1.LevelDB 源码剖析1 -- 原理
2.简析Kafka与ElasticSearch磁盘IO问题
3.mimikatz源码分析-lsadump模块(注册表)
4.TiKV 源码解析系列文章(十四)Coprocessor 概览
LevelDB 源码剖析1 -- 原理
LSM-Tree,码分全称Log-Structured Merge Tree,码分被广泛应用于数据库系统中,码分如HBase、码分Cassandra、码分LevelDB和SQLite,码分lzop java源码甚至MongoDB 3.0也引入了可选的码分LSM-Tree引擎。这种数据结构旨在提供优于传统B+树或ISAM(Indexed Sequential Access Method)方法的码分写入吞吐量,通过避免随机的码分本地更新操作实现。
LSM-Tree的码分核心思想基于磁盘性能的特性:随机访问速度远低于顺序访问,三个数量级的码分差距。因此,码分简单地将数据附加至文件尾部(日志或堆文件策略)可以提供接近理论极限的码分写入吞吐量。尽管这种方法足够简单且性能良好,码分但它有一个明显的码分缺点:从日志中随机读取数据需要花费更多时间,因为需要按时间顺序从近及远扫描日志直至找到所需键。因此,日志策略仅适用于简单的数据访问场景。
为了应对更复杂的读取需求,如基于键的搜索、范围搜索等,LSM-Tree引入了一种改进策略,通过创建一系列排序文件来存储数据,每次写入都会生成一个新的切面源码分析文件,同时保留了日志系统优秀的写性能。在读取数据时,系统会检查所有文件,并定期合并文件以减少文件数量,从而提高读取性能。
在LSM-Tree的基本算法中,写入数据按照顺序保存到一组较小的排序文件中。每个文件代表了一段时间内的数据变更,且在写入前进行排序。内存表作为写入数据的缓冲区,用于保持键值的顺序。当内存表填满后,已排序的数据刷新到磁盘上的新文件。系统会周期性地执行合并操作,选择一些文件进行合并,以减少文件数量和删除冗余数据,同时维持读取性能。
读取数据时,系统首先检查内存缓冲区,若未找到目标键,则以反向时间顺序检查各个文件,直到找到目标键。合并操作通过定期将文件合并在一起,sap标签源码控制文件数量和读取性能,即使文件数量增加,读取性能仍可保持在可接受范围内。通过使用内存中保存的页索引,可以优化读取操作,尤其是在文件末尾保留索引块,这通常比直接二进制搜索更高效。
为了减少读取操作时访问的文件数量,新实现采用了分级合并(Leveled Compaction),即基于级别的文件合并策略。这不仅减少了最坏情况下需要访问的文件数量,还减少了单次压缩的副作用,同时提供更好的读取性能。分级合并与基本合并的主要区别在于文件合并的策略,这使得工作负载扩展合并的影响更高效,同时减少总空间需求。
简析Kafka与ElasticSearch磁盘IO问题
针对Kafka和ElasticSearch磁盘IO问题,我们来深入探讨。首先,一个用户报告了Kafka磁盘IO突然饱和,尽管生产者和消费者的吞吐量稳定。问题可能出在(1)Kafka服务端生产消息的过程,即顺序写入PageCache后异步刷新磁盘;(2)消费者长时间消费旧消息,rsi预警源码但这通常不会导致突然的磁盘IO上升;(3)频繁创建或修改Topic时,会创建新日志段;(4)日志满后自动创建新段,rollJitterMs参数可能导致磁盘I/O压力;(5)过期数据的删除。经过源码分析,确认是由于日志段满而触发的创建新段操作。
对于ElasticSearch,一位群友遇到写入慢、读取磁盘满的问题。讨论中,焦点在于(1)负载均衡,即分片分布不均;(2)分片数量,可能过大导致读取瓶颈。磁盘I/O可能由(1)客户端写入、(2)大量读取、(3)索引操作、(4)合并策略和(5)数据删除引起。内存与磁盘比例过低可能导致频繁交换,占用磁盘空间。
HBase的磁盘满问题,与ES类似,涉及写入、读取、Region创建和数据管理。源码中后端HBase的MemStore和BlockCache缓存策略也可能影响磁盘I/O。总结来说,解决这类问题的关键在于理解系统的运行机制,监控指标,结合源码分析,合理调整配置,如调整分片数量、优化内存使用等。
mimikatz源码分析-lsadump模块(注册表)
mimikatz是一款内网渗透中的强大工具,本文将深入分析其lsadump模块中的sam部分,探索如何从注册表获取用户哈希。
首先,简要了解一下Windows注册表hive文件的结构。hive文件结构类似于PE文件,包括文件头和多个节区,每个节区又有节区头和巢室。其中,巢箱由HBASE_BLOCK表示,巢室由BIN和CELL表示,整体结构被称为“储巢”。通过分析hive文件的结构图,可以更直观地理解其内部组织。
