《云原生网络数据面可观测性最佳实践》——二、全景剖析阿里云容器网络数据链路——4. Terway IPVLAN+EBPF 模式架构设计(下)

本文涉及的产品
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
网络型负载均衡 NLB,每月750个小时 15LCU
简介: 《云原生网络数据面可观测性最佳实践》——二、全景剖析阿里云容器网络数据链路——4. Terway IPVLAN+EBPF 模式架构设计(下)

更多精彩内容,欢迎观看:

《云原生网络数据面可观测性最佳实践》——二、全景剖析阿里云容器网络数据链路——4. Terway IPVLAN+EBPF 模式架构设计(中):https://developer.aliyun.com/article/1221414?spm=a2c6h.13148508.setting.30.15f94f0euQBp6L


8) 场景七:集群内Pod访问的SVC ClusterIP,SVC后端Pod和客户端Pod不属于不同ECS

环境

image.png

 cn-hongkong.10.0.3.15节点上存在 nginx-7d6877d777-j7dqz,IP分为10.0.3.38。

cn-hongkong.10.0.3.93节点上存在 centos-6c48766848-dz8hz,IP分为10.0.3.127

image.png

 通过此节点的terwayPod,我们可以利用 terway-cli show factory的命令看到 nginx-7d6877d777-j7dqz IP 10.0.3.5 属于cn-hongkong.10.0.3.15 上的MAC地址为00:16:3e:04:08:3a的ENI网卡。

image.png

 通过此节点的terwayPod,我们可以利用 terway-cli show factory的命令看到 centos-6c48766848-dz8hz IP  10.0.3.127 属于cn-hongkong.10.0.3.93 上的MAC地址为00:16:3e:02:20:f5的ENI网卡。

 

通过describe svc 可以看到 nginxPod 被加入到了 svc nginx的后端。SVC的CLusterIP是192.168.27.242。如果是集群内访问External IP,对于 Terway 版本≥ 1.20 来说,集群内访问SVC的ClusterIP或External IP,整个链路架构是一致的,此小节不在针对External IP单独说明,统一用ClusterIP作为示例(Terway版本< 1.20 情况下,访问External IP,会在后续小节说明)。

image.png

 

内核路由

Pod访问SVC的Cluster IP,而SVC的后端Pod和Pod部署在不同ECS上,此架构类似 2.4 小节中的不同ECS节点上的Pod间互访情况,只不此场景是Pod访问SVC的ClusterIP,要注意此处是访问ClusterIP,如果是访问External IP,那么场景会进一步复杂了,本门的后面几个小节会详细说明。

 

对于 ClusterIP的ebpf转发进行描述,详细信息可以参考 2.5 小节。中的描述,和前面几个小节一样,在任何dev上都无法捕获到客户端访问的SVC的IP。

小结

数据链路转发示意图:

image.png

 

不会经过任何宿主机ECS网络空间中间节点

整个链路是需要从客户端pod所属ENI网卡出ECS再从目POD所属ENI网卡进入ECS

整个请求链路是ECS1 Pod1 ->ECS1 eth1 -> VPC ->ECS2 eth1 ->ECS2 Pod2

在客户端/服务端Pod内或者ECSENI网卡无法捕捉到 SVC IP,SVC IP 在 客户端Pod网络命名空间内已经通过ebpf转换成了SVC后端PodIP

 

 

9 场景八:集群内Pod访问的SVC ExternalIP(Terway版本≤1.2.0),SVC后端Pod和客户端Pod配属同一个ENI

环境

此处环境和2.5小节 情况类似,不做过多描述,只是此小节是在terway 版本小于1.2.0 情况下,访问External IP 47.243.139.183

image.png

内核路由

请参考2.5 小节。

 

由于客户端Pod和被访问的SVC的后端Pod同属于同一个ENI,那么在terway 版本小于1.2.0的情况下,访问External IP,实际上数据链路会通过ENI出ECS到External IP的SLB,在被转发到同一个ENI上。四层SLB目前是不支持同一个EI同时作为客户端和服务端,所以会形成回环,详细信息可以参考下面连接:

https://help.aliyun.com/document_detail/97467.html#section-krj-kqf-14s

https://help.aliyun.com/document_detail/55206.htm

 

小结

数据链路转发示意图:

image.png

 

整个请求链路是ECS1 Pod1 ->ECS1 eth1 -> VPC -> SLB -> 中断

Terway版本小于1.2.0时,集群内访问external IP,会出ECS ENI到SLB,再由SLB转发到ECS ENI上,如果源pod所属ENI和被转发ENI为同一个,将访问不成功,原因是四层SLB会形成回环

解决方案(任何一个):

通过SVC annotation将SLB配置为7层监听

将Terway版本升级之1.2.0以及上,并开启集群内负载均衡Kube-Proxy会短路集群内访问ExternalIP、LoadBalancer流量,即集群内访问这些外部地址,实际流量不会到外部,而会被转为对应后端Endpoint直接访问在Terway IPvlan模式下,Pod访问这些地址流量由Cilium而不是kube-proxy进行处理在Terway v1.2.0之前版本并不支持这种链路短路在Terway v1.2.0版本发布后,新建集群将默认开启该功能,已创建集群不会开启(此处就2.5小节场景)

