fix: Lua 原子闸门堵死并发 TOCTOU 击穿

根因:_check_request_block 的"读 usage + 比较 + 放行"是纯读检查,
与结算 incrby 之间无原子性。并发请求在同一 usage 快照上各自判定
"未超限"集体放行,叠加消耗击穿限额(08-18 13:14:41-50,5 个并发
请求从 1.49M 冲到 2.11M,超支 11.2 万 token)。

修复:Lua 原子闸门把"读 usage + 读 inflight + 判 limit + INCRBY
预扣"合并为单个 Redis 原子操作,并发请求串行看到彼此的在途预留:
  - 放行:INCRBY inflight reserve,返回 granted
  - 拦截:不预扣,返回 blocked

配对释放:pre-hook 放行时把 reserve 写入 data["metadata"]
(PREBLOCK_RESERVE_META_KEY),litellm 透传到 log_success_event
的 kwargs["litellm_params"]["metadata"],结算时 _release_inflight
配对 DECRBY,usage 只计实际消耗。

兜底:inflight key 设 PREBLOCK_INFLIGHT_TTL(1h),失败/丢失的
预扣由 TTL 自动归零,不永久占额度。

验证:打桩 redis/litellm 跑 5 场景,含复现 08-18 击穿的并发测试
(5 并发 reserve,旧代码全放行击穿,新代码仅放行 2 个且
usage+inflight < 2M)。ALL PASS ✅
This commit is contained in:
vibe-code
2026-08-18 09:30:10 +00:00
parent 9eaafdec6b
commit 4479e179bb
+128 -8
View File
@@ -109,6 +109,35 @@ PREBLOCK_RESERVE_TOKENS = int(os.getenv("PREBLOCK_RESERVE_TOKENS", "50000"))
# max(声明值, 本下限) 兜住思考开销;2M 限额下 4096 偏差仅 0.2%。 # max(声明值, 本下限) 兜住思考开销;2M 限额下 4096 偏差仅 0.2%。
THINKING_RESERVE_FLOOR = int(os.getenv("THINKING_RESERVE_FLOOR", "4096")) THINKING_RESERVE_FLOOR = int(os.getenv("THINKING_RESERVE_FLOOR", "4096"))
# 在途预留(inflight)TTL:pre-hook 放行时预扣的 reserve 记入独立
# daily_usage_inflight key,正常请求在结算回调中配对释放;若请求
# 失败/进程崩溃/回调丢失,预留量由本 TTL 自动归零,防止额度被永久
# 卡死。1 小时远大于正常结算延迟(秒级),兜底释放足够及时。
PREBLOCK_INFLIGHT_TTL = int(os.getenv("PREBLOCK_INFLIGHT_TTL", "3600"))
# pre-hook 写入请求 metadata 的预留量键名,结算回调据此配对释放 inflight。
# 以 "_" 前缀避免与用户/代理自定义 metadata 冲突。
PREBLOCK_RESERVE_META_KEY = "_volc_preblock_reserve"
# Lua 原子闸门:把"读 usage + 读 inflight + 判 limit + 预扣"合并为
# 一个 Redis 原子操作,堵住并发请求在同一 usage 快照上集体撞线的
# TOCTOU 窗口(见 docs/volc-quota-notes.md 并发击穿分析)。
# KEYS[1]=usage_key, KEYS[2]=inflight_key
# ARGV[1]=effective_limit, ARGV[2]=reserve, ARGV[3]=inflight TTL
# 返回: 1=放行(已预扣), 0=拦截(未预扣)
GATE_SCRIPT = """
local usage = tonumber(redis.call('GET', KEYS[1]) or '0')
local inflight = tonumber(redis.call('GET', KEYS[2]) or '0')
local limit = tonumber(ARGV[1])
local reserve = tonumber(ARGV[2])
if usage + inflight + reserve >= limit then
return 0
end
redis.call('INCRBY', KEYS[2], reserve)
redis.call('EXPIRE', KEYS[2], tonumber(ARGV[3]))
return 1
"""
# stable_limit 缺失时(首次同步前/新增模型/TTL 过期/Redis 数据丢失)的保守兜底限额。 # stable_limit 缺失时(首次同步前/新增模型/TTL 过期/Redis 数据丢失)的保守兜底限额。
# 免费池常态 ~2M(首开赠送/昨日采多少返多少),若 fallback 裸奔到采集上限 2M, # 免费池常态 ~2M(首开赠送/昨日采多少返多少),若 fallback 裸奔到采集上限 2M,
# 余额不足或已耗尽的模型会被烧穿扣费。900k 对 0 余额模型仍是 9 倍优惠, # 余额不足或已耗尽的模型会被烧穿扣费。900k 对 0 余额模型仍是 9 倍优惠,
@@ -375,6 +404,16 @@ def get_usage_key(clean_model, api_base=None):
return f"daily_usage:{date_str}:{clean_model}{suffix}" return f"daily_usage:{date_str}:{clean_model}{suffix}"
def get_inflight_key(clean_model, api_base=None):
"""在途预留 key:与 usage key 同日期轮换,独立账户,结算配对释放。
pre-hook 放行时 INCRBY reserve(Lua 原子闸门内完成),请求成功结算时
