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 OOM，文件读取错误… 无法自顶向下端到端 串联导致棘手问题频 发。 Kubernetes下的可观测 Golang + eBPF实现数据采 集 第四部分 eBPF在可观测领域的优势 无侵入 多语言/多协议/多框架 全栈覆盖 无侵入性 • 无需修改代码 • 无需重启应用 • Verifier保证运行安全 多协议、多框架、多语言 • 捕获网络字节流 • 无需适配编程语言 • 应用监控eBPF版 • eBPF Agent性能提升20% • Otel Collector 性能提升80% • 无需要修改任何业务代码，一键接入eBPF监控 • 语言无关、框架无关、协议无关 无侵入的应用可观测 eBPF是一种在Linux内核运行的沙盒程序，无需修改 任何应用代码，提供无侵入的应用无关、语言无关、 框架无关的应用可观测能力，提供如网络、虚拟内存、 系统调用等Otel无法获取的数据指标。

同用户态程序交互， 最终实现内核数据进行修改，或者影响内核处 理请求的结果，或者改变内核处理请求的流程。 极大提升了内核处理事件的效率。 截止 linux 5.14 版本，eBPF 有32种类型程序。而 cilium 主要使用了如下类型程序： • sched_cls 。cilium在内核 TC 处实现数据包转发、负载均衡、过滤 • xdp 。cilium在内核 XDP 处实现数据包的转发、负载均衡、过滤 处实现数据包的转发、负载均衡、过滤 • cgroup_sock_addr 。cilium在 cgroup 中实现对service解析 • sock_ops + sk_msg。记录本地应用之间通信的socket，实现本地数据包的加速转发 加速同节点pod间通信 cilium 使用 eBPF 程序，借助 bpf_redirect() 或 bpf_redirect_peer() 等 helper 函数，快速帮助同宿主机间 的流量转发，节省了大量的内核协议栈 bind cilium的Host-Reachable 技术，利 用eBPF程序，拦截应用在内核connect 、 sendmsg、 recvmsg 、getpeername 、 bind等系统调用，实现 service 的地址解 析，并且伪装通信目的地址，让上层应用 无感知 DNAT 的发生 效果： • 集群内访问nodePort、LoadBalancer 的service时，能够减少数据包转发跳