1、开源云原生计算时代论坛专场章淼2021年8月1日百度万亿流量转发平台的开源之路个人简介 1994-2004，清华大学计算机系，本科，博士 2004-2006，清华大学网络中心，助理研究员 1997-2006，清华大学，互联网协议/网络体系结构研究 2006-2012，多家公司（搜狗、腾讯等），用户产品研发 2012-,百度 2012-2020，运维部/系统部BFE团队技术负责人 2020-,百度智能云BFE商业化团队负责人 2018-,代码规范委员会主席 2020.10-,信通院金融行业开源技术应用社区技术专家什么是BFE 缘起：Baidu Front End,百度统一的七层流量转发平台 HT

2、TP,HTTPS,HTTP/2,QUIC 2012年开始建设，2014年使用Go语言重构 每日转发请求约1万亿，日峰值超过1KW QPS 2019年7月，核心转发引擎对外开源 BFE=Beyond Front End https:/ 2020年6月，成为CNCF Sandbox Project 中国首个网络方向的CNCF开源项目BFE开源项目公众号BFE在百度的应用Internet华北用户华东用户华南用户PoPBFEBGWBGWBGWBFEBFEPoPPoP华北服务集群华东服务集群GTCB2华南服务集群B1GTC:全局流量调度在网络入口间对外网流量进行调度。基于DNS生效BGW:四层负载均衡B

3、FE:七层负载均衡GSLB:内网流量调度和BFE配合工作HTTPDNSHTTPDNS:移动域名解析对负载均衡的新挑战硬件负载均衡的问题购置成本高，动态扩缩容困难可控能力弱，功能升级慢接口有限，运维效率低七层负载均衡的问题Nginx等软件使用和改造成本高缺乏多租户能力，分散的软件部署维护和使用成本高云计算发展带来的新问题微服务化后的大规模分流转发容器云的网络接入多容器云的流量调度大规模复杂场景的需求多数据中心的流量调度快速开发上线定制功能高稳定性和安全性要求负载均衡技术趋势用软件替代硬件降低成本可快速升级功能云原生化，可快速扩缩容从系统到服务从负载均衡系统升级到流量转发服务支持多租户模型，实现资

4、源共享，降低维护使用成本加强流量调度能力增强应用路由能力增强多数据中心/多容器云间的流量调度加强七层处理能力分离四层负载均衡和七层负载均衡支持统一七层负载均衡，增强流量控制能力增强数据分析和洞察能力七层负载均衡的生态格局Nginx/OpenResty 生态 利用Nginx积累的大量功能 利用Lua的快速开发能力 代表：Nginx，APISIXEnvoy 生态 最早用于Service Mesh 也可用于网关 代表：EnvoyGo 生态基于Go语言的生态积累更好的稳定性和安全性易于开发扩展功能代表：BFE，TraefikAPI网关七层负载均衡BFE开源项目情况7位维护者来自百度/快手/字节跳动80

5、+位贡献者来自不同公司或组织800+提交，15个版本发布4700+stars落地用户案例涵盖金融、银行、媒体、保险、互联网等产品快速迭代：产品快速迭代：2020个月发布个月发布1515个版本个版本AUG 2019AUG 20190.10.10.20.2SEPT 2019SEPT 20190.30.30.40.40.50.50.60.60.70.70.80.80.90.90.100.10NOV 2019NOV 2019JAN 2020JAN 2020MAR 2019MAR 2019MAY 2020MAY 2020APR 2020APR 2020FEB 2019FEB 2019DEC 2019DE

6、C 2019OCT 2019OCT 20190.110.110.120.12SEPSEP 20202020JUL 2020JUL 20201.01.01.11.1APR 202APR 2021 1JAN 202JAN 2021 11.21.2JUN 202JUN 2021 1BFE-为企业级使用场景而设计高安全性和稳定性源于Go语言的特性内存管理风险降低可以捕捉异常功能快速开发复杂场景支持良好的插件化设计Go语言代码易于编写和维护内置多租户设计强大的路由转发模型多数据中心调度支持运维友好支持内置大量状态探针配置可动态热加载BFE的流量转发模型BFES1-1BFES1-2BFES1-3w1w2w

7、3AZ 1AZ 2AZ 3L4LBL4LBL4LBRequest to: req_path_prefix_in(“/static”)S1req_method_in(“POST”)&req_path_prefix_in(“/setting”)S2defaultS3转发条件转发目标Step1:确定 租户（tenant）=demoStep2:确定 集群（cluster)/static=S1Step3:选择 子集群（sub cluster)=S1-3Step4:选择 实例（instance)=S1-3_1租户“demo”的转发表多数据中心流量调度 场景描述 多个数据中心之间通过专线互连 应用在多个数据

8、中心都有部署，同时提供服务 难点分析 需要根据流量和容量的实时情况，完成流量在多个数据中心之间的合理调配 内网DNS的方案：调度精确度低，调度延迟大 解决方案 BFE执行跨数据中心按权重的流量转发 注：BFE上的分流权重可由GTS模块自动计算BGW集群BGW集群BFE集群BFE集群请求（外网/内网）服务集群服务集群请求（外网/内网）IDC 1IDC 2W11W12W22W21GTSBFE对Kubernetes的支持BFEK8S ClusterBFEL4LBL4LBK8S ClusterK8S ClusterAZ 1AZ 2场景场景1:1:在在K8SK8S集群之外集群之外L4LBBFEK8SCl

9、usterAPPAPPAPPNodePort场景场景2 2:在在K8SK8S集群之内集群之内BFE作为IngressBFE作为全局负载均衡器应用案例：央视网 全站HTTPS改造TLSCertBFE集群七层负载均衡ServiceF5四层负载均衡HTTPSHTTPHTTP 需求 全站HTTPS化改造，硬件负载均衡设备卸载能力不足 解决方案 BFE提供HTTPS卸载，统一管理证书 注：配合使用硬件加速卡 收益 降低HTTPS改造成本 实现对多种客户端的兼容性支持 降低HTTPS证书的管理成本HTTPSHTTP应用案例：招商银行 多数据中心流量调度 需求 使用软件替换硬件负载均衡设备 同城多数据中心间

10、的流量调度 解决方案 使用BGW替换硬件负载均衡设备 使用BFE提供多数据中心流量调度 收益 多数据中心流量调度能力增强，加快止损速度 对流量的数据洞察能力增强BFE集群七层负载均衡BFE集群七层负载均衡BGW集群四层负载均衡BGW集群四层负载均衡ingressVPCSLBpodingressVPCSLBpod内网DNS内网DNS内网用户外网DNSHTTPDNS外网用户(APP)外网用户解析解析解析解析外网访问外网访问内网访问数据中心_1数据中心_2未来工作 发布BFE开源产品，降低使用门槛 对外开源控制层(UI+OpenAPI)增强对于Kubernetes的支持 跟进支持Gateway API相关资料和联系方式 项目地址 https:/ https:/ 资料 万亿级流量转发-BFE核心技术与实现 https:/ 微信公众号-BFE开源项目 用户交流群、开发者交流群的加入方式，见项目官网的中文说明在BFE项目的Issues中提交使用案例，即可获赠纸质书一本