首页 > 科技 >

7行代码让B站崩溃3小时,竟因“一个诡计多端的0”

收藏

7行代码让B站崩溃3小时,竟因“一个诡计多端的0”

网易新闻 网易新闻 07-24 12:18

一个小小字符“0”,竟引得B站全面崩溃。



不知你是否还记得那一夜,B站“大楼停电”、“服务器爆炸”、“程序员删库跑路”的彻夜狂欢。(手动狗头)


时隔一年,背后“真凶”现在终于被阿B披露出来——



没想到吧,就是这么简单几行代码,直接干趴B站两三个小时,搞得B站程序员彻夜无眠头发狂掉。


你可能会问,这不就是个普普通通用来求最大公约数的函数吗,怎么就有如此大的威力?


背后一桩桩一件件,归根结底其实就一句话:0,它真的不兴除啊。



具体详情,咱们还是一起来看看“事故报告”。


字符串“0”引发的“血案”


先来说道说道引发惨案的根本原因,也就是开头贴出的这个gcd函数。


学过一点编程知识的小伙伴应该都知道,这是一种用辗转相除法来计算最大公约数的递归函数。


跟我们手算最大公约数的方法不同,这个算法是酱婶的:


举个简单的例子,a=24,b=18,求a和b的最大公约数;


a除以b,得到的余数是6,那么就让a=18,b=6,然后接着往下算;


18除以6,这回余数是0,那么6也就是24和18的最大公约数了。


也就是说,a和b反复相除取余数,直到b=0,函数中:


if b==0 then return a end


这个判断语句生效,结果就算出来了。


基于这样的数学原理,我们再来看这段代码,似乎没什么问题:



但如果输入的b是个字符串“0”呢?


B站的技术解析文章中提到,这段出事的代码是用Lua写的。Lua具有这么几个特点:


  • 这是一种动态类型语言,常用习惯里变量不需要定义类型,直接给变量赋值就行。

  • Lua在对一个数字字符串进行算术操作时,会尝试将这个数字字符串转成一个数字。

  • 在Lua语言中,数学运算n%0的结果是nan(Not A Number)。


我们来模拟一下这个过程:


1、当b是一个字符串“0”时,由于这个gcd函数没有对其进行类型校验,因此在碰上判定语句时,“0”不等于0,代码中“return _gcd(b, a%b)”触发,返回_gcd(“0”, nan)。

2、_gcd(“0”, nan)再次被执行,于是返回值变成了_gcd(nan, nan)。


这下就完犊子了,判定语句中b=0的条件永远没法达到,于是,死循环出现了。


也就是说,这个程序开始疯狂地原地转圈,并且为了一个永远得不到的结果,把CPU占了个100%,别的用户请求自然就处理不了了。



那么问题来了,这个“0”它到底是怎么进去的呢?


官方说法是:


在某种发布模式中,应用的实例权重会短暂地调整为0,此时注册中心返回给SLB(负载均衡)的权重是字符串类型的“0”。此发布环境只有生产环境会用到,同时使用的频率极低,在SLB前期灰度过程中未触发此问题。


SLB在balance_by_lua阶段,会将共享内存中保存的服务IP、Port、Weight作为参数传给lua-resty-balancer模块用于选择upstream server,在节点weight=“0”时,balancer模块中的_gcd函数收到的入参b可能为“0”。


bug是如何定位的


以“事后诸葛亮”的视角来看,这个引发B站全面崩溃的根本原因多少有点让人直呼“就这”。


但从当事程序员的视角来看,事情确实没有辣么简单。


当天晚上22:52分——大部分程序员才刚下班或者还没下班的节骨眼(doge),B站运维收到服务不可用的报警,第一时间怀疑机房、网络、四层LB、七层SLB等基础设施出现问题。


然后立马和相关技术人员拉了个紧急语音会议开始处理。


5分钟后,运维发现承载全部在线业务的主机房七层SLB的CPU占用率达到了100%,无法处理用户请求,排除其他设施后,锁定故障为该层。(七层SLB是指基于URL等应用层信息的负载均衡。负载均衡通过算法把客户请求分配到服务器集群,从而减少服务器压力。)


