通过Golang + eBPF实现无侵入应用可观测 张海彬 阿里云 应用可观测技术专家 目 录 eBPF简介 01 eBPF在云原生场景下的应用 02 微服务可观测的挑战 03 Golang + eBPF实现数据采集 04 构建完整的应用可观测系统 05 eBPF简介 第一部分 eBPF简介 01. eBPF简介 eBPF = extended Berkeley Packet eBPF事件驱动 eBPF在云原生场景下的应用 第二部分 网络加速 01.网络加速 From:https://istio.io/latest/zh/blog/2022/merbridge/ eBPF 的可编程能力使其能够内核中完成包的处理和转发，而且可以添加额外扩展能力。 观测和跟踪 将 eBPF 程序附加到跟踪点以及内核和用户应用探针点的能力，使得应用程序和系统本身的 运行时行为具有前所未有的可见性 第三部分 微服务可观测的挑战 应用：微服务架构、多语言、多协议 挑战1：微服务、多语言、多协议环境下，端到端观测 复杂度上升，埋点成本居高不下 Kubernetes 容器 网络、操作系统、硬件 基础设施层复杂度日益增加 如何关联? 挑战3：数据散落，工具多， 缺少上下文，排查效率低下 业务应用 应用框架 容器虚拟化 系统调用 内核 应用性能监控（APM） Kubernetes监控

技术白皮书 openEuler 24.03 LTS CONTENTS 场景创新 运行环境 特性增强 云化基座 内核创新 平台架构 商标 附录 著作权说明 概述 01 41 42 43 15 18 20 04 07 10 01 openEuler 24.03 LTS 技术白皮书 概述 概述 02 openEuler 24.03 LTS 技术白皮书 概述 OpenAtom 器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多样性计算， 致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。通过为应用提供确定性保障能力，支持 OT 领域应用及 OT 与 ICT 的融合。 openEuler 社区通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系，孵化支持多种处 理器架构、覆盖数字基础设施全场景，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。 2019 年 社区版本，实现了全场景支持。 增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术；同时发布边缘和 嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 openEuler 22.03 LTS 版本， 聚焦算力释放，持续提升资源利用率，打造全场景协同的数字基础设施操作系统。

录 CONTENTS 附录 45 特性增强 20 商标 44 云化基座 17 著作权说明 43 内核创新 12 概述 01 平台架构 04 运行环境 07 场景创新 09 01 openEuler 22.03 LTS SP2 技术白皮书 概述 概述 02 openEuler 22.03 LTS SP2 技术白皮书 概述 openEuler 社区，全称为 器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多样性计算， 致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。通过为应用提供确定性保障能力，支持 OT 领域应用及 OT 与 ICT 的融合。 openEuler 社区通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系，孵化支持 多种处理器架构、覆盖数字基础设施全场景，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。 2019 年 全新发布后的第一个社区版本，实现了 全场景支持。增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部CPU调度算法、容器化操作系统KubeOS等关键技术； 同时发布边缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 openEuler 22.03 LTS 版本，聚焦算力释放，持续提升资源利用率，打造全场景协同的数字基础设施操作系统。

平台架构 04 运行环境 07 场景创新 09 著作权说明 47 01 openEuler 23.09 技术白皮书 概述 概述 02 openEuler 23.09 技术白皮书 概述 欧拉开源操作系统（openEuler, 简称“欧拉”）从服务器操作系统正式升级为面向数字基础设施的操作系统，支持服 务器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多样性计算，致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。 定、易用的操作系统。 欧拉开源社区通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系，孵化支持多 种处理器架构、覆盖数字基础设施全场景，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。 2019 年 12 月 31 日，面向多样性计算的操作系统开源社区 openEuler 正式成立。 2020 年 3 月 30 日， openEuler 20.03 LTS （Long 社区版本，实现了全场景 支持。增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术； 同时发布边缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 openEuler 22.03 LTS 版本，聚焦算力释放，持续提升资源利用率，打造全场景协同的数字基础设施操作系统。

云化基座 18 概述 02 平台架构 05 运行环境 09 场景创新 11 特性增强 21 著作权说明 22 商标 22 附录 22 内核创新 13 CONTENTS 01/ 概述 目录 openEuler 22.09 技术白皮书 03 openEuler 22.09 技术白皮书 02 openEuler 覆盖全场景的创新平台 openEuler 已支持 x86、ARM、SW64、RISC-V 多处理器架构，未来还会扩展 PowerPC 等更多芯片架构支持，持续完善 多样化算力生态体验。 openEuler 社区面向场景化的 SIG 不断组建，推动 openEuler 应用边界从最初的服务器场景，逐步拓展到云计算、边 缘计算、嵌入式等更多场景。openEuler 正成为覆盖全场景的操作系统，新增发布面向边缘计算的版本 openEuler 22.09 Edge、面向嵌入式的版本 openEuler openEuler 22.09 Embedded。 openEuler 希望与广大生态伙伴、用户、开发者一起，通过联合创新、社区共建，不断增强场景化能力，最终实现统一操作 系统支持多设备，应用一次开发覆盖全场景。 openEuler 对 Linux Kernel 的持续贡献 openEuler 内核研发团队持续贡献 Linux Kernel 上游社区，回馈主要集中在：芯片架构、ACPI、内存管理、文件系统、

