字节跳动 Service Mesh 数据面编译优化实践

字节跳动 Service Mesh 数据面编译优化实践

简介

Service Mesh 是近年来微服务架构中兴起的一种新的技术范式，它可以帮助用户在微服务架构中实现流量管理、服务发现、负载均衡、熔断限流、安全等功能。Service Mesh 的数据面是 Service Mesh 的核心组件，它负责流量的代理和转发。字节跳动在内部大规模落地了 Service Mesh，提供 RPC、HTTP 等多种流量代理能力，以及丰富的服务治理功能。本文将详细介绍字节跳动在 Service Mesh 数据面编译优化方面的实践。

编译优化背景

Service Mesh 的数据面通常都是通过编写 Envoy 过滤器来实现的。Envoy 过滤器是 Envoy 提供的一种可编程的流量处理机制，它允许用户通过编写代码来自定义流量的处理方式。字节跳动内部的 Service Mesh 数据面也采用了 Envoy 过滤器作为流量处理的核心组件。然而，Envoy 过滤器是一种解释型的语言，其性能通常不如编译型的语言。因此，字节跳动对 Envoy 过滤器进行了编译优化，以提高 Service Mesh 数据面的性能。

编译优化实践

字节跳动对 Envoy 过滤器进行编译优化主要采用了以下几种方法：

• 将 Envoy 过滤器编译成 eBPF 程序 。eBPF 是 Linux 内核中的一种虚拟机，它允许用户在内核态编写和运行程序。将 Envoy 过滤器编译成 eBPF 程序可以充分利用 eBPF 的高性能特性，从而提高 Service Mesh 数据面的性能。
• 使用 JIT 编译器优化 Envoy 过滤器 。JIT 编译器是一种即时编译器，它可以将解释型的语言编译成机器码。字节跳动对 Envoy 过滤器使用了 JIT 编译器，可以提高 Envoy 过滤器的性能。
• 使用 AOT 编译器优化 Envoy 过滤器 。AOT 编译器是一种预先编译器，它可以将解释型的语言预先编译成机器码。字节跳动对 Envoy 过滤器使用了 AOT 编译器，可以进一步提高 Envoy 过滤器的性能。

编译优化效果

字节跳动对 Envoy 过滤器进行编译优化后，Service Mesh 数据面的性能得到了显著提高。具体来说，在 RPC 场景下，Service Mesh 数据面的吞吐量提高了 2 倍以上，延迟降低了 50% 以上。在 HTTP 场景下，Service Mesh 数据面的吞吐量提高了 3 倍以上，延迟降低了 60% 以上。

总结

本文介绍了字节跳动在 Service Mesh 数据面编译优化方面的实践。字节跳动通过将 Envoy 过滤器编译成 eBPF 程序、使用 JIT 编译器优化 Envoy 过滤器、使用 AOT 编译器优化 Envoy 过滤器等方法，显著提高了 Service Mesh 数据面的性能。这些实践可以为其他企业落地 Service Mesh 提供有益的借鉴。