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V2EX 提问指南
Richard14
V2EX  ›  问与答

Redis 默认未使用 tls 协议,是否意味着传输数据可能会出错?

  •  1
     
  •   Richard14 · 2022-04-30 10:33:48 +08:00 · 4041 次点击
    这是一个创建于 973 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    询问

    1. Redis6.0 新特性是加入 tls 支持,是否同义词是之前版本不支持 tls
    2. 如果 1 成立的话,Redis 基于 tcp 构建通信协议,tcp 的和校验本身有一定纠错能力,但小概率偶发多点同错时 tcp 只能保证流本身可靠,无法保证传输数据一定可靠。
    3. 这是否意味着我们基于 redis 构建内网服务时,比如多节点靠 redis 集群同步状态,存在状态传着传着就错了的可能性?
    4. 例子方面,之前似乎从未见过 Redis 传输错误的类似新闻,我在本地和内网环境使用也从未遇到过错误。
    35 条回复    2022-04-30 23:44:33 +08:00
    wy315700
        1
    wy315700  
       2022-04-30 10:38:24 +08:00
    tcp 的校验和重发机制保证了数据不会出错。

    tls 协议是传输层安全协议,是保证数据不被窃听
    Richard14
        2
    Richard14  
    OP
       2022-04-30 10:46:45 +08:00   ❤️ 1
    @wy315700



    tcp 的 checksum 只有 16 位位计算校验,同发错误发生时如何保证不会出错?回答看得我一愣
    3dwelcome
        3
    3dwelcome  
       2022-04-30 11:03:20 +08:00 via Android   ❤️ 1
    历史都是重复了,去年的回复:

    Reply 103dwelcome 2021-04-01 20:56:43 PM
    这问题有意思,我去 google 查了一下( http://noahdavids.org/self_published/CRC_and_checksum.html)
    文章里确切的说,用百度云下载数据,每下载 15T 数据后,会有一个随机的错误包被混入其中( ps: 原文里是 10 亿数据包,一个包 1526 字节,相乘一下就是 15T 字节)

    老外还说,15T 数据有一个 bit 出错,对大部分应用都是无感知的。也许互联网天然有容错机制。
    wy315700
        4
    wy315700  
       2022-04-30 11:13:55 +08:00
    @Richard14 每个装入 IP 数据报文的 TCP 数据都有一个 16 位校验码,如果有多个错误然后校验码还没变的话,,建议写一篇论文去发表如何构造这种错误。
    eason1874
        5
    eason1874  
       2022-04-30 11:18:59 +08:00
    Redis 数据校验是应用层自己的事,不关 TCP 传输层的事

    多端同步保证数据一致性,这活不是 TCP 干的,也不是 TLS 干的。加 TLS 只是防监听和篡改,适应复杂的内网环境。可以确保内网绝对安全时,加不加都无所谓
    Richard14
        6
    Richard14  
    OP
       2022-04-30 11:44:41 +08:00
    @wy315700 会发生就完事了,还扯什么构造不构造,我不是为了应对攻击,我是要防止程序遇到不可预料的数据
    adadada
        7
    adadada  
       2022-04-30 11:58:38 +08:00 via iPhone
    如果对数据完整性又严格要求,建议还是在业务逻辑中也加上额外的检查。隔壁组遇到过网卡的 tcp offload 实现有 bug ,csum 过的报文会以极小概率随机出现几个 bit 的错误
    zhzy0077
        8
    zhzy0077  
       2022-04-30 12:02:06 +08:00 via Android   ❤️ 29
    程序的健壮性永远是个概率学的问题 不然世上就不会有人用 UUID 了

    首先 TCP 的 checksum 无法保证数据不会错 事实上所有的 hash 算法都没法保证数据不被修改 但是在物理层传输的时候 一般的错误就是一两个位 bit 的翻转 这种情况下 checksum 的效果是很好的
    其次你提到的 tls 同样没法保证数据不会错误

