Cilium: narzędzie oparte na eBPF dla obiecującej przyszłości chmury

Czy wiesz, że 75% liderów aktywnie rozwija i tworzy nowe produkty i funkcje w chmurze? W miarę zbliżania się roku 2024 w ostatnich latach wprowadzono już mnóstwo innowacji związanych z chmurą. Ponieważ krajobraz przetwarzania w chmurze nieustannie zmienia się z każdym dniem, na trajektorię przyszłości duży wpływ ma postęp technologiczny. W tej dynamicznej erze Cilium jawi się jako centrum innowacji, torując drogę zaawansowanej przyszłości. Cilium zmienia zasady gry w sieciach w chmurze. W swojej istocie Cilium wykorzystuje moc eBPF (rozszerzony filtr pakietów Berkeley), katapultując go poza konwencjonalne rozwiązania.

W przeciwieństwie do ulotnych trendów, znaczenie Cilium polega na jego zdolności do stawienia czoła skomplikowanym wyzwaniom współczesnych środowisk chmurowych. Wprowadza wstrząsającą zmianę w dynamice sieci, oferując nie tylko obietnice, ale także namacalne rozwiązania w zakresie skalowalności, bezpieczeństwa i wydajności technologii chmurowej. Rzęska to nie tylko narzędzie technologiczne; symbolizuje strategiczną ewolucję metodologii tworzenia sieci. Jego możliwości obejmują dynamiczne równoważenie obciążenia dla mikrousług, bezpieczeństwo sieci uwzględniające usługi i kompleksowe funkcje obserwowalności. Dzięki płynnej integracji z Kubernetes, powszechnym systemem orkiestracji kontenerów, Cilium wpisuje się w dominujący kierunek rozwoju infrastruktury chmurowej. Celem tego bloga jest poznanie podstaw Cilium i jego przyszłości w tej dynamicznej epoce.

Poznajemy Cilium

Opracowany przez Isovalent, Cilium to projekt typu open source inkubowany przez Cloud Native Computing Foundation. Cilim to zupełnie nowa, najnowocześniejsza technologia zapewniająca rozwiązania sieciowe, bezpieczeństwa i równoważenia obciążenia dla aplikacji kontenerowych. Ponadto ma na celu sprostanie wyzwaniom wynikającym z dynamicznego i złożonego charakteru nowoczesnych środowisk chmurowych. W swojej istocie Cilium wykorzystuje moc eBPF (rozszerzony filtr pakietów Berkeley), aby oferować wysokiej wydajności funkcje sieciowe i bezpieczeństwa. Zanurzmy się w eBPF i zrozummy, co to jest.

eBPF: Silnik napędzający moc Cilium

Wszyscy doskonale zdajemy sobie sprawę, że jądro Linuksa jest przydatne do wdrażania funkcji sieciowych, obserwowalności i bezpieczeństwa, ale może również powodować trudności. Niezależnie od tego, czy dodają moduły, czy modyfikują kod źródłowy jądra, programiści zazwyczaj stwierdzają, że muszą radzić sobie z abstrakcyjnymi warstwami i skomplikowaną infrastrukturą, którą trudno debugować. Rozszerzony filtr pakietów Berkeley (eBPF) odgrywa kluczową rolę w rozwiązaniu obu tych problemów.

eBPF to rewolucyjna technologia ułatwiająca bezpieczne i wydajne wykonywanie niestandardowych programów w jądrze Linuksa. Pełniąc funkcję maszyny wirtualnej (VM), umożliwia programistom pisanie i wdrażanie kodu działającego w jądrze bez utraty jego stabilności. Ta funkcja jest wykorzystywana przez Cilium do wdrażania takich funkcji, jak równoważenie obciążenia, widoczność sieci i zasady bezpieczeństwa w sposób, który był wcześniej nieosiągalny.

Wykorzystanie eBPF eliminuje konieczność modyfikacji kodu źródłowego jądra i poprawia zdolność oprogramowania do wykorzystania istniejących warstw. W rezultacie technologia ta może zasadniczo zmienić sposób świadczenia usług, takich jak obserwowalność, bezpieczeństwo i łączność sieciowa.

