通过Golang + eBPF实现无侵入应用可观测 张海彬 阿里云 应用可观测技术专家 目 录 eBPF简介 01 eBPF在云原生场景下的应用 02 微服务可观测的挑战 03 Golang + eBPF实现数据采集 04 构建完整的应用可观测系统 05 eBPF简介 第一部分 eBPF简介 01. eBPF简介 eBPF = extended Berkeley Packet eBPF事件驱动 eBPF在云原生场景下的应用 第二部分 网络加速 01.网络加速 From:https://istio.io/latest/zh/blog/2022/merbridge/ eBPF 的可编程能力使其能够内核中完成包的处理和转发，而且可以添加额外扩展能力。 观测和跟踪 将 eBPF 程序附加到跟踪点以及内核和用户应用探针点的能力，使得应用程序和系统本身的 运行时行为具有前所未有的可见性 第三部分 微服务可观测的挑战 应用：微服务架构、多语言、多协议 挑战1：微服务、多语言、多协议环境下，端到端观测 复杂度上升，埋点成本居高不下 Kubernetes 容器 网络、操作系统、硬件 基础设施层复杂度日益增加 如何关联? 挑战3：数据散落，工具多， 缺少上下文，排查效率低下 业务应用 应用框架 容器虚拟化 系统调用 内核 应用性能监控（APM） Kubernetes监控

简称“欧拉”）从服务器操作系统正式升级为面向数字基础设施的操作系统，支持服 务器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多样性计算，致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。 欧拉开源社区通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系，孵化支持多 种处理器架构、覆盖数字基础设施全场景，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。 2019 年 12 月 31 日，面向多样性计算的操作系统开源社区 月 30 日，全新 openEuler 21.09 创新版如期而至，这是欧拉全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景 支持。增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术； 同时发布边缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 openEuler Kernel 6.1 内核，为未来 openEuler 长生命周 期版本采用 6.x 内核提前进行技术探索，方便开发者进行硬件适配、基础技术创新及上层应用创新。 2023 年 6 月 30 日，发布 openEuler 22.03 LTS SP2 版本，场景化竞争力特性增强，性能持续领先。 2023 年 9 月 30 日，发布 openEuler 23.09 创新版本，是基于 6.4 内核的创新版本（参见版本生命周期），提供更多

技术白皮书 openEuler 24.03 LTS CONTENTS 场景创新 运行环境 特性增强 云化基座 内核创新 平台架构 商标 附录 著作权说明 概述 01 41 42 43 15 18 20 04 07 10 01 openEuler 24.03 LTS 技术白皮书 概述 概述 02 openEuler 24.03 LTS 技术白皮书 概述 OpenAtom 器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多样性计算， 致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。通过为应用提供确定性保障能力，支持 OT 领域应用及 OT 与 ICT 的融合。 openEuler 社区通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系，孵化支持多种处 理器架构、覆盖数字基础设施全场景，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。 2019 年 日，全新openEuler 21.09创新版如期而至，这是openEuler全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景支持。 增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术；同时发布边缘和 嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 openEuler

运行环境 08 著作权说明 32 内核创新 10 商标 32 云化基座 14 附录 32 CONTENTS 目录 openEuler 21.09 技术白皮书 01 场景创新 18 概述 02 增强特性 21 平台架构 05 社区治理 25 运行环境 08 著作权说明 32 内核创新 10 商标 32 云化基座 14 附录 32 01/ 概述 openEuler 21.09 服务器、 云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多样性计算，致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。通过为应用提供确定 性保障能力，支持 OT 领域应用及 OT 与 ICT 的融合。 欧拉开源社区通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系，孵化支持多种 处理器架构、覆盖数字设施全场景，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。 2019 年 12 9 月 30 日，全新openEuler 21.09创新版如期而至，这是欧拉全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景支持。 增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术；同时发布 边缘和嵌入式版本。 openEuler 作为一个操作系统发行版平台，每两年推出一个 LTS 版本。该版本为企业级用户提供一个安全稳定可靠的 操作系统。

03-LTS 技术白皮书 1 openEuler 22.03 LTS 技术白皮书 openEuler 22.03-LTS 技术白皮书 01 openEuler 22.03-LTS 技术白皮书 3 云化基座 18 概述 02 平台架构 05 运行环境 09 场景创新 11 特性增强 23 著作权说明 30 商标 30 附录 30 内核创新 14 CONTENTS 01/ 概述 目录 openEuler 已支持 x86、ARM、SW64、RISC-V 多处理器架构，未来还会扩展 PowerPC 等更多芯片架构支持，持续 完善多样化算力生态体验。 openEuler 社区面向场景化的 SIG 不断组建，推动 openEuler 应用边界从最初的服务器场景，逐步拓展到云计算、边 缘计算、嵌入式等更多场景。openEuler 正成为覆盖全场景的操作系统，新增发布面向边缘计算的版本 Edge、面向嵌入式的版本 openEuler 22.03 LTS Embedded。 openEuler 希望与广大生态伙伴、用户、开发者一起，通过联合创新、社区共建，不断增强场景化能力，最终实现统 一操作系统支持多设备，应用一次开发覆盖全场景。 openEuler 对 Linux Kernel 的持续贡献 openEuler 内核研发团队持续贡献 Linux Kernel 上游社区，回馈主要集

