申请/专利权人：北京中电汇通科技有限公司

申请日：2023-11-09

公开（公告）日：2024-05-24

公开（公告）号：CN117544506B

主分类号：H04L41/0823

分类号：H04L41/0823;G06F9/54;H04L41/0894;H04L61/4511;H04L69/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.24#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.09#公开

摘要：本发明公开了一种基于eBPF技术的容器云DNS性能优化方法，通过创建eBPF程序并加载eBPF程序到内核，将DNS每个节点上进行部署，将传统DNS查询的路径大大缩短，提升了DNS查询的效率，并将内核态socket层直接进行DNS的socket连接处理，避免通过iptables进行DNAT环节造成的性能损耗，从而显著降低了DNS查询的能耗，将业务请求中的DNS请求提取出来单独处理，提升了处理优先级，同时能够快速进行异常处理，从而减少异常情况的发生概率及异常影响，通过eBPF程序以及容器云DNS数据监测和DNS性能评估，获取在不影响原应用和宿主机的性能、不影响Linux内核的稳定性，并且eBPF程序占用的系统性能低，使得容器云DNS的性能提升程度高，容器云DNS性能好。

主权项：1.一种基于eBPF技术的容器云DNS性能优化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，创建eBPF程序：通过创建sock_map、存储socket描述文件、注册sockops回调函数、查找本地DNS的socket的文件描述符、获取本地DNS的sock对象、将数据写入本地DNS的socket以及返回解析数据，构建eBPF程序；步骤二，加载eBPF程序到内核：通过bpftool工具将eBPF程序加载到内核中进行正常的服务请求，通过该程序截获并处理本地应用发起的DNS查询请求；步骤三，容器云DNS数据监测：构建容器云DNS，容器云DNS数据包括查询效率参数、能耗参数和异常参数，通过访问DNS服务器的日志和性能监控工具采集容器云DNS数据；步骤四，DNS性能评估：建立曲线分析模型，通过对比分析容器云DNS在应用eBPF程序前后的容器云DNS数据，以综合评估容器云DNS性能提升的程度；容器云DNS的构建和数据监测的具体过程为：容器云DNS系统包括CoreDNS镜像组件和Linux二进制程序组件，针对K8S容器云集群内部服务的DNS使用需求，将CoreDNS依据DaemonSet方式部署于集群的Node节点中，将微服务容器内部的nameserver设置为127.0.0.1，在容器内部查看etcresolv.conf指向本机；再设置数据采集周期Tc，对容器云DNS数据进行定时采集，将容器云DNS应用eBPF程序的时间节点标记为特殊时间节点，建立容器云DNS数据的动态曲线变化图；DNS性能评估的具体过程为：B1：先建立曲线分析模型：输入动态曲线Sa，标记特殊时间节点为t0，以特殊时间节点t0为中心划定调整区间，预设调整区间V0，获取调整区间V0的左端点和右端点，将左端点标记为前时间节点v1，将右端点标记为后时间节点v2；进而通过前时间节点v1和后时间节点v2获取曲线Sa上相应的点及坐标：标记前时间节点v1对应的点为pv1，a1，后时间节点v2对应的点为qv2，a2，进而获取点p和点q之间的斜率k0；从p点的左侧截取n1个信息采集周期，并获取动态曲线Sa与n1个信息采集周期对应的n1个点，通过求取n1个点的纵坐标平均值，将其标记为前整体参数指标值m1；从q点的右侧截取n2个信息采集周期，并获取动态曲线Sa与n2个信息采集周期对应的n2个点，通过求取n2个点的纵坐标平均值，将其标记为后整体参数指标值m2；进而通过斜率k0、前整体参数指标值m1和后整体参数指标值m2相结合，并赋予参数指标变化幅度的转化因子系数，建立公式获取动态曲线Sa的变化系数BH；B2：先对查询效率参数、能耗参数和异常参数分别进行对比分析，具体过程为：B2-1：通过对比查询效率参数，评估效率提升程度；B2-2：通过对比能耗参数，评估能耗降低程度；B2-3：通过对比异常参数，评估异常损耗降低程度；B3：再通过效率提升程度、能耗降低程度和异常损耗降低程度相结合，综合评估容器云DNS性能提升程度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京中电汇通科技有限公司 一种基于eBPF技术的容器云DNS性能优化方法

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