按该请求的 reserve DECRBY 释放,usage 只计实际消耗;失败/丢失的预留
由 PREBLOCK_INFLIGHT_TTL 自动归零。
"""
return get_usage_key(clean_model, api_base) + ":inflight"
def get_static_limit_for_hash(clean_model, current_hash=None): def get_static_limit_for_hash(clean_model, current_hash=None):
"""Check static configuration in HARD_DAILY_LIMITS using an optional endpoint hash.""" """Check static configuration in HARD_DAILY_LIMITS using an optional endpoint hash."""
if current_hash: if current_hash:
@@ -862,13 +901,60 @@ def startup_audit():
log(f"❌ Startup audit failed: {e}", level="ERROR") log(f"❌ Startup audit failed: {e}", level="ERROR")
def _atomic_reserve(clean_model, api_base, effective_limit, reserve):
"""Lua 原子闸门:usage + inflight + reserve >= limit 则拦截,否则预扣并放行。
返回 (granted, usage_total)。granted=False 时 usage_total = usage + inflight
(供日志展示);granted=True 时预扣已入 inflight key。
Redis 不可用/脚本失败时抛异常由调用方 fail-closed 处理。
"""
usage_key = get_usage_key(clean_model, api_base)
inflight_key = get_inflight_key(clean_model, api_base)
granted = redis_client.eval(
GATE_SCRIPT,
2,
usage_key,
inflight_key,
int(float(effective_limit)),
int(reserve),
int(PREBLOCK_INFLIGHT_TTL),
)
usage = float(redis_client.get(usage_key) or 0)
inflight = float(redis_client.get(inflight_key) or 0)
return bool(granted), usage + inflight
def _release_inflight(clean_model, api_base, reserve):
"""结算配对释放:请求完成后把 pre-hook 预扣的 reserve 从 inflight 账户扣除。
reserve<=0 或 inflight 已过期(TTL 兜底释放)时无操作。失败/丢失的预留
由 TTL 自动归零,这里只做正常结算路径的精确回收。
"""
if not redis_client or not reserve:
return
try:
inflight_key = get_inflight_key(clean_model, api_base)
cur = float(redis_client.get(inflight_key) or 0)
if cur <= 0:
return
# DECRBY 到负数说明 inflight 已部分过期,直接 DEL 归零即可
new_val = redis_client.decrby(inflight_key, int(reserve))
if int(new_val) <= 0:
redis_client.delete(inflight_key)
except Exception as e:
log(f"❌ _release_inflight failed: {e}", level="ERROR")
def _check_request_block(model_name, reserve=0.0): def _check_request_block(model_name, reserve=0.0):
""" """
请求前闸门:对外模型名 → 判定是否超限。 请求前闸门:对外模型名 → 判定是否超限。
只拦截 MONITORED_MODEL_PAIRS 内的火山监控条目;newapi 等非监控渠道天然放行。 只拦截 MONITORED_MODEL_PAIRS 内的火山监控条目;newapi 等非监控渠道天然放行。
reserve: 本次请求的预估消耗(max_tokens 或常量兜底),usage + reserve >= limit 即拦截, reserve: 本次请求的预估消耗(max_tokens 或常量兜底)。
避免并发请求在闸门检查后集体撞线(限额是低频快照,用量是实时累计)。 判定用 Lua 原子闸门:usage + inflight(在途预留) + reserve >= limit 即拦截,
返回 (clean_model, usage, limit) 表示超限,None 表示放行。 inflight 账户在 Redis 内原子预扣,并发请求串行看到彼此的在途量,堵死
"同一 usage 快照集体撞线"的 TOCTOU 击穿。放行时 reserve 已预扣入 inflight,
由结算回调配对释放(见 _release_inflight)。
返回 (clean_model, usage, limit) 表示超限,None 表示放行(已预扣)。
fail-closed:Redis 不可用 / 限额获取失败 / 读取异常时,对监控条目返回 fail-closed:Redis 不可用 / 限额获取失败 / 读取异常时,对监控条目返回
(clean_model, -1, -1) 标记拒绝(宁可错杀,不可漏放);非监控条目不受影响。 (clean_model, -1, -1) 标记拒绝(宁可错杀,不可漏放);非监控条目不受影响。
手动软踢:Redis key manual_evict:{config model 字段全名} 存在时返回 手动软踢:Redis key manual_evict:{config model 字段全名} 存在时返回
