云原生网络加速方案

• • 传统容器网络性能损耗

• • 加速一：智能网卡网络加速

    • SR-IOV 是一种 PCI-SIG 标准化方法，支持管理性PCI Express (PCIe) 原生硬件资源。单个 PCIe 物理设备 - 物理功能 (PF) - 多个单独 PCIe 虚拟设备 - 虚拟功能 (VF) ，所需的资源仲裁在设备中进行，不占用系统资源。

    • 对于 SR-IOV 支持的网络接口卡 (NIC)，每个 VF MAC 和 IP 地址可独立配置，VF 之间的数据包切换在设备硬件中进行。支持用户空间中的多个快速网络数据包处理同步工作负载（DPDK/VPP）

    • DPDK 通过开源库和驱动程序，能够ByPass系统内核发送数据包，最大限度减少数据包收发所需的 CPU 周期数，从而实现快速数据包处理。DPDK 库包括多核框架、大页内存、环形缓冲区和轮询模式驱动程序，可支持联网和其他网络功能。

• • 加速二： Cilium网络加速

    • 1、Linux eBPF内核支持

      • Host Routing：BPF/Legacy

      • Masquerading（伪装）: BPF/IPTables

    • 2、Cilium Host Routing helper()函数（kernel 5.10+）

      • bpf_redirect_peer()

      • bpf_redirect_neigh()

    • 3、Encapsulation（封装） :

      • disabled (Native Routing)

      • vxlan (default)

      • geneve

• • 加速三：服务网格Pod网络加速

    • 基于Cilium的sockops网络加速：

    • Cilium对服务网格Istio中对Inbound、Outbound的流量劫持和转发。

    • 实现了同主机Pod内容器之间和同主机Pod之间的网络加速。

• • 加速四：Cilium Mesh内核加速

    • eBPF允许动态地扩展Linux内核的功能。通过Cilium使用eBPF来构建一个高效的网络、安全和可观察性数据路径，它将自己直接嵌入到Linux内核中。

    • Cilium在内核解决了服务网格的网络加速需求。

    • Cilium实现了如基于身份的安全性、L3-L7可观察性和授权、加密和负载均衡。