Um sistema de análise de observabilidade de rede de contêineres independente de protocolo baseado em eBPF

Tecnologias como microserviços, conteinerização e Kubernetes em ambientes nativos de nuvem tornam a entrega de aplicações em larga escala cada vez mais fácil, mas a resolução de problemas e a localização de falhas diante de aplicações massivas está se tornando cada vez mais complexa. Atualmente, os dados coletados pelas tecnologias de monitoramento tradicionais baseadas em amostragem são difíceis de cobrir todas as anomalias, e a falta de observabilidade do kernel também dificulta o monitoramento de dados mais detalhados em ambientes de contêiner, como a plataforma Kubernetes. Além disso, a maioria das soluções tecnológicas atuais utiliza ferramentas de monitoramento de desempenho de aplicações (APMs), mas essas tecnologias limitam a linguagem utilizada pela aplicação e precisam ser invasivas ao código da aplicação; muitos cenários exigem métodos de detecção de desempenho de rede mais gerais que não invadam a aplicação do usuário. Neste artigo, propomos introduzir o monitoramento de rede no nível do kernel, abaixo da aplicação, para o cluster Kubernetes no serviço de contêiner Alibaba. Pela coleta não intrusiva de informações de interação de protocolo de rede da camada L7/L4 da aplicação do usuário, baseada em eBPF, pode-se alcançar a coleta de dados de mais de 10M de throughput por segundo sem modificar qualquer código de kernel e aplicação, enquanto o impacto na aplicação do sistema é inferior a 1%. Também utiliza métodos de aprendizado de máquina para analisar e diagnosticar o desempenho e os problemas de rede da aplicação, analisar gargalos de desempenho de rede e localizar informações específicas de instância para diferentes aplicações, e realizar a localização e análise de problemas de desempenho de rede independentes de protocolo.