@@ -975,16 +1061,24 @@ def _check_request_block(model_name, reserve=0.0):
return (clean, -1, -1) return (clean, -1, -1)
usage_key = get_usage_key(clean, api_base) usage_key = get_usage_key(clean, api_base)
val = redis_client.get(usage_key)
usage = float(val or 0)
# 已被软踢的条目恒 429(无论 reserve),避免踢后灰色区间(如 1.95M~2M) # 已被软踢的条目恒 429(无论 reserve),避免踢后灰色区间(如 1.95M~2M)
# 小请求被放行 → 路由原名不存在 → 400 路由错误 # 小请求被放行 → 路由原名不存在 → 400 路由错误
if entry_name == f"{model_name}-limit-reached" and "_daily_limit_backup" in entry: if entry_name == f"{model_name}-limit-reached" and "_daily_limit_backup" in entry:
usage = float(redis_client.get(usage_key) or 0)
return (clean, usage, effective_limit) return (clean, usage, effective_limit)
if usage + float(reserve) >= float(effective_limit): # Lua 原子闸门:usage + inflight + reserve >= limit 即拒绝(不预扣),
return (clean, usage, effective_limit) # 否则把 reserve 预扣进 inflight 账户并放行。判定与预扣在 Redis 内
# 原子完成,并发请求串行看到彼此的在途预留,堵死"同一 usage 快照上
# 集体撞线"的 TOCTOU 击穿(08-18 13:14:41-50 根因,见诊断)。
granted, _inflight_total = _atomic_reserve(
clean, api_base, effective_limit, reserve
)
if not granted:
return (clean, _inflight_total, effective_limit)
# 放行:预扣已入 inflight,结算时配对释放
return None
return None return None
except Exception as e: except Exception as e:
@@ -1081,7 +1175,19 @@ class DailyLimitHandler(CustomLogger):
blocked = _check_request_block(data["model"], reserve=reserve) blocked = _check_request_block(data["model"], reserve=reserve)
if not blocked: if not blocked:
return None # 放行:Lua 原子闸门已把 reserve 预扣进 inflight 账户。
# 把本次预留量记入请求 metadata,随 litellm 流转到 log_success_event
# 的 kwargs["litellm_params"]["metadata"],结算时配对释放(否则
# inflight 只会增不减,额度被已放行请求永久占死)。
try:
meta = data.get("metadata") or {}
if not isinstance(meta, dict):
meta = {}
meta[PREBLOCK_RESERVE_META_KEY] = int(reserve)
data["metadata"] = meta
except Exception:
pass # 写 metadata 失败仅影响结算释放,TTL 兜底仍会回收
return data
clean, usage, limit = blocked clean, usage, limit = blocked
if usage < 0 or limit < 0: if usage < 0 or limit < 0:
@@ -1157,6 +1263,20 @@ class DailyLimitHandler(CustomLogger):
if clean_model and total_tokens > 0: if clean_model and total_tokens > 0:
key = get_usage_key(clean_model, api_base) key = get_usage_key(clean_model, api_base)
# 结算配对释放:读回 pre-hook 预扣的 reserve(经 metadata 透传),
# 从 inflight 账户扣除。实际消耗 total_tokens 照常记入 usage;
# 预扣量 = 预估值,与实耗差额天然由 usage 侧的"只计实际"修正,
# inflight 只代表"已放行未结算"的在途量,结算即清零。
released = 0
try:
meta = litellm_params.get("metadata") or {}
if isinstance(meta, dict):
released = int(meta.get(PREBLOCK_RESERVE_META_KEY, 0) or 0)
except (TypeError, ValueError):
released = 0
_release_inflight(clean_model, api_base, released)
current_total = redis_client.incrby(key, int(total_tokens)) current_total = redis_client.incrby(key, int(total_tokens))
redis_client.expire(key, 172800) redis_client.expire(key, 172800)