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01、業(yè)務(wù)背景

1.1 安全策略開發(fā)流程

安全業(yè)務(wù)的核心邏輯在安全策略中實現(xiàn)。整個的策略開發(fā)流程包括特征數(shù)據(jù)的收集、安全策略的編寫實現(xiàn)和策略的反饋評估。其中特征數(shù)據(jù)的收集是必不可少的環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)的質(zhì)量將直接影響安全策略的效果。

特征數(shù)據(jù)收集主要包括：數(shù)據(jù)接入、特征的計算、特征的存儲。

在數(shù)據(jù)倉庫還未建立時，業(yè)務(wù)同事通過消費離線存儲 mmdata 和 tdw 接入數(shù)據(jù)，通過 Flink 流式計算或者自定義模塊對數(shù)據(jù)進行加工，計算出需要的特征，最終存儲到自行維護的 KV。然后在安全策略平臺上編寫安全策略，讀取 KV 中的數(shù)據(jù),，實現(xiàn)需要的安全邏輯。

傳統(tǒng)特征數(shù)據(jù)收集流程

1.2 為什么需要數(shù)據(jù)倉庫

前面提到在還未建立數(shù)據(jù)倉庫時，業(yè)務(wù)同事都按照自己的方式去存儲計算出的特征，大多通過自行申請部署 KV 來存儲，如 A 同事把部署一套 KV 集群，存儲特征到 KV 表中，B 同事把特征存儲到同 KV 集群的不同表中，C 同事又額外申請了另外一套 KV 集群存儲。如下圖中的架構(gòu)：

傳統(tǒng)安全后臺: 各業(yè)務(wù)特征分散存儲

這種特征的分散存儲，導(dǎo)致業(yè)務(wù)同事只了解自己熟悉的特征，難以交流和共享，特征缺乏統(tǒng)一的管理，數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證。不同的存儲方式，也導(dǎo)致特征訪問接口的混亂，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可靠性也難以保證。

針對上述的問題，我們希望把所有業(yè)務(wù)的特征，按統(tǒng)一的規(guī)范，建立統(tǒng)一的存儲，方便特征的共享、管理和維護、并建立數(shù)據(jù)質(zhì)量保障體系, 為策略提供可靠的數(shù)據(jù)。所以我們需要開發(fā)數(shù)據(jù)倉庫。

問題和目標(biāo)

1.3 安全業(yè)務(wù)后臺架構(gòu)

當(dāng)前我們已經(jīng)把所有的安全策略統(tǒng)一到安全策略平臺進行開發(fā)和管理，特征數(shù)據(jù)的接入和計算統(tǒng)一到了 Flink 實時計算平臺和特征平臺。

數(shù)據(jù)倉庫作為承上啟下的部分，對上為在安全策略平臺上的安全策略提供了數(shù)據(jù)讀寫，對下為實時計算平臺和特征平臺計算輸出的特征提供了存儲，是整個業(yè)務(wù)體系中不可或缺的部分。

安全業(yè)務(wù)后臺架構(gòu)

02、數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)演進

2.1 存儲選型

安全業(yè)務(wù)特征數(shù)據(jù)主要有2種類型：

騰訊有多種非常成熟穩(wěn)定的自研 KV：實時讀寫 KV(簡稱實時 KV)、離線寫實時讀 KV(簡稱離線 KV)、其他 KV 等等。這些 KV 已經(jīng)在多個業(yè)務(wù)被驗證，有非常好的性能和可靠性、有團隊做長期的維護。其中，部分 KV 比較適配數(shù)據(jù)倉庫的底層存儲的需求。其主要特點如下：

2.2 架構(gòu)設(shè)計和演進

2.2.1 統(tǒng)一存儲統(tǒng)一接口

數(shù)據(jù)倉庫第一個版本，針對特征存儲分散訪問接口混亂問題，首先部署了公共的實時 KV/離線 KV 集群，并實現(xiàn)了一個接入層。新增特征和歷史特征放到公共的 KV 存儲集群，并且在接入層屏蔽了底層 KV 的細(xì)節(jié)，提供了統(tǒng)一的讀寫特征的接口。

數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)1.0

接入層支持任意多個 KV 集群，支持多個表，為屏蔽 KV 的細(xì)節(jié)，接入層為每個特征分配唯一的標(biāo)識<sceneid, columnid>，讀寫特征數(shù)據(jù)使用唯一標(biāo)識進行，不需要關(guān)注 KV 類型和 KV 表 ID，方便業(yè)務(wù)的接入使用。

統(tǒng)一接口

接入層還實現(xiàn)配置管理、參數(shù)校驗、模塊校驗、權(quán)限校驗、流水上報、PV 統(tǒng)計等功能：

2.2.2 讀寫分離和多 IDC 同步

• 讀寫分離

數(shù)據(jù)倉庫的讀請求量遠遠多于實時寫入量，為了提高性能，減少讀寫之間的相互影響，接入層做了讀寫分離，將讀和寫接口拆分到兩個模塊。

• 數(shù)據(jù)多 IDC 同步

數(shù)據(jù)倉庫和業(yè)務(wù)都采用的是多 IDC 部署。為了不降低查詢性能，不希望業(yè)務(wù)跨 IDC 訪問存儲，所以底層的 KV 也是多 IDC 部署。

這里就帶來一個問題，特征數(shù)據(jù)如何在多 IDC 的 KV 之間進行同步？例如業(yè)務(wù)在上海寫入一個特征，希望在深圳也能讀到這個特征。這里按特征類型進行分類處理：

