使用Golang实现的云原生服务负载均衡器Loxilb（基于eBPF技术）

使用Golang实现的云原生服务负载均衡器Loxilb（基于eBPF技术） 大家好，

很高兴向大家介绍 loxilb：GitHub - loxilb-io/loxilb: 基于 eBPF 的云原生服务负载均衡器。为 K8s|边缘|5G|物联网|XaaS 应用提供动力。

loxilb 是一个为云原生工作负载设计的开源服务负载均衡器，其核心引擎完全基于 eBPF 并使用 Go 语言从头编写。它主要设计用于支持本地、边缘和公有云 Kubernetes 集群部署，但作为独立的负载均衡器也同样表现出色。

希望社区能发现它的实用性和建设性。欢迎任何对其开发感兴趣的人以任何形式参与进来，共同推动项目的进一步发展。


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很高兴看到loxilb这个基于eBPF的云原生负载均衡器项目！作为完全用Go语言编写的eBPF实现，loxilb在性能和资源效率方面确实有显著优势。以下是一个简单的示例，展示如何使用loxilb的Go API进行基本配置：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "github.com/loxilb-io/loxilb/api"
)

func main() {
    // 创建loxilb客户端
    client := api.NewClient("http://localhost:11111")
    
    // 创建负载均衡器配置
    lbConfig := &api.LBConfig{
        Service: "my-service",
        IP:      "10.0.0.100",
        Port:    80,
        Protocol: "tcp",
        Endpoints: []api.Endpoint{
            {IP: "10.0.1.1", Port: 8080, Weight: 50},
            {IP: "10.0.1.2", Port: 8080, Weight: 50},
        },
    }
    
    // 应用负载均衡器配置
    ctx := context.Background()
    err := client.CreateLoadBalancer(ctx, lbConfig)
    if err != nil {
        fmt.Printf("创建负载均衡器失败: %v\n", err)
        return
    }
    
    fmt.Println("负载均衡器配置成功")
    
    // 查询当前配置
    lbs, err := client.GetLoadBalancers(ctx)
    if err != nil {
        fmt.Printf("查询负载均衡器失败: %v\n", err)
        return
    }
    
    for _, lb := range lbs {
        fmt.Printf("服务: %s, IP: %s, 端口: %d\n", 
            lb.Service, lb.IP, lb.Port)
    }
}

loxilb的eBPF数据平面处理逻辑示例：

// eBPF负载均衡核心处理函数
func processPacket(skb *ebpf.SkBuff) int {
    // 提取数据包信息
    proto := getProtocol(skb)
    if proto != TCP && proto != UDP {
        return PASS
    }
    
    // 查找负载均衡规则
    rule := lookupLBrule(skb.Daddr, skb.Dport)
    if rule == nil {
        return PASS
    }
    
    // 选择后端端点
    endpoint := selectEndpoint(rule)
    if endpoint == nil {
        return DROP
    }
    
    // 执行DNAT转换
    err := doDNAT(skb, endpoint.IP, endpoint.Port)
    if err != nil {
        return DROP
    }
    
    // 更新连接跟踪
    updateConntrack(skb, endpoint)
    
    return PASS
}

// 一致性哈希选择算法
func selectEndpoint(rule *LBRule) *Endpoint {
    hash := computeHash(rule.ClientIP, rule.ClientPort)
    idx := hash % uint32(len(rule.Endpoints))
    return &rule.Endpoints[idx]
}

对于Kubernetes集成，loxilb提供了CRD控制器：

// 监控Service资源变化
func (c *Controller) Run(stopCh <-chan struct{}) {
    informer := kubeInformerFactory.Core().V1().Services().Informer()
    informer.AddEventHandler(cache.ResourceEventHandlerFuncs{
        AddFunc: func(obj interface{}) {
            svc := obj.(*v1.Service)
            if svc.Spec.Type == v1.ServiceTypeLoadBalancer {
                c.syncService(svc)
            }
        },
        UpdateFunc: func(oldObj, newObj interface{}) {
            newSvc := newObj.(*v1.Service)
            if newSvc.Spec.Type == v1.ServiceTypeLoadBalancer {
                c.syncService(newSvc)
            }
        },
    })
    
    informer.Run(stopCh)
}

func (c *Controller) syncService(svc *v1.Service) {
    // 将Kubernetes Service转换为loxilb配置
    lbConfig := convertToLBConfig(svc)
    
    // 应用配置到loxilb
    err := c.loxilbClient.CreateLoadBalancer(context.Background(), lbConfig)
    if err != nil {
        klog.Errorf("同步服务 %s 失败: %v", svc.Name, err)
    }
}

loxilb的Go实现充分利用了eBPF的高性能数据平面，同时保持了Go在控制平面开发上的生产力优势。项目架构清晰，代码质量很高，特别是在eBPF与Go的交互处理上做得相当出色。

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