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Cilium eBPF数据面缓存与网络性能调优

共计 30 章节
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01
课程导论
容器网络性能瓶颈分析 · 缓存命中率对延迟的影响 · Cilium与eBPF的定位
课程导论容器网络性能瓶颈…
02
eBPF基础
eBPF虚拟机架构 · 指令集 · 验证器与JIT编译器
eBPF虚拟机架构
03
Cilium架构
Cilium组件（Agent · Operator · CNI）
Cilium架构
04
容器网络模型
CNI规范 · Pod网络命名空间 · veth pair与网桥
容器网络模型CNI
05
eBPF Map详解
哈希映射 · 数组映射 · LRU映射
eBPFMap
06
网络缓存基础
CPU缓存层级（L1/L2/L3） · 缓存行 · 缓存一致性协议（MESI）
网络缓存基础CPU
07
eBPF中的连接跟踪
Conntrack原理 · Cilium的bpf_ct_look… · 连接跟踪表缓存设计
eBPF连接跟踪
08
Cilium的Service负载均衡
DSR与NAT模式 · 后端选择算法 · Maglev一致性哈希
CiliumService
09
XDP加速
XDP程序挂载点 · XDP动作（ABORTED/DROP… · XDP与缓存命中
XDP加速
10
TC（Traffic Control）数据路径
ingress/egress hoo… · clsact qdisc · TC BPF与skb操作
TCTraffic
11
eBPF尾调用与函数调用
尾调用链优化 · BPF-to-BPF函数调用 · 减少指令数提升缓存效率
eBPF尾调用
12
BPF CO-RE（一次编译到处运行）
BTF · libbpf · 内核兼容性
BPFCO-RE
13
Cilium的eBPF Map预分配与内存布局
Map预分配策略 · Per-CPU Map的缓存局部性 · 内存对齐优化
CiliumeBPF
14
网络路径中的锁竞争
RCU锁 · 自旋锁 · eBPF中的锁机制
网络路径锁竞争
15
Cilium的IP缓存（IPCACHE）
Endpoint查找 · LPM Trie · 路由缓存命中率优化
CiliumIP
16
eBPF程序性能分析工具
bpftool · perf · bcc
eBPF程序性能分析工具
17
Cilium监控与指标
cilium metrics · Hubble · Prometheus集成
Cilium监控
18
内核旁路技术
XDP与DPDK对比 · eBPF与io_uring结合 · 零拷贝与缓存效率
内核旁路技术XDP
19
Cilium的带宽管理
EDT（Earliest Depar… · FQ（Fair Queuing） · BBR与缓存交互
Cilium的带宽管理
20
eBPF中的校验和卸载
LCO（Local Checksum… · GRO/GSO · 硬件卸载与缓存一致性
eBPF校验
21
Cilium的加密与隧道
WireGuard · IPsec · 隧道封装开销
Cilium的加密
22
大规模集群优化
eBPF Map大小调优 · 全局策略与局部性 · NodeLocal DNSCache…
大规模集群优化eBPF
23
Cilium的eBPF程序调试
cilium bpf命令 · bpftool dump · verifier日志分析
CiliumeBPF
24
网络栈优化实战
MTU调整 · Ring Buffer大小 · NAPI轮询
网络栈优化实战MTU
25
Cilium的Kubernetes网络策略
Ingress/Egress规则 · CIDR规则 · 策略匹配缓存优化
CiliumKubernetes
26
eBPF中的原子操作与内存屏障
原子指令 · 内存排序 · Perf Ring Buffer与缓…
eBPF原子操作
27
Cilium的ClusterMesh
跨集群网络 · 隧道与直接路由 · 全局缓存一致性
CiliumClusterMesh
28
性能基准测试
iperf · netperf · wrk
性能基准测试iperf
29
生产环境调优案例
高并发场景下的缓存抖动 · 连接跟踪表溢出 · Service后端更新延迟
生产环境调优案例高并发场景下的缓…
30
课程总结与未来展望
eBPF在智能网卡 · DPU · Cilium Tetragon
课程总结未来展望