发行版平台。将通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包 容的软件生态体系。openEuler 旨在通过社区合作，打造创新平台，构建支持多种处理器架构、统一和开放的操作系统社区， 推动软硬件应用生态繁荣发展。 2019 年 12 月 31 日，一个面向多样性算力的操作系统开源社区 openEuler 正式成立。 2020 年 3 月 30 日，首个 openEuler 20.03 LTS 上游社区。 openEuler 开放透明的开源软件供应链管理 开源操作系统的构建过程，也是供应链聚合优化的过程。拥有可靠开源软件供应链，是大规模商用操作系统的基础。 openEuler 从用户场景出发，回溯梳理相应的软件依赖关系，理清所有软件包的上游社区地址，源码和上游对应验证。完成 构建验证、分发、实现生命周期管理。开源软件的构建、运行依赖关系，上游社区，三者之前形成闭环且完整透明的软件供 openEuler 21.03 技术白皮书 openEuler WHITE PAPER 系统框架 openEuler 操作系统使用场景主要是服务器，包括基础加速库、虚拟化、内核、驱动、编译器、系统工具、OpenJDK 等组件。 创新架构，全栈优化，打造全场景协同的 One OS，充分释放多样性算力。 IDE 自调优工具 A-Tune 测试平台 Compass-CI 工具链 OpenStack

《openEuler项目群开源治理制度》 openEuler 技术优势 Information Technology Communication Technology + + 主流应用：云原生，大数据，CDN，MEC，工业控制 … 主流应用场景100%支持 覆盖全场景应用 Operational Technology 服务器 支持多样性设备 主流计算架构100%覆盖 ARM, x86, RISC-V, SW-64 多样性算力支持最佳 X86、Arm、RISC-V、龙芯、SW64、Power 等主流处理器架构全支持。 全栈原子化解耦 榫卯架构，版本灵活构建、服务自由组合，实现 一套架构对服务器、云计算、边缘计算和嵌入式 等场景的支持。 全场景支持 软件包总数已超过4.8万，IT、CT、OT主流场景 100%支持。 openHarmony生态互通 通过Soft Bus分布式软总线，实现与 OpenHarmony能力共享，实现生态互通。 openEuler 技术架构 服务器场景 etMem 内存分级扩展 Gala 基于AI的故障处理框架 … 云原生/边缘场景 KubeOS 云原生OS Eggo 一键部署平台 Rubik 在离线混布 Kmesh 高性能服务网格 … 嵌入式场景 MICA 混合关键性部署 ZVM 嵌入式VMM Rust-Shyper 虚拟机监视器

BSS/OSS CRM DCS NFV SCADA … 覆盖全场景应用 服务器 云计算 边缘计算 嵌入式 支持多样性设备 从服务器，到云、到边缘计算，到CT和OT的 嵌入式场景，成为面向数字基础设施统一的开 源操作系统 全栈原子化解耦，支持版本灵活构建、服务自由组合， 这样通过一套架构，来灵活支持南向多样性设备，北 向全场景应用 操作系统碎片化 导致数字基础设施产生大量“软烟囱”：生态割裂；重复开发；协同繁琐 首个社区共建的全场景版本openEuler22.03 LTS已 正式发布，版本持续迭代和创新 LTS版本 2020.03 2020.09 创新版本 2021.03 创新版本 2021.09 创新版本 2022.03 全场景 LTS版本 全场景 创新版本 2022.09 2023～ 创新版本 代码正式开源 2019.12 内核可编程，场景算力最佳 异构直连聚合，应用跨算力流转 异构直连聚合，应用跨算力流转 分布式数据管理，数据共享 … 嵌入式 服务器 全场景能力 持续增强 基础能力 持续创新 南向创新 • 可编程内核 • 实时内核 北向创新 • 容器/虚机混部 openEuler DevKit • 迁移升级工具 BiSheng Compiler • 统一构建服务 • AI辅助自动调优 • 嵌入式SDK • 提供us级软/硬实时内核 • OpenAMP混合部署模式

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 6 网络应用 105 6.1 网页浏览器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 6.5 其它网络应用服务 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 6.6 其它网络应用客户端 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 7.4 GUI（图形用户界面）应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 7.5

5 种。 ➢ ：如 MySQL 数据库便有个人版和企业版两个版本—个人版完全免费， 起到了很好的推广作用；企业版则通过销售授权许可来营利。 19 ➢ ：JBoss 应用服务器便是典型代表，JBoss 软件可自由免费使用，软件提供 方通过技术文档、培训课程以及定制开发服务来营利。 ➢ ：比如 IBM 公司在出售服务器时，一般会为用户捆绑销售 AIX 或 Linux 大家可以讨论一下，为什么要在需要长期稳定运行的网站服务器上、在处理大数据的集 前 言 20 群系统中，以及需要协同工作的服务器环境中采用 Linux 系统呢？ 还有一个更极端的应用场景—全球超级计算机竞赛。每年全球会评选出计算峰值速度 最快的 500 台超级计算机，其中包括美国的 Summit、Sierra 和中国神威·太湖之光、天河二 号等超级计算机。截至本书写作时，这些超级计算机无一例外采用的都是 有经验的运维人员使用。有兴趣的读者可以在学习完本书后尝试一下该系统。 如果大家今后真的安装了 Gentoo 系统，千万别忘记试一下 Portage 工具。这款软件管理工 具以模块化、可移植、易维护和灵活性而著称，几乎可以无限制地适应用户的计算机硬件。 ➢ Deepin ：在过去的十多年，基于开源系统二次定制开发的“国产操 作系统”陆续出现过一些，但大多发展不好，深度操作系统却是少数能够将技术研发 与商业运作结合起来的成功案例。据