Cilium 首次集成国内云服务，阿里云 ENI 被归入新版本特性

做者：清弦
阿里云技术专家，主要负责 ACK 容器网络设计与研发，阿里云开源 CNI 项目 Terway 主要维护者，Cilium Alibaba IPAM 负责人
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背景

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近期 Cilium 社区发布了 Cilium 1.10 正式版本，在这个版本中正式支持阿里云 ENI 模式，阿里云也是国内首家支持 Cilium 的云厂商。

Cilium 是一个基于 eBPF 的高性能容器网络项目，提供网络、可观测性、安全三方面的解决方案。

Cilium 自己支持 Overlay 网络模式部署在各类云平台或者自建的集群上，可是这种非云原生的网络模式会带来不小的性能损耗。阿里巴巴云原生容器服务团队向 Cilium 社区贡献了阿里云 ENI 模式，使得在阿里云上能够以云原生方式运行 Cilium 。
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云原生容器服务团队贡献 PR
https://github.com/cilium/cil...
https://github.com/cilium/cil...
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架构

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AlibabaCloud Operator 是集群内的网络资源控制器，承担对网络资源（ENI、ENIIP）统一管理、分配工做。
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Cilium agent 经过 list-watch 机制、CNI 请求对 Operator 分配的地址资源进行配置、管理。
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这种架构将全部阿里云 OpenAPI 调用集中到 Operator 中，能够有效的进行 API 请求管理，避免大规模集群下 API 流控问题。
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基于 Cilium 1.10 + 阿里云 ENI 的高性能云原生网络

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Cilium 使用了 EBPF 内核技术对传统数据链路进行了优化，绕过了Conntrack 模块，对容器场景下网络性能有了很是大的提升。在阿里云上使用 Cilium 1.10 + 阿里云 ENI 模式有多种按照方式，请阅读 Cilium 社区的安装文档[1]。
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为了使云上用户享受到更加出色的网络性能，阿里云自研的开源 CNI 插件 Terway [2] 与 Cilium 实现了更好的结合。Terway 支持使用阿里云的弹性网卡来实现的容器网络。使得容器网络和虚拟机网络在同一个网络平面，在不一样主机之间容器网络通讯时不会有封包等损失，不依赖于分布式路由也能让集群规模不受限于路由条目限制。目前，Terway IPvlan 模式已经深度集成 Cilium 。

使用 Terway IPvlan

使用 Terway 模式很是简单，在阿里云容器服务控制台，建立集群中选择网络插件 Terway ，并勾选 IPvlan 便可启用。
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IPvlan + eBPF 性能对比：

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测试环境：

• 2 节点 ecs . g5ne . 4xlarge 机型
• 对比测试

Terway 独占 ENI ( ipvs )
Terway 共享 ENI IPvlan ( ebpf )
Terway 共享 ENI veth ( ipvs )
Flanne l vxlan ( ipvs )

Netperf 性能对比 TCP_CRR

测试场景：使用 netperf 测试 Pod 间通信
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上图数字越大性能越好
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经过测试，能够看到基于 IPvlan 的 Pod 网络延迟较低，在 TCP_CRR 的测试中性能指标和独占 ENI 模式至关。
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wrk + nginx 性能对比

测试场景：采用 wrk 压测 nginx 的 Service 的方式，采用 100 字节的小页面模拟常见的集群中微服务通讯。

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上图数字越小性能越好

上图数字越大性能越好

Terway IPvlan 模式在 wrk- nginx 的短链接测试中相对于传统的 Terway veth 策略路由方式：

• ClusterIP 吞吐增长 277% , 延迟下降 50%。

总结

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随着 Kubernetes 已经成为容器调度的事实标准，企业上云的首选。容器网络作为应用的底层基础资源，获得愈来愈多的关注。
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在阿里云上咱们默认提供高性能的 Terway 网络插件 [3] 帮助用户充分使用云原生的网络资源。Cilium 做为社区新兴的容器网络方案，在可观测性、安全性上有许多出色的特性，本次增长的阿里云ENI模式，能够帮助 Cilium 的用户充分使用阿里云上的网络资源。咱们也将继续与社区同行，推进高性能的云原生网络实现规模化落地。
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安装文档：_https://docs.cilium.io/en/v1....

Terway: https://www.alibabacloud.com/...
Terway 网络插件:_ https://help.aliyun.com/docum...