 

10 场景九:集群内Pod访问的SVC ExternalIP(Terway版本≤1.2.0),SVC后端Pod和客户端Pod配属不同ENI(同ECS)

环境

此处环境和2.6小节 情况类似,不做过多描述,只是此小节是在terway 版本小于1.2.0 情况下,访问External IP 47.243.139.183

image.png

内核路由

请参考2.6和2.8 小节。

 

由于客户端Pod和被访问的SVC的后端Pod虽然同属于同一个ECS,但是不属于同一个ENI,那么在terway 版本小于1.2.0的情况下,访问External IP,实际上数据链路会通过客户端pod ENI出ECS到External IP的SLB,在被转发到另一个一个ENI上。虽然从外部感知上看 两个客户端Pod和SVC的后端Pod都是在同一个ECS,但是由于属于不同ENI,所以不会形成回环,可以访问成功,此处的结果和2.8 小节完全不同,需要注意

小结

数据链路转发示意图:

 image.png

 

整个请求链路是ECS1 Pod1 ->ECS1 eth1 -> VPC -> SLB ->ECS1 eth2 ->ECS1 Pod2

Terway版本小于1.2.0时,集群内访问external IP,会出ECS ENI到SLB,再由SLB转发到ECS ENI上,如果源pod所属ENI和被转发ENI为同一个,将访问不成功,原因是四层SLB会形成回环

如果源pod所属ENI和被转发ENI为是同一个节点上不同ENI,可以访问成功

 

11 场景十:集群内Pod访问的SVC ExternalIP(Terway版本≤1.2.0),SVC后端Pod和客户端Pod部署于不同ECS

环境

此处环境和2.6小节 情况类似,不做过多描述,只是此小节是在terway 版本小于1.2.0 情况下,访问External IP 47.243.139.183

image.png

 

内核路由

请参考2.7和2.9 小节。

此处和2.7的架构场景相似,都是客户端Pod和SVC的后端Pod不属于不同的ECS节点,客户端去访问SVC的External IP。只有Terway的版本不同,2.7小节 Terway 版本是≥1.2.0,此小节是<1.2.0,仅仅是Terway 版本和eniconfig的不同,两者访问链路一个会经过SLB,一个则不会经过SLB这一点需要关注。置于不同的原因是因为1.2.0 Terway 版本之后开启集群内负载均衡,对于访问ExternalIP 会被负载到Service网段,具体信息请见 2.8 小节。

 

小结

数据链路转发示意图:

image.png

 

整个请求链路是ECS1 Pod1 ->ECS1 eth1 -> VPC -> SLB ->ECS2 eth1 ->ECS2 Pod2

Terway版本小于1.2.0时,集群内访问external IP,会出ECS ENI到SLB,再由SLB转发到ECS ENI上,如果源pod所属ENI和被转发ENI为同一个,将访问不成功,原因是四层SLB会形成回环

 

12 场景十一:集群外访问SVC ExternalIP

环境image.png

 cn-hongkong.10.0.3.15节点上存在 nginx-7d6877d777-j7dqz,IP分为10.0.3.34

通过describe svc 可以看到 nginxPod 被加入到了 svc nginx的后端。SVC的CLusterIP是192.168.27.242。

image.png

 

内核路由

在SLB控制台,可以看到 lb-j6cj07oi6uc705nsc1q4m 虚拟服务器组的后端服务器组是两个后端nginxPod的ENI eni-j6cgs979ky3evp81j3n8image.png

 

从集群外部角度看,SLB的后端虚拟服务器组是SVC的后端Pod所属的ENI网卡,内网的IP 地址就是Pod的地址。

 

小结

数据链路转发示意图:

image.png

 

ExternalTrafficPolicy 为Local或Cluster模式下,SLB只会将Pod分配ENI挂在到SLB虚拟服务器组

数据链路:client -> SLB->Pod ENI +Pod Port ->ECS1 Pod1 eth0

 

13) 小结

本篇文章主要聚焦ACK 在Terway IPVLAN+EBPF模式下,不同SOP场景下的数据链路转发路径。伴随着客户对性能的极致追求的需求,在Terway IPVLAN+EBPF相比Terway ENI,有更高的Pod密度;相比Terway ENIIP,有更高的性能,但因此也带了网络链路的复杂性和可观测性带来了调整,此场景可以分为11个SOP场景,并对这11个场景的转发链路,技术实现原理,云产品配置等一一梳理并总结,这对我们遇到Terway IPVLAN架构下的链路抖动、最优化配置,链路原理等提供了初步指引方向。

 

在Terway IPVLAN模式下,利用EBPF和IPVLAN隧道,避免了数据链路在ECS OS内核协议栈的转发,这必然带来了更高的性能,同时也有ENIIP模式一样的多IP共享ENI的方式来保证Pod密度。但是随着业务场景越来越趋于复杂,业务的ACL管控也更加趋于Pod维度去管理,比如需要针对Pod维度进行安全ACL规则设置的需求等。下一系列我们将进入到Terway ENI-Trunking模式的全景解析。

