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 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 Kubernetes组件异常： Scheduler 新版控制台体验升级 • 提供多语言的无侵入的应用CPU热点查看 • 监控网络异常，如TCP Drop、TCP 重传 • 监控应用异常事件，如OOM 黄金三指标 调用链查询与分析 拓扑/上下游 网络大盘 容器监控 智能告警 持续剖析 接口监控 数据来源 Thank You, Every Gopher

不同场景下，不同程度地降低了 网络数据包的“转发延时” • 不同场景下，不同程度地提升了 网络数据包的“吞吐量” • 不同场景下，不同程度地降低了 转发数据包所需的“ CPU 开销” eBPF 简介 eBPF 技术 在 Linux kernel 3.19 开始被 引入，可在用户态进行 eBPF 程序编程，编译 后，动态加载到内核指定的 hook 点上，以 VM 方式安全运行，其能过通过 map 存储结 构存储数据，能通过 10:10000 cgroup ebpf service DNAT connect sendmsg recvmsg getpeername 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 iptables 等 技术，降低了访 问延时。例如在相同环境下，service 数量达到3K，kube-proxy iptables下 的的延时为0.6ms，而cilium的延时为 0.3ms XDP 加速南北向 nodePort 访问 cilium 借助 eBPF 程序 ，能快速完 成 nodePort 、 LoadBalancer service 的解析和转发，其转发性能能比肩 DPDK 技术，且能节省大量CPU资源