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Linux cilium 的 --enable-bpf-lb 与 kube-proxy 替换性能对比

冷漠man

冷漠man

发布时间:2026-02-13 20:28:02

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来源于php中文网

原创

启用 --enable-bpf-lb 后 kube-proxy 默认仍在运行,cilium 会退入混合模式导致性能更差;必须手动删除 kube-proxy 或设 kubeproxyreplacement: strict 才能真正接管。

linux cilium 的 --enable-bpf-lb 与 kube-proxy 替换性能对比

启用 --enable-bpf-lb 后,kube-proxy 还在运行吗?

默认情况下,--enable-bpf-lb 不会自动停掉 kube-proxy。Cilium 会检测到它存在,然后退回到“混合模式”:BPF 处理部分流量(如 NodePort),但 ClusterIP 仍走 kube-proxy 的 iptables 规则——这反而让性能更差、路径更乱。

实操建议:

  • 必须手动删掉 kube-proxy DaemonSet(或用 Helm chart 设置 kubeProxyReplacement: strict
  • 确认 kube-proxy 进程在所有节点上已退出:ps aux | grep kube-proxy
  • Cilium 日志里出现 "BPF host routing enabled""kube-proxy replacement: strict" 才算真正接管

--enable-bpf-lb 实际加速了哪些流量?

它只加速三类请求:NodePort、LoadBalancer 类型 Service 的外部访问,以及从集群内 Pod 访问本机 NodePort。ClusterIP 流量默认不走 BPF LB,除非你额外开启 --enable-bpf-masquerade 并配置 bpf-lb-external-clusterip(1.14+)。

常见错误现象:

  • curl http://<cluster-ip>:80</cluster-ip> 测试,发现延迟没变——这是正常的,ClusterIP 默认绕过 BPF LB
  • Service 类型是 ClusterIP,却期待 BPF 加速,结果全是 iptables 路径
  • ExternalIP 或 HostNetwork Pod 访问 NodePort 时,因未开启 --bpf-lb-always-redirect,触发了非预期的 SNAT

对比测试时,为什么 iperf3 结果波动大、甚至不如 kube-proxy?

BPF LB 的优势不在单连接吞吐,而在连接建立速度和高并发小包场景。用 iperf3 -c <node-ip> -p 30000 -t 30 -P 64</node-ip> 测吞吐,容易受 TCP 栈参数、网卡 offload、CPU 频率影响,反而掩盖真实差异。

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更有效的验证方式:

  • 测新建连接 QPS:ab -n 10000 -c 200 http://<node-ip>:30000/healthz</node-ip>(短连接)
  • 看 conntrack 条目增长:conntrack -L | wc -l —— BPF LB 下几乎为 0
  • 抓包看路径:tcpdump -i cilium_host port 30000,确认没有经过 iptablesKUBE-SERVICES

注意:如果节点开了 net.ipv4.conf.all.rp_filter=1,BPF LB 的 Direct Server Return(DSR)模式会失败,回退到隧道模式,性能打五折。

Cilium 1.13+ 后,--enable-bpf-lb--kube-proxy-replacement 怎么配才不冲突?

这两个参数不是互斥开关,而是分层控制:前者决定是否编译进 BPF 程序,后者决定运行时是否启用并接管。单独开 --enable-bpf-lb=true--kube-proxy-replacement=disabled,BPF 程序会加载但不生效。

推荐组合(Cilium 1.14+):

  • --enable-bpf-lb=true(必须)
  • --kube-proxy-replacement=strict(强制接管,拒绝启动 if kube-proxy 存在)
  • --bpf-lb-external-clusterip=true(可选,让 ClusterIP 也走 BPF,需配合 --enable-bpf-masquerade

容易被忽略的点:Cilium ConfigMap 更新后,必须重启 Cilium Agent(不是只 reload),否则新参数不生效;且 cilium status 输出里的 KubeProxyReplacement 字段必须显示 Strict,不是 Partial 或空。

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