作者：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
背景
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。
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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。
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Cilium 本身支持 Overlay 网络模式部署在各种云平台或者自建的集群上，但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，使得在阿里云上可以以云原生方式运行 Cilium 。
云原生容器服务团队贡献 PR
- https://github.com/cilium/cilium/pull/15160
- https://github.com/cilium/cilium/pull/15512
架构
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、分配工作。
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Cilium agent 通过 list-watch 机制、CNI 请求对 Operator 分配的地址资源进行配置、管理。
这种架构将所有阿里云 OpenAPI 调用集中到 Operator 中，可以有效的进行 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
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非常大的提高。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]。
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，在不同主机之间容器网络通信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 模式非常简单，在阿里云容器服务控制台，创建集群中选择网络插件 Terway ，并勾选 IPvlan 即可启用。
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IPvlan + eBPF 性能对比：
测试环境：
Netperf 性能对比 TCP_CRR
测试场景：使用 netperf 测试 Pod 间通讯
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上图数字越大性能越好
通过测试，可以看到基于 IPvlan 的 Pod 网络延迟较低，在 TCP_CRR 的测试中性能指标和独占 ENI 模式相当。
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信。
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上图数字越小性能越好
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上图数字越大性能越好
Terway IPvlan 模式在 wrk- nginx 的短连接测试中相对于传统的 Terway veth 策略路由方式：
总结
随着 Kubernetes 已经成为容器调度的事实标准，企业上云的首选。容器网络做为应用的底层基础资源，得到越来越多的关注。
在阿里云上我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 作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，本次增加的阿里云ENI模式，可以帮助 Cilium 的用户充分使用阿里云上的网络资源。我们也将继续与社区同行，推动高性能的云原生网络实现规模化落地。
- 安装文档：https://docs.cilium.io/en/v1.10/gettingstarted/alibabacloud-eni/#k8s-alibabacloud-eni
- Terway: https://www.alibabacloud.com/help/zh/doc-detail/97467.htm
- Terway 网络插件: https://help.aliyun.com/document_detail/86500.html