在解析过程中,需要关注的关键部分包括块的签名(regf)和节区的签名(hbin)。这些签名对于定位和解析注册表中的数据至关重要。
接下来,深入解析mimikatz的解析流程。在具备sam文件和system文件的情况下,主要分为以下步骤:获取注册表system的句柄、读取计算机名和解密密钥、获取注册表sam的句柄以及读取用户名和用户哈希。若无sam文件和system文件,mimikatz将直接通过官方API读取本地机器的注册表。
在mimikatz中,会定义几个关键结构体,包括用于标识操作的注册表对象和内容的结构体(PKULL_M_REGISTRY_HANDLE)以及注册表文件句柄结构体(HKULL_M_REGISTRY_HANDLE)。这些结构体包含了文件映射句柄、映射到调用进程地址空间的位置、巢箱的起始位置以及用于查找子键和子键值的键巢室。
在获取注册表“句柄”后,接下来的任务是获取计算机名和解密密钥。密钥位于HKLM\SYSTEM\ControlSet\Current\Control\LSA,通过查找键值,将其转换为四个字节的密钥数据。利用这个密钥数据,mimikatz能够解析出最终的密钥。
对于sam文件和system文件的操作,主要涉及文件映射到内存的过程,通过Windows API(CreateFileMapping和MapViewOfFile)实现。这些API使得mimikatz能够在不占用大量系统资源的情况下,方便地处理大文件。
在获取了注册表系统和sam的句柄后,mimikatz会进一步解析注册表以获取计算机名和密钥。对于密钥的获取,mimikatz通过遍历注册表项,定位到特定的键值,并通过转换宽字符为字节序列,最终组装出密钥数据。
接着,解析过程继续进行,获取用户名和用户哈希。在解析sam键时,mimikatz首先会获取SID,然后遍历HKLM\SAM\Domains\Account\Users,解析获取用户名及其对应的哈希。解析流程涉及多个步骤,包括定位samKey、获取用户名和用户哈希,以及使用samKey解密哈希数据。
对于samKey的获取,mimikatz需要解密加密的数据,使用syskey作为解密密钥。解密过程根据加密算法(rc4或aes)有所不同,但在最终阶段,mimikatz会调用系统函数对数据进行解密,从而获取用户哈希。
在完成用户哈希的解析后,mimikatz还提供了一个额外的功能:获取SupplementalCreds。这个功能可以解析并解密获取对应用户的SupplementalCredentials属性,包括明文密码及哈希值,为用户提供更全面的哈希信息。
综上所述,mimikatz通过解析注册表,实现了从系统中获取用户哈希的高效功能,为内网渗透提供了强大的工具支持。通过深入理解其解析流程和关键结构体的定义,可以更好地掌握如何利用mimikatz进行深入的安全分析和取证工作。
TiKV 源码解析系列文章(十四)Coprocessor 概览
本文将简要介绍 TiKV Coprocessor 的基本原理。TiKV Coprocessor 是 TiDB 的一部分,用于在 TiKV 层处理读请求。通过引入 Coprocessor,TiKV 可以在获取数据后进行计算,从而提高性能。
传统处理方式中,TiDB 向 TiKV 获取数据,然后在 TiDB 内部进行计算。而 Coprocessor 则允许 TiKV 进行计算,将计算结果直接返回给 TiDB,减少数据在系统内部的传输。
Coprocessor 的概念借鉴自 HBase,其主要功能是对读请求进行分类,处理包括 TableScan、IndexScan、Selection、Limit、TopN、Aggregation 等不同类型请求。其中,DAG 类请求是最复杂且常用的类型,本文将重点介绍。
DAG 请求是由一系列算子组成的有向无环图,这些算子在代码中称为 Executors。DAG 请求目前支持两种计算模型:火山模型和向量化模型。在当前的 TiKV master 上,这两种模型并存,但火山模型已被弃用,因此本文将重点介绍向量化计算模型。
向量化计算模型中,所有算子实现了 BatchExecutor 接口,其核心功能是 get_batch。算子类型包括 TableScan、IndexScan、Selection、Limit、TopN 和 Aggregation 等,它们之间可以任意组合。
以查询语句“select count(1) from t where age>”为例,展示了如何使用不同算子进行处理。本文仅提供 Coprocessor 的概要介绍,后续将深入分析该模块的源码细节,并欢迎读者提出改进意见。
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