万般紧急之时,小插曲还现了:远程在家的程序员登上VPN却没法进入内网,只好又去call了一遍内网负责人,走了个绿色通道才全部上线(因为其中一个域名是由故障的SLB代理的)。



此时已经过去了25分钟,抢修正式开始。


首先,运维先热重启了一遍SLB,未恢复;然后尝试拒绝用户流量冷重启SLB,CPU依然100%,还是未恢复。


接着,运维发现多活机房SLB请求大量超时,但CPU未过载,正准备重启多活机房SLB时,内部群反应主站服务已恢复,视频播放、推荐、评论、动态等功能已基本正常。


此时是23点23分,距离事故发生31分钟。


值得一提的是,这些功能恢复其实是事发之时被网友们吐槽的“高可用容灾架构”发挥了作用。



至于这道防线为啥一开始没发挥作用,里头可能还有你我一点锅。


简单来说,就是大家伙点不开B站就开始疯狂刷新,CDN流量回源重试 + 用户重试,直接让B站流量突增4倍以上,连接数突增100倍到千万级别,多活SLB就给整过载了。



不过,并不是所有服务都搞了多活架构,至此事情并没完全解决。


接下来的半个小时里,大家做了很多操作,回滚了最近两周左右上线的Lua代码,都没把剩余的服务恢复。


时间来到了12点,没有办法了,“先不管bug是怎么出来的,把服务全恢复了再说”。


简单+粗暴:运维直接耗时一小时重建了一组全新的SLB集群。


凌晨1点,新集群终于建好:


一边,有人负责陆续将直播、电商、漫画、支付等核心业务流量切换到新集群,恢复全部服务(凌晨1点50分全部搞定,暂时结束了崩了逼近3个小时的事故);


另一边,继续分析bug原因。


在他们用分析工具跑出一份详细的火焰图数据后,那个搞事的“0”才终于露出了一点端倪:


CPU热点明显集中在一个对lua-resty-balancer模块的调用中。而该模块的_gcd函数在某次执行后返回了一个预期外的值:NaN。


同时,他们也发现了触发诱因的条件:某个容器IP的weight=0。


他们怀疑是该函数触发了jit编译器的某个bug,运行出错陷入死循环导致SLB CPU 100%。


于是就全局关闭了jit编译,暂时规避了风险。一切都解决完后,已经快4点,大家终于暂时睡了个好觉。


第二天大家也没闲着,马不停蹄地在线下环境复现了bug后,发现并不是jit编译器的问题,而是服务的某种特殊发布模式会出现容器实例权重为0的情况,而这个0是个字符串形式。


正如前面所说,这个字符串“0”在动态语言Lua中的算术操作中,被转成了数字,走到了不该走的分支,造成了死循环,引发了b站此次前所未见的大崩溃事件。


递归的锅还是弱类型语言的锅?


不少网友都还对这次事故记忆犹新,有回想起自己就是以为手机不行换电脑也不行的,也有人还记得当时5分钟后此事就上了热搜。


大家都很诧异,就这么一个简单的死循环就能造成如此大的网站崩服。


不过,有人指出,死循环不罕见,罕见的是在SLB层、在分发过程出问题,它还不像在后台出问题很快能重启解决。



为了避免这种情况发生, 有人认为要慎用递归,硬要用还是设置一个计数器,达到一个业务不太可能达到的值后直接return掉。


还有人认为这不怪递归,主要还是弱类型语言的锅。


以此还导致了“诡计多端的‘0’”这一打趣的说法。



另外,由于事故实在是耽误了太久、太多事儿,当时B站给所有用户补了一天大会员。


有人就在此算了一笔账,称就是这7行代码,让b站老板一下亏了大约1,5750,0000元。(手动狗头)




对于这个bug,你有什么想吐槽的?

本文为转载发布,仅代表原作者或原平台态度,不代表我方观点。澳洲印象仅提供信息发布平台,文章或有适当删改。对转载有异议和删稿要求的原著方,可联络 [email protected]

0 条评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场

你需要登录后才能评论 登录

    推荐阅读