开源云原生解读:eBPF为云原生应用可观测性开启更多可能性

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软件架构经历了从单体架构、垂直架构到 SOA 架构,再到现在的以微服务、服务网格等云原生技术为主的演变过程。云原生正在被广泛用于构建统一的标准 IT 基础设施,并持续演进。与此同时,随着数字化转型加速,云原生技术正在从开始起步的互联网行业,逐渐覆盖到金融、政务、物流、能源、交通等各行各业,形成了一种千行百业拥抱云原生的局面。

我们邀请了七名国内云原生领域的专家,为各位开发者解读开源云原生的发展和流行趋势。

本文选自《2022中国开源开发者报告:前沿开源技术领域解读》,原文作者:来源。

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Alexei Starovoitov 在 2014 年引入了扩展 BPF (external BPF) 设计,可以直接将 BPF 虚拟机开放至用户空间,为内核运行用户空间程序。谁也不会预想到,它在 2022 年被火热追捧。

eBPF 具备的安全以及高效的特点,在云、容器以及微服务应用发展迅速的今天,使基于 eBPF 的应用程序有了更多契合场景,在云安全、容器网络、分布式应用追踪以及可观测性等方面得到了广泛使用与创新。

在可观测领域,eBPF 提供了一个面向云原生环境各层面数据获取的方式。从基础设施的角度,不仅降低监控数据获取代价,而且有效地覆盖运行云、容器平台之上的所有应用、系统、网络的监控与观测数据。这是一个非常值得关注的能力,它让基础设施紧密结合到应用成为可能。

应用间 API 的调用、分布式性能追踪、容器平台弹性扩展后,直接关联到所属虚拟机或容器 POD 间的拓扑、网络流,包括异常、吞吐与时延等。类比宇宙中的虫洞,连接了不同时空的通道,多层抽象本身就是 IT 系统的特点,在云环境中,多分层的特点更为突出。eBPF 使应用、系统、容器、云等不同平面的观测数据整体化获取并关联成为可能,并且拥有所有这些数据的总体代价达到足够低。

此外在实践中,观测数据拉齐以及汇总关联后,可在不同数据消费场景体现价值,如极大地提升部门间的协作效率,标准化的观测数据也将推进 AIOps 的进步,在技术运营、量化服务等提供支撑。


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