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Facebook 开源网络负载均软件 Katran

讲述:丁婵大小:1.21M时长:02:39
全球数十亿人在使用 Facebook 服务,为此 Facebook 的基础设施工程师们开发了一系列系统来优化流量,为用户确保快速可靠的访问。
近日,Facebook 宣布开源 Katran 转发平面软件库,该软件库在底层支持 Facebook 基础设施中所用的网络负载均衡系统。
Katran 是 Facebook 的第二代 L4LB,提供了基于软件的负载均衡解决方案,它采用了完全重新设计的转发平台,利用了内核工程方面最近的两个创新:eXpress 数据路径 XDP 和 eBPF 虚拟机。
XDP 提供了一种快速的可编程网络数据路径,无需采用全面的内核旁路方法,可与 Linux 网络堆栈结合使用。
eBPF 虚拟机在内核的特定区域运行用户空间提供的程序,因而提供了一种灵活、高效、更可靠的方法与 Linux 内核进行交互,并扩展功能。
在总体架构上,Katran 其实与第一代 L4LB 相似:首先,ExaBGP 向外界通告某一个 Katran 实例负责哪个 VIPS。其次,发往 VIP 的数据包使用 ECMP 机制发送到 Katran 实例。最后,Katran 选择一个后端,将数据包转发到正确的后端服务器。
而全新设计带来的好处主要体现在最后一步,包括以下几点新特性:
及早高效的数据包处理;
成本低廉但更稳定的哈希;
更有弹性的本地状态;
对 RSS 友好的封装;
这些功能显著增强了 L4LB 的性能、灵活性和可扩展性。如果没有入站数据包,Katran 的设计还消除了几乎不耗用任何 CPU 的接收路径上的繁忙循环。
如今,Katran 在 Facebook 的入网点上与后端服务器一起运行,L4LB 与后端之比得到了改进,还增强了系统面对负载猛增、主机故障和维护的适应能力。
Katran 团队指出,重新设计的转发平台是这一转变的核心,并表示,如果使用这一转发平台,其他系统也能从中获益,因此选择了开源。
如果你对这一系统感兴趣,可以点击文末链接,查看其GitHub主页。
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