Zwiększanie możliwości sieci, obserwowalność, bezpieczeństwo i równoważenie obciążenia

Podkreśliliśmy już, że Cilium ułatwia tworzenie sieci, obserwowalność, bezpieczeństwo i równoważenie obciążenia dla aplikacji kontenerowych. Aspekty te są bardzo istotne w przypadku różnych wdrożeń w chmurze. Przyjrzyjmy się, jak Cilium wzmacnia każdy z czynników, które torują drogę na przyszłość.

Dynamiczne równoważenie obciążenia dla mikrousług

Cilium odgrywa kluczową rolę w zmianie zasad gry w sieciach w chmurze, wprowadzając dynamiczne równoważenie obciążenia dostosowane do architektur mikrousług. W tradycyjnej architekturze równoważenie obciążenia opiera się na konfiguracjach statycznych, które mają trudności z przystosowaniem się do dynamicznej natury mikrousług. Cilium wykorzystuje moc eBPF, aby zaoferować dynamiczne i responsywne rozwiązanie do równoważenia obciążenia. Oznacza to, że w miarę skalowania mikrousług Cilium może inteligentnie dystrybuować ruch, optymalizując wykorzystanie zasobów, zapewniając odporność na awarie i ostatecznie zwiększając ogólną wydajność aplikacji w chmurze.

W złożonym i dynamicznym świecie mikrousług, gdzie skalowalność i responsywność są najważniejsze, możliwości Cilium w zakresie dynamicznego równoważenia obciążenia stają się rewolucyjne. Technologia ta nie tylko pozwala sprostać bieżącym wyzwaniom, ale także przewiduje przyszłe wymagania w miarę ciągłego rozwoju aplikacji chmurowych.

Wysokiej klasy bezpieczeństwo sieciowe

Tradycyjne modele bezpieczeństwa sieci często mają trudności z dotrzymaniem kroku dynamicznemu charakterowi środowisk kontenerowych. Cilium aktywnie wprowadza podejście do bezpieczeństwa sieci uwzględniające usługi. Zamiast polegać na sztywnych zasadach opartych na protokole IP, model bezpieczeństwa Cilium opiera się na tożsamości samej usługi. Ta zmiana pozwala na bardziej szczegółową i skalowalną kontrolę bezpieczeństwa, płynnie dostosowując się do dynamicznego charakteru aplikacji natywnych w chmurze.

Sieć świadoma usług Cilium zmienia reguły gry, ponieważ zapewnia bezpieczeństwo równie elastyczne, jak chronione przez nią aplikacje. Cilium zapewnia ponadto poziom elastyczności i możliwości adaptacji, który jest niezbędny do skutecznego zabezpieczania nowoczesnej infrastruktury chmurowej.

Obserwowalność i wgląd w sieć dzięki eBPF

Cilium oferuje solidne funkcje obsługiwane przez eBPF. eBPF ułatwia wdrażanie niestandardowych programów, które zapewniają głęboki wgląd w działania sieciowe, wnosząc swój wkład jako maszyna wirtualna. Cilium wykorzystuje eBPF do śledzenia połączeń sieciowych, monitorowania opóźnień i analizowania zachowania aplikacji.

Ten poziom obserwowalności jest wysoce niezbędny do rozwiązywania problemów, optymalizacji wydajności i uzyskania wszechstronnego zrozumienia interakcji aplikacji w środowisku chmury. W czasach, gdy podejmowanie decyzji w oparciu o dane ma kluczowe znaczenie, funkcje obserwowalności Cilium wyróżniają go jako istotne narzędzie zarówno dla operatorów, jak i programistów.

Natywna integracja z Kubernetesem

Jeśli chodzi o orkiestrację kontenerów, Kubernetes wkracza na pozycję lidera. Cilium aktywnie uznaje rolę Kubernetes i pozycjonuje się jako naturalna dla organizacji wykorzystujących Kubernetes do orkiestracji kontenerów. Integracja ta usprawnia i upraszcza wdrażanie, zarządzanie i monitorowanie aplikacji kontenerowych.