相关实践学习
通义万相文本绘图与人像美化
本解决方案展示了如何利用自研的通义万相AIGC技术在Web服务中实现先进的图像生成。
7天玩转云服务器
云服务器ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,可降低 IT 成本,提升运维效率。本课程手把手带你了解ECS、掌握基本操作、动手实操快照管理、镜像管理等。了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
2月前
|
运维 监控 数据可视化
Python 网络请求架构——统一 SOCKS5 接入与配置管理
通过统一接入端点与标准化认证,集中管理配置、连接策略及监控,实现跨技术栈的一致性网络出口,提升系统稳定性、可维护性与可观测性。
|
7月前
|
小程序 前端开发
2025商业版拓展校园圈子论坛网络的创新解决方案:校园跑腿小程序系统架构
校园跑腿小程序系统是一款创新解决方案,旨在满足校园配送需求并拓展校友网络。跑腿员可接单配送,用户能实时跟踪订单并评价服务。系统包含用户、客服、物流、跑腿员及订单模块,功能完善。此外,小程序增设信息咨询发布、校园社区建设和活动组织等功能,助力校友互动、经验分享及感情联络,构建紧密的校友网络。
290 1
2025商业版拓展校园圈子论坛网络的创新解决方案:校园跑腿小程序系统架构
|
7月前
|
人工智能 监控 安全
NTP网络子钟的技术架构与行业应用解析
在数字化与智能化时代,时间同步精度至关重要。西安同步电子科技有限公司专注时间频率领域,以“同步天下”品牌提供可靠解决方案。其明星产品SYN6109型NTP网络子钟基于网络时间协议,实现高精度时间同步,广泛应用于考场、医院、智慧场景等领域。公司坚持技术创新,产品通过权威认证,未来将结合5G、物联网等技术推动行业进步,引领精准时间管理新时代。
|
7月前
|
存储 缓存 分布式计算
StarRocks x Iceberg:云原生湖仓分析技术揭秘与最佳实践
本文将深入探讨基于 StarRocks 和 Iceberg 构建的云原生湖仓分析技术,详细解析两者结合如何实现高效的查询性能优化。内容涵盖 StarRocks Lakehouse 架构、与 Iceberg 的性能协同、最佳实践应用以及未来的发展规划,为您提供全面的技术解读。 作者:杨关锁,北京镜舟科技研发工程师
StarRocks x Iceberg:云原生湖仓分析技术揭秘与最佳实践
|
7月前
|
机器学习/深度学习 算法 测试技术
图神经网络在信息检索重排序中的应用:原理、架构与Python代码解析
本文探讨了基于图的重排序方法在信息检索领域的应用与前景。传统两阶段检索架构中,初始检索速度快但结果可能含噪声,重排序阶段通过强大语言模型提升精度,但仍面临复杂需求挑战
241 0
图神经网络在信息检索重排序中的应用:原理、架构与Python代码解析
|
7月前
|
Cloud Native 区块链 数据中心
Arista CloudEOS 4.32.2F - 云网络基础架构即代码
Arista CloudEOS 4.32.2F - 云网络基础架构即代码
155 1
|
9月前
|
机器学习/深度学习 测试技术 网络架构
FANformer:融合傅里叶分析网络的大语言模型基础架构
近期大语言模型(LLM)的基准测试结果显示,OpenAI的GPT-4.5在某些关键评测中表现不如规模较小的模型,如DeepSeek-V3。这引发了对现有LLM架构扩展性的思考。研究人员提出了FANformer架构,通过将傅里叶分析网络整合到Transformer的注意力机制中,显著提升了模型性能。实验表明,FANformer在处理周期性模式和数学推理任务上表现出色,仅用较少参数和训练数据即可超越传统Transformer。这一创新为解决LLM扩展性挑战提供了新方向。
251 5
FANformer:融合傅里叶分析网络的大语言模型基础架构
|
9月前
|
安全 容灾 网络安全
深度用云——释放企业潜能 | 网络先行——阿里云网络卓越架构白皮书正式发布
深度用云——释放企业潜能 | 网络先行——阿里云网络卓越架构白皮书正式发布
416 3
|
存储 Cloud Native 数据处理
从嵌入式状态管理到云原生架构:Apache Flink 的演进与下一代增量计算范式
本文整理自阿里云资深技术专家、Apache Flink PMC 成员梅源在 Flink Forward Asia 新加坡 2025上的分享,深入解析 Flink 状态管理系统的发展历程,从核心设计到 Flink 2.0 存算分离架构,并展望未来基于流批一体的通用增量计算方向。
312 0
从嵌入式状态管理到云原生架构:Apache Flink 的演进与下一代增量计算范式
|
4月前
|
运维 监控 Cloud Native
从本土到全球,云原生架构护航灵犀互娱游戏出海
本文内容整理自「 2025 中企出海大会·游戏与互娱出海分论坛」,灵犀互娱基础架构负责人朱晓靖的演讲内容,从技术层面分享云原生架构护航灵犀互娱游戏出海经验。
446 16