人工智能 觉得内容还不错的话,给我点个“在看”呗 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/itcodexy/article/details/109574173。 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。
2024-01-13 09:21:23
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...年12月),它进一步优化了Pod控制器的管理机制,例如增强了对PodDisruptionBudgets的支持,使得在执行集群维护时能更好地控制中断Pod的数量,确保服务的连续性和稳定性。 另外,社区对于StatefulSet的应用场景也在持续探索和拓展,尤其在数据库、消息队列等有状态服务中,如何利用Kubernetes StatefulSet进行高效且安全的部署与升级引起了广泛关注。例如,一些云服务提供商已推出基于Kubernetes StatefulSet构建的托管数据库服务,让用户在享受容器化带来的灵活性的同时,也能确保数据的一致性和持久性。 值得注意的是,随着Kubernetes生态的繁荣发展,涌现出不少用于简化控制器配置和运维的新工具,如ArgoCD,通过声明式GitOps的方式来管理和更新Deployment、StatefulSet等资源,这不仅提升了DevOps团队的工作效率,也更加符合云原生理念。 因此,为了紧跟Kubernetes的最新发展动态和技术趋势,建议读者关注官方发布的版本更新日志以及社区的技术博客和研讨会,深入了解各类控制器在实际生产环境中的最佳实践,并结合自身业务需求,合理选择和使用这些强大的控制器来提升集群管理水平和应用服务质量。同时,针对特定应用场景,学习和掌握如何通过Job、CronJob等其他控制器实现任务调度、定时任务等功能,以充分发挥Kubernetes在自动化运维方面的优势。
2023-09-29 09:08:28
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...注如何提升用户体验、优化教育资源管理和分发效率。 近日,《中国远程教育》杂志发布的一篇深度分析文章探讨了当前在线教育平台在内容分发网络(CDN)选择、大数据存储与检索策略方面的最佳实践。文中指出,在线教育平台应充分利用Elasticsearch等高效索引工具,结合Logstash的数据收集能力,实时同步并处理大量课程媒资信息,以确保用户能够快速、准确地获取所需的学习资料。 此外,为了保障视频流媒体服务的质量与稳定性,许多教育平台正积极采用更先进的HTTP Live Streaming(HLS)协议,并通过m3u8地址格式进行视频片段分发。例如,某知名在线教育企业近期升级其视频播放系统,实现了基于用户网络环境动态调整视频码率的功能,极大提升了用户的观看体验。 同时,在架构设计层面,使用Nginx作为反向代理服务器已成为业界标准配置,它不仅能够解决跨域调用问题,还能通过对请求的负载均衡分配,提高系统的稳定性和响应速度。正如《高性能Nginx服务器详解》一书中所述,合理配置Nginx对于构建高性能、高可用的在线教育服务平台至关重要。 综上所述,不论是紧跟技术潮流,采用高效的检索技术和流媒体解决方案,还是从架构设计角度优化服务性能,都是现代在线教育平台保持竞争力的关键所在。未来,在线教育领域的技术创新将更加注重个性化、智能化和互动化,为用户提供更加优质、便捷的学习体验。
2023-12-16 12:41:01
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...,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。 在2018年5月到12月,伴随着阿里安全主办的软件供应链安全大赛,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
300
转载
VUE
...Vue.js团队持续优化框架性能与开发者体验,在Vue 3.x版本中对生命周期钩子进行了重构和扩展,新增了诸如onBeforeUnmount等API,以更好地满足现代前端开发需求。同时,官方文档也强烈建议开发者关注并合理使用这些生命周期钩子,特别是在处理如定时器、事件监听器等可能会导致内存泄漏的情况时。 例如,除了beforeDestroy或beforeUnmount外,Vue 3引入了setup()函数,它在组件实例创建之后、渲染之前执行,为资源初始化提供了更为灵活的时机。而在卸载阶段,可以结合onUnmounted()来替代旧版的beforeDestroy钩子,实现更加清晰且易于维护的清理逻辑。 此外,对于大型项目或长期运行的应用,有效管理内存至关重要。开发者应深入理解JavaScript垃圾回收机制,并结合Vue.js特性,确保在组件销毁时解除所有引用,防止无用数据长时间占据内存空间。因此,掌握如何利用Vue.js生命周期钩子进行资源释放,不仅是提升应用性能的关键步骤,也是提高代码质量、避免潜在问题的良好实践。 同时,社区中也有许多针对Vue.js内存管理及性能优化的实战案例和深度解析文章,通过学习这些前沿实践,开发者能够更全面地理解和运用Vue.js生命周期钩子,从而编写出更加高效、健壮的组件代码。
2023-12-03 18:12:48
66
逻辑鬼才
Python
在Python编程实践中,对用户输入数据的验证是保证程序稳定性和安全性的关键环节。近期,随着Python 3.9版本的发布和更新,开发者在处理数字验证时拥有了更多高效、安全的选择。例如,除了文中提到的isdigit()、isnumeric()及isdecimal()函数外,Python引入了zoneinfo模块以支持国际化时间处理,这使得在处理包含日期、时间戳等混合型数字格式的用户输入时更为精准。 同时,在大型项目中,为确保代码健壮性,推荐使用类型注解(Type Annotations)配合库如typeguard进行更严格的输入校验。Python 3.8及以上版本强化了类型提示功能,可以有效预防因类型错误导致的运行时异常,尤其对于涉及复杂数字结构如numpy数组或pandas DataFrame的数据验证具有重要意义。 此外,针对Web开发场景下的用户输入验证,框架Django和Flask提供了内置的表单验证机制,能够自动检查并转换用户提交的数字信息,极大地提升了开发效率和用户体验。 总的来说,Python在数字处理与验证方面持续优化和发展,开发者应紧跟社区动态,充分利用新特性与最佳实践,以提升应用程序的安全性和稳定性。
2023-01-16 10:24:29
404
软件工程师
Docker
...,也为大量使用x86服务器的企业带来了显著的灵活性和成本效益。 实际上,在当前云计算和微服务架构盛行的时代背景下,跨平台能力对于任何一款容器化工具而言都至关重要。近日,有业内专家指出,Docker对x86的支持优化将进一步巩固其在企业级IT基础设施中的地位,尤其在混合云部署、持续集成/持续部署(CI/CD)流程以及边缘计算等场景下将发挥更大作用。 此外,值得注意的是,尽管Docker为x86架构提供了原生级别的支持,但在ARM等其他架构上,Docker也同样展现出强大的适应性和性能表现。这与Docker倡导的“一次构建,到处运行”理念相得益彰,意味着用户可以期待在未来享受到更加无缝且统一的应用程序部署体验。 同时,随着Kubernetes等容器编排系统的广泛应用,Docker作为核心组件,其对x86架构的支持亦有望提升整体集群的稳定性和资源利用率。未来,我们期待看到更多的开发者和企业能够充分利用这一特性,推动软件交付方式的创新和升级。 总之,Docker对x86架构的支持是容器技术生态发展的重要里程碑,它将在持续推动云计算和DevOps领域进步的同时,为全球范围内的企业和开发者带来更高的效率和更佳的实践体验。
2023-08-31 13:21:01
540
代码侠
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