Dostosowując się do Kubernetes, Cilium zapewnia, że ​​jego możliwości są łatwo dostępne i kompatybilne z dominującym standardem w orkiestracji kontenerów. Integracja ta poprawia ogólne wrażenia użytkownika, umożliwiając organizacjom wykorzystanie pełnego potencjału Cilium bez wprowadzania niepotrzebnych komplikacji do istniejących przepływów pracy.

Wniosek

Gdy poruszamy się po złożonym terenie przetwarzania w chmurze, technologie takie jak Cilium wyróżniają się jako latarnie innowacji i postępu. Wykorzystując moc eBPF, Cilium stawia czoła wyjątkowym wyzwaniom stawianym przez nowoczesne środowiska chmurowe, oferując solidne i skalowalne rozwiązanie w zakresie sieci, bezpieczeństwa i równoważenia obciążenia. W miarę jak organizacje w coraz większym stopniu korzystają z konteneryzacji i architektur mikrousług, zapotrzebowanie na dynamiczne i wydajne rozwiązania sieciowe staje się najważniejsze. Zdolność Cilium do zapewniania bezpieczeństwa uwzględniającego usługi, dynamicznego równoważenia obciążenia i głębokiej obserwacji sprawia, że ​​jest to kamień węgielny w kształtowaniu przyszłości sieci w chmurze.

W świecie pełnym innowacji istnieje zapotrzebowanie na różnorodne firmy, które wytwarzają najnowocześniejsze rozwiązania i wspierają innowacje. Jedna z takich firm, Cyfuture, zyskuje popularność na rynku indyjskim dzięki najnowocześniejszym rozwiązaniom chmurowym. Obsługując tysiące klientów z różnych branż, Cyfuture z sukcesem ugruntowało swoją pozycję wiodącego gracza na rynku w przestrzeni chmurowej. Jej wyjątkowa zdolność do analizowania i przewidywania pojawiających się trendów jest tym, co odróżnia ją od konkurencji.

Często zadawane pytania

P1 Jak pisze się programy eBPF?

Odpowiedź: W wielu przypadkach możesz użyć eBPF pośrednio poprzez projekt taki jak bpftrace lub Cilium.Projekty te oferują abstrakcje na eBPF, więc nie musisz pisać programu bezpośrednio. Możesz określić definicje na podstawie intencji, które następnie implementuje eBPF. Jeśli nie istnieje wyższy poziom abstrakcji, musisz napisać programy bezpośrednio. Jądro Linuksa wymaga załadowania programów eBPF w postaci kodu bajtowego. Chociaż technicznie możliwe jest bezpośrednie pisanie w kodzie bajtowym, nie jest to popularna opcja. Zamiast tego programiści zazwyczaj wolą kompilować kod pseudo-C do kodu bajtowego eBPF przy użyciu pakietu kompilatorów, takiego jak LLVM.

Pytanie 2 Czym jest Hubble?

Odpowiedź: Hubble to całkowicie rozproszona platforma umożliwiająca monitorowanie sieci i bezpieczeństwa.Jest zbudowany na bazie Cilium i eBPF, aby zapewnić głęboki wgląd w komunikację i zachowanie usług, a także infrastrukturę sieciową w całkowicie przejrzysty sposób. Budując na Cilium, Hubble może wykorzystać eBPF w celu zapewnienia widoczności. Opierając się na eBPF, cała widoczność jest programowalna i pozwala na dynamiczne podejście, które minimalizuje koszty ogólne, zapewniając jednocześnie głęboką i szczegółową widoczność zgodnie z wymaganiami użytkowników. Hubble został stworzony i specjalnie zaprojektowany, aby jak najlepiej wykorzystać nowe możliwości eBPF.

P3 Czy Cilium jest kompatybilne z innym oprogramowaniem do orkiestracji kontenerów?

Odpowiedź: Tak, absolutnie.Cilium można zintegrować z innymi platformami do orkiestracji kontenerów, takimi jak Kubernetes. Zapewnia wsparcie dla sieci Kubernetes i świadczenia usług, ułatwiając programistom wdrażanie Cilium i zarządzanie nimi w ich środowiskach kontenerowych. Ta zgodność zapewnia usprawniony proces wdrażania dla organizacji korzystających już z rozwiązań do orkiestracji kontenerów.