    最后如果一个东西全世界用了几十年了 你担心满足不了你的需求 建议你同样考虑下太阳黑子对你内存数据的修改
    shuax
        9
    shuax  
       2022-04-30 12:05:37 +08:00 via Android
    tls 和这个有关系?
    hxndg
        10
    hxndg  
       2022-04-30 12:09:10 +08:00
    hxndg
        11
    hxndg  
       2022-04-30 12:11:23 +08:00
    @Richard14 不好意思,刚才按错了。。。
    即使用了 tls 也可能数据传输出错,即使是小概率。所以如果你问会不会发生,那确实会,不过你应用层上 hash 也会遇到碰撞,所以你要怎么防备呢?
    没明白
    ysc3839
        12
    ysc3839  
       2022-04-30 12:28:54 +08:00 via Android   ❤️ 1
    @wy315700 TCP 不能保证数据完整性,只能保证流的连续性。早年间 http 下载东西容易损坏,rar 的恢复记录很流行就是这个原因。
    @zhzy0077 TLS 至少能在数据完整性不通过时报告错误吧。
    IvanLi127
        13
    IvanLi127  
       2022-04-30 12:35:14 +08:00 via Android
    你要说可能性有没有,那肯定是有。。op 的意思是 tls 能保证数据不会传错?
    momocraft
        14
    momocraft  
       2022-04-30 12:36:51 +08:00   ❤️ 2
    1bit/15T 的漏过率在大量传输的情况下不算低了。

    在 TCP checksum 基础上,消息内部再加个基于内容的 checksum 应该可以再减小概率。
    yianing
        15
    yianing  
       2022-04-30 12:59:51 +08:00 via Android
    tls 只是数据加密,和出错也没关系啊?
    yolee599
        16
    yolee599  
       2022-04-30 13:18:39 +08:00 via Android
    tcp 会检验数据啊,发现出错会丢弃数据包,让对方重新传输
    yyfearth
        17
    yyfearth  
       2022-04-30 13:23:00 +08:00
    人家加上 TLS 主要为了加密 防止中间人窃听和资料泄漏
    保证资料的正确性有 TCP 层和应用层校验足够了
    kingjpa
        18
    kingjpa  
       2022-04-30 13:25:34 +08:00
    我的理解是 redis 和其他应用一样 有自己的打包和解包协议, 不可能是裸 tcp ,
    数据传输错误,redis 自己就会重发。

    就连我们自己做 tcp 通行不也会 加包头和包尾 来确认是否完整的包啊。
    smdbh
        19
    smdbh  
       2022-04-30 13:53:41 +08:00
    担心不可靠,就不要用呗
    LeeReamond
        20
    LeeReamond  
       2022-04-30 14:05:58 +08:00
    @yyfearth 应用层校验可还行,所以应用层重新发明 tls ?
    Buges
        21
    Buges  
       2022-04-30 14:06:24 +08:00 via Android
    @kingjpa 你说的那是 UDP ,基于 TCP 的应用层协议,尤其是这种主要用于内网的非 p2p 等需要面对复杂网络环境的应用,还要自己处理错误校验和重传的话,用 TCP 干嘛?
    choury
        22
    choury  
       2022-04-30 14:08:42 +08:00
    要是完全纠结这个事情的话,那我告诉你,数据放在内存里面,都有一定概率发生 bit 翻转,你难道也要考虑并且处理这种情况吗?
    Richard14
        23
    Richard14  
    OP
       2022-04-30 14:23:58 +08:00
    @choury 我觉得需要建立在实际工业环境上去考虑概率问题。比如如果说 uuid 碰撞概率低于在宇宙中随机选一个原子,那么我们生产上认为这是不可能事件,虽然它可能。硬件处理比特翻转问题有方案,内存方面上 ecc ,总线间传输时也有冗余纠错,可以认为硬件选择合适配置后不考虑比特翻转角度的不可靠性。TCP 传输则不一样,Redis 一天跑出 T 级流量也不是什么稀奇事,我有很关键的数据恰好错了,服务编写不严谨导致崩溃,或者核心数据无法解码造成损失,这怎么办。
    kome
        24
    kome  
       2022-04-30 15:01:23 +08:00 via iPhone
    如果单系统不可靠,你可以建立三套一样的系统,所有数据三套系统都要单独处理,处理好以后都提供给终端,终端对比三套系统传输的数据,只要其中一个跟另外两个对不上,数据库就回滚,数据重新处理。这样怎么样?
    wd
        25
    wd  
       2022-04-30 15:16:23 +08:00 via iPhone
    @kome 楼主认为宇宙里面一个原子那种概率才行,你这三套差远了
    ZRS
        26
    ZRS  
       2022-04-30 15:24:22 +08:00 via iPhone   ❤️ 1
    网络各层都有自己的 checksum 和重传机制,一般情况下是不会出问题的;但是我也见过因为灵车设备充当了攻击中间人导致 TCP 流被污染的情况,所以应用层或者传输层的数据完整性校验还是很有必要的,TLS 就是一个成熟方案
    echo1937
        27
    echo1937  
       2022-04-30 15:28:07 +08:00   ❤️ 2
    以前看过一些内容,转贴过来,欢迎指出错误:
    传输差错包括很多方面:比特差错、分组丢失、分组失序、分组重复。
    OP 说的传输数据可能会出错一般是指“比特错误”,常说“TCP 是可靠的,UDP 是不可靠的”一般是指后三者,