技术白皮书 openEuler 22.03 LTS SP2 目 录 CONTENTS 附录 45 特性增强 20 商标 44 云化基座 17 著作权说明 43 内核创新 12 概述 01 平台架构 04 运行环境 07 场景创新 09 01 openEuler 22.03 LTS SP2 技术白皮书 概述 概述 02 openEuler 22 器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多样性计算， 致力于提供安全、稳定、易用的操作系统。通过为应用提供确定性保障能力，支持 OT 领域应用及 OT 与 ICT 的融合。 openEuler 社区通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系，孵化支持 多种处理器架构、覆盖数字基础设施全场景，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。 2019 年 日，全新 openEuler 21.09 创新版如期而至，这是 openEuler 全新发布后的第一个社区版本，实现了 全场景支持。增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部CPU调度算法、容器化操作系统KubeOS等关键技术； 同时发布边缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 openEuler 22

openEuler 21.03 技术白皮书 1 openEuler 21.03 技术白皮书 01 / 概述 02 / 平台架构 03 / 运行环境 04 / 内核创新 05 / 云化基座 06 / 生态繁荣 07 / 增强特性 08 / 社区治理 09 / 著作权说明 10 / 商标 11 / 附录 01 04 07 09 13 17 21 25 发行版平台。将通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包 容的软件生态体系。openEuler 旨在通过社区合作，打造创新平台，构建支持多种处理器架构、统一和开放的操作系统社区， 推动软硬件应用生态繁荣发展。 2019 年 12 月 31 日，一个面向多样性算力的操作系统开源社区 openEuler 正式成立。 2020 年 3 月 30 日，首个 openEuler 20.03 LTS openEuler 支持以 Intel/ 兆芯为代表的 X86 架构，以鲲鹏、飞腾为代表的 ARM 架构，同时发布了 RISC-V 的体验版本。 openEuler 希望与广大用户和开发者一起加速完善多样化算力的生态和性能体验。 openEuler 希望把工作负载和最合适的算力单元进行匹配，通过软件优化提升并行处理能力，高效的释放多样性算力。 openEuler 版本管理 openEuler 20

openEuler 22.09 技术白皮书 1 openEuler 22.09 技术白皮书 openEuler 22.09 技术白皮书 01 openEuler 22.09 技术白皮书 3 云化基座 18 概述 02 平台架构 05 运行环境 09 场景创新 11 特性增强 21 著作权说明 22 商标 22 附录 22 内核创新 13 CONTENTS 01/ 概述 目录 openEuler 已支持 x86、ARM、SW64、RISC-V 多处理器架构，未来还会扩展 PowerPC 等更多芯片架构支持，持续完善 多样化算力生态体验。 openEuler 社区面向场景化的 SIG 不断组建，推动 openEuler 应用边界从最初的服务器场景，逐步拓展到云计算、边 缘计算、嵌入式等更多场景。openEuler 正成为覆盖全场景的操作系统，新增发布面向边缘计算的版本 Edge、面向嵌入式的版本 openEuler 22.09 Embedded。 openEuler 希望与广大生态伙伴、用户、开发者一起，通过联合创新、社区共建，不断增强场景化能力，最终实现统一操作 系统支持多设备，应用一次开发覆盖全场景。 openEuler 对 Linux Kernel 的持续贡献 openEuler 内核研发团队持续贡献 Linux Kernel 上游社区，回馈主要集

CRM DCS NFV SCADA … 覆盖全场景应用 服务器 云计算 边缘计算 嵌入式 支持多样性设备 从服务器，到云、到边缘计算，到CT和OT的 嵌入式场景，成为面向数字基础设施统一的开 源操作系统 全栈原子化解耦，支持版本灵活构建、服务自由组合， 这样通过一套架构，来灵活支持南向多样性设备，北 向全场景应用 操作系统碎片化 导致数字基础设施产生大量“软烟囱”：生态割裂；重复开发；协同繁琐 09 2023～ 创新版本 代码正式开源 2019.12 内核可编程，场景算力最佳 异构直连聚合，应用跨算力流转 分布式数据管理，数据共享 … 嵌入式 服务器 全场景能力 持续增强 基础能力 持续创新 南向创新 • 可编程内核 • 实时内核 北向创新 • 容器/虚机混部 openEuler DevKit • 迁移升级工具 BiSheng Compiler • 统一构建服务 云计算 边缘计算 openEuler SDK openEuler DevOps： • 磁盘资源隔离，大数据性能提升30% • 应用感知调度，hbase性能提升20% • 容器/虚机混部， • 资源利用率15%-30% • 边云管理协同框架， • 跨边云单应用秒级发放 缘起：一个运动控制系统(机器人,数控机床….) 智能控制 （人机交互, 路径规划,导航) 行为控制 （轨迹追踪、碰撞检测，状态检测)

. . . 44 4.6.2 调试 U-Boot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.7 自动化测试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.8 文件共享 . . . . . . web vnc 7 网络 内置桥接网络支持，每个开发板都支持网络（Raspi3 是唯一例外） 8 启动 支持串口、Curses（用于 bash/ssh 访问）和图形化方式启动 9 测试 支持通过 make test 命令对目标板进行自动化测试 10 调试 可通过 make debug 命令对目标板进行调试 更多特性和使用方法请看下文介绍。 1.5 项目历史 1.5.1 项目起源 大约十年前，我向 等多个历史版本内核，并发布了首份中文 版用户手册。 • v0.3 rc3 – 首次新增中文文档 • v0.3 rc2 – 提升 git 仓库下载体验：所有仓库下载切换为 git init+fetch，更为健壮 – 提升自动化：常规动作都新增了依赖关系，一键自动下载、检出、打补丁、配置、编 译、启动 • v0.3 rc1 – 添加多本知名 Linux 图书所用内核支持 1.6.4 v0.4 @ 2020.06.01