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ai-security-xdr/haobang-security-xdr/syslog-consumer/doc/realtime-scheduler-design.md

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2026-03-18 18:00:25 +08:00
# 实时分析调度器设计方案
## 概述
每个规则根据窗口类型滚动、滑动、会话独立管理下次运行时间而不是所有规则统一每30秒执行一次。
## 核心设计
### 1. 窗口类型与执行间隔映射
| 窗口类型 | 配置参数 | 执行间隔 | 示例 |
|---------|---------|---------|------|
| **TUMBLE**<br/>滚动窗口 | `tumble_window_size` + `tumble_window_size_unit` | 等于窗口大小 | 窗口5分钟 → 每5分钟执行 |
| **HOP**<br/>滑动窗口 | `hop_slide` + `hop_slide_unit` | 等于滑动步长 | 步长5分钟 → 每5分钟执行 |
| **SESSION**<br/>会话窗口 | `session_window_size` + `session_window_size_unit` | 等于会话超时时间 | 超时30分钟 → 每30分钟执行 |
| **NONE**<br/>无窗口 | - | 默认30秒 | 每30秒执行 |
### 2. 执行流程
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 应用启动 │
│ └─> initAllRules() │
│ └─> 加载所有实时规则 │
│ └─> 为每个规则初始化下次执行时间Redis
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 定时调度每10秒检查一次
│ └─> checkAndExecuteRules() │
│ └─> 查询所有实时规则 │
│ └─> 对每个规则: │
│ ├─> 获取下次执行时间Redis
│ ├─> 判断是否到执行时间 │
│ │ ├─> 是 → 执行规则 → 更新下次执行时间 │
│ │ └─> 否 → 跳过 │
│ └─> 继续下一个规则 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
### 3. 时间计算逻辑
#### TUMBLE滚动窗口
```
下次执行时间 = 当前时间 + 窗口大小
```
**示例**
- 窗口大小5分钟
- 执行时间10:00:00
- 下次执行10:05:00
#### HOP滑动窗口
```
下次执行时间 = 当前时间 + 滑动步长
```
**示例**
- 窗口大小10分钟步长5分钟
- 执行时间10:00:00
- 下次执行10:05:00
#### SESSION会话窗口
```
下次执行时间 = 当前时间 + 会话超时时间
```
**示例**
- 会话超时30分钟
- 执行时间10:00:00
- 下次执行10:30:00
## 数据结构
### Redis Key 设计
```
rule:next_execute:{ruleId}
```
**示例**
```
rule:next_execute:rule-001 -> "2026-02-27 10:30:00"
rule:next_execute:rule-002 -> "2026-02-27 10:00:00"
```
**过期时间**30天
## 配置示例
### application.yml
```yaml
spring:
redis:
host: localhost
port: 6379
password:
database: 0
timeout: 3000
analysis:
realtime:
enabled: true
# 检查间隔(秒) - 频率越高越精确,但消耗资源
check-interval-seconds: 10
offline:
enabled: true
cron-expression: "0 0 */1 * * ?"
```
### pom.xml添加Redis依赖
```xml
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
```
## 核心组件
### 1. RuleExecutionTimeService
规则执行时间管理服务接口,负责:
- 获取规则下次执行时间
- 更新规则下次执行时间(根据窗口类型计算)
- 初始化规则执行时间
- 删除规则执行时间
### 2. RuleExecutionTimeServiceImpl
规则执行时间管理服务实现基于Redis核心方法
- `calculateTumbleNextExecuteTime()`: 计算滚动窗口下次执行时间
- `calculateHopNextExecuteTime()`: 计算滑动窗口下次执行时间
- `calculateSessionNextExecuteTime()`: 计算会话窗口下次执行时间
### 3. RealtimeAnalysisScheduler
实时分析调度器,核心逻辑:
- 应用启动时初始化所有规则执行时间
- 每10秒检查一次规则是否需要执行
- 根据窗口类型独立计算下次执行时间
## 日志示例
### 初始化日志
```
INFO - ========== 初始化实时分析调度器 ==========
INFO - 查询到 3 个实时分析规则
INFO - 初始化规则: ruleId=001, ruleName=暴力破解检测, windowType=HOP, nextExecuteTime=2026-02-27 10:05:00
INFO - 初始化规则: ruleId=002, ruleName=端口扫描检测, windowType=TUMBLE, nextExecuteTime=2026-02-27 10:05:00
INFO - 初始化规则: ruleId=003, ruleName=会话异常检测, windowType=SESSION, nextExecuteTime=2026-02-27 10:30:00
INFO - ========== 实时分析调度器初始化完成 ==========
```
### 执行日志
```
INFO - 执行规则: ruleId=001, ruleName=暴力破解检测, nextTime=2026-02-27 10:05:00, now=2026-02-27 10:05:00
INFO - 滑动窗口下次执行时间: 步长=5mnextTime=2026-02-27 10:10:00
INFO - 更新规则下次执行时间ruleId=001, ruleName=暴力破解检测, windowType=HOP, nextExecuteTime=2026-02-27 10:10:00
INFO - 本次调度执行规则数: 1, 跳过规则数: 2
```
## 优势
1.**独立周期**:每个规则根据窗口类型独立配置执行周期
2.**高性能**Redis缓存每次检查只需毫秒级
3.**分布式支持**多节点共享Redis避免重复执行
4.**动态调整**:运行时修改窗口配置,下次执行自动生效
5.**资源优化**:避免低频规则频繁执行浪费资源
## 注意事项
1. **Redis依赖**需要安装并启动Redis服务
2. **时间精度**调度检查间隔默认10秒可根据需要调整
3. **窗口配置**:规则必须配置窗口类型和大小参数
4. **异常恢复**应用重启后Redis中记录的执行时间保持不变
5. **并发控制**:同一规则同时只能有一个实例在执行