數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)2.0

2.2.3 異步寫和替代分布式隊列

• 異步寫入

前一個版本中實時特征是同步寫入，影響業(yè)務(wù)的性能，業(yè)務(wù)希望是異步寫入。

• 替代分布式隊列

前一個版本中分布式隊列采用的是公共的集群，眾多業(yè)務(wù)使用，出現(xiàn)過數(shù)據(jù)倉庫受干擾影響特征數(shù)據(jù)同步。

為此在數(shù)據(jù)倉庫中新增一個異步消息隊列模塊寫 MQ，用于異步寫入。和分布式隊列相比 MQ 更輕量，而且 MQ 我們可以自行維護， 更可控。所以新架構(gòu)中通過 MQ 實現(xiàn)實時特征的多 IDC 數(shù)據(jù)的同步，替代了分布式隊列，保證數(shù)據(jù)同步不受其他業(yè)務(wù)影響。

數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)3.0

2.2.4 運營系統(tǒng)

前面3個版本解決了特征存儲分散、讀寫接口不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)同步、讀寫性能問題，但是特征的上線依然采用的是配置發(fā)布上線的方式，效率依然低效。

更重要的是特征缺乏統(tǒng)一的管理，共享困難，難以滿足業(yè)務(wù)的需求，業(yè)務(wù)常常也有各種疑問：

為此數(shù)據(jù)倉庫新增運營系統(tǒng)模塊，實現(xiàn)了特征申請、特征上線、特征管理&分析、特征值查詢/修改、特征數(shù)據(jù)質(zhì)量管理等功能。

數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)4.0

• 特征申請

用戶不再需要手動的修改配置文件來新增特征，可直接通過 WEB 頁面申請，填寫必要的特征信息，通過通用審批系統(tǒng)進行審批。

• 特征上線

用戶不再需要手動的發(fā)布配置上線特征，無論是新增的實時特征還是離線特征，審批通過后將自動化的上線，提升體驗和效率。

• 特征管理

特征管理支持對特征 meta 信息進行查詢和修改，包括特征所屬的業(yè)務(wù)分類(索引)、特征類型、特征負(fù)責(zé)人、給特征打 tag 等等，業(yè)務(wù)可以方便的查詢需要特征信息，避免重復(fù)的計算，方便各業(yè)務(wù)共享特征。

• 特征分析

追蹤特征的原始數(shù)據(jù)來源、計算過程、數(shù)據(jù)流路徑、最終的存儲信息等等, 可以追蹤特征完整生產(chǎn)流程。

• 特征值查詢&修改

運營系統(tǒng)支持在 WEB 頁面查詢特征值和修改特征值。

• 特征數(shù)據(jù)質(zhì)量管理

保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，下一章節(jié)詳細(xì)講述。

03、數(shù)據(jù)質(zhì)量保障

數(shù)據(jù)倉庫主要通過兩個方面來保障數(shù)據(jù)質(zhì)量：特征的標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)空跑系統(tǒng)。 接下來我們進行詳細(xì)介紹分析。

3.1 特征標(biāo)準(zhǔn)化

特征的標(biāo)準(zhǔn)化是保證數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)質(zhì)量的手段之一，標(biāo)準(zhǔn)化是指對數(shù)據(jù)倉庫中的特征進行規(guī)范化處理，使得特征能夠達到一致性、可重復(fù)性等標(biāo)準(zhǔn)，從而提高數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。

對于新增實時/離線特征，數(shù)據(jù)倉庫制定了的特征規(guī)范文檔，并按規(guī)范文檔的要求，特征申請/管理頁面必須正確的補充完整特征信息，如特征類型、業(yè)務(wù)分類等等，后臺對每個特征都會進行校驗，不符合規(guī)范的特征無法錄入。

另外數(shù)據(jù)倉庫還提供了接入編程指導(dǎo)文檔，并給出完整的 C++編程實例，致力于提供標(biāo)準(zhǔn)化的編程最佳實踐。

3.2 數(shù)據(jù)空跑系統(tǒng)

離線特征數(shù)據(jù)來自于業(yè)務(wù)離線計算在分布式文件系統(tǒng)中生成數(shù)據(jù)文件，然后將文件上線。歷史上曾因為生成的數(shù)據(jù)文件存在錯誤，存在錯誤的文件數(shù)據(jù)被上線到離線 KV，導(dǎo)致策略出現(xiàn)故障。

為了保障離線特征數(shù)據(jù)的質(zhì)量，數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計了一套空跑系統(tǒng)，在上線前對數(shù)據(jù)文件進行檢查，避免存在問題的數(shù)據(jù)上線到現(xiàn)網(wǎng)。

數(shù)據(jù)空跑架構(gòu)

數(shù)據(jù)空跑架構(gòu)如上圖，離線特征數(shù)據(jù)的上線也納入到了運營系統(tǒng)的管理中，整個的空跑流程如下：

差異率示例如下圖，詳細(xì)展示了具體的差異細(xì)節(jié)：

空跑結(jié)果差異率和差異詳情

完整的數(shù)據(jù)上線流程如下圖，空跑差異檢測通過后，需要檢查數(shù)據(jù)文件完整性，防止文件被修改或者覆蓋，最后數(shù)據(jù)再上線到現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，通知業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上線成功。如果中間任何一個步驟出錯將告警給業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人，提醒人工介入處理。

離線特征數(shù)據(jù)上線完整流程

04、總結(jié)

整體來說，我們把數(shù)據(jù)倉庫分散的特征數(shù)據(jù)全部集中統(tǒng)一管理，提供統(tǒng)一的訪問接口，標(biāo)準(zhǔn)化每一個特征，建立了統(tǒng)一的規(guī)范。并且在此基礎(chǔ)上保障了數(shù)據(jù)的質(zhì)量，夯實了整個安全業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，助力一站式的數(shù)據(jù)-策略開發(fā)，極大地提升了安全對抗的效率，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)價值的最大化。