    数据链路层,CRC 校验、强校验,检查比特差错,Cut-Through 转发不校验;
    网络层,Checksum 校验,弱校验,检查 IP 头部错误(不包括 IP 数据),IPv6 无此机制;
    传输层,Checksum 校验,弱校验,检查 TCP 头部和 TCP 数据;
    安全层,消息验证码( MAC ,如 HMAC ),强校验,检查某段消息的完整性以及作身份验证,

    相关链接:
    为啥 Checksum 是弱校验,CRC 是强校验( https://www.baeldung.com/cs/crc-vs-checksum
    为什么应用层还要做数据完整性校验? - 知乎 https://www.zhihu.com/question/370717865


    TLDR ,
    1 、未使用 TLS 协议,是否意味着传输数据可能会出错?✅
    2 、使用了 TLS 协议,是否意味着传输数据不会出错?只能说更可靠,比如 HMAC 发生碰撞照样检测不出来。
    sagaxu
        28
    sagaxu  
       2022-04-30 15:38:42 +08:00
    @wy315700 16bit 太容易构造了,随便改 17bit 的一段数据,一定会产生重复的 checksum ,穷举 30bit 大概率能构造出你想要的任何 checksum
    LeeReamond
        29
    LeeReamond  
       2022-04-30 15:50:48 +08:00   ❤️ 1
    @zhzy0077 一个东西全世界用了几十年了,不需要担心,你指的是 log4j 吗(逃
    yyfearth
        30
    yyfearth  
       2022-04-30 16:44:57 +08:00
    @LeeReamond 为啥要重新发明 TLS 呢?一个 hash/checksum 就可以解决的事情
    TLS 本来就是加密用的 为了校验数据完全没必要这么复杂
    应用层发现 hash/checksum 不对 直接丢掉请求重传就是
    cheng6563
        31
    cheng6563  
       2022-04-30 17:14:37 +08:00
    @kingjpa redis 直接 telnet 就能连上用,协议裸的不能再裸了、、、
    xuanbg
        32
    xuanbg  
       2022-04-30 21:55:01 +08:00
    @Richard14 你不应该防止程序遇到不可预料的数据,而是要去应对程序遇到不可预料的数据。
    zhzy0077
        33
    zhzy0077  
       2022-04-30 22:02:55 +08:00
    @LeeReamond 对的 就算你事先担心也没法逃过 log4j 这一劫 因为事实上几乎所有 Java 生态圈的企业都糟了
    Jooooooooo
        34
    Jooooooooo  
       2022-04-30 23:13:57 +08:00
    担心可以不用.
    mtrec
        35
    mtrec  
       2022-04-30 23:44:33 +08:00
    “the chance of the TCP checksum being called upon to detect a splice is much less than 1 in (10^8)×(2^32) or less than one chance in 10^17.”

    ref: http://ccr.sigcomm.org/archive/1995/conf/partridge.pdf

    再者 redis 设计上更多的是缓存 要是有很重要的数据单一存储在 redis 上 不如多考虑设计的问题 毕竟设计出问题的概率高得多
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