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如何运用「云、端融合的数智化安全体系」高效护航数据安全

左手AI，右手安全 —— 一汽丰田数字化转型之路

背景：自2006年起，构建运行于x86核心的软件型第4层负载均衡器（LB）的努力便已展开。此类LB以虚拟机形式部署，也应用于裸金属实现。超大规模云服务提供商（CSP）已在裸金属上开发出成本更低、易于部署和扩展的解决方案。CSP利用这些LB优化内部基础设施，并将其出售给订阅用户用于租赁实例。其中一种解决方案由谷歌开发并开源，名为MAGLEV，是一款云网络LB。MAGLEV是一款针对超大规模部署设计的通用LB，采用独特的加速技术提升性能。雅虎日本基于FD.io VPP开发了一款优化LB，并添加功能以实现LB即服务（LBaaS）的规模扩展。该实现使用4个核心即可达到10 Gbps的线速。现有的开源软件LB对当前用户存在性能与可扩展性限制，通常每个核心仅限约100万个并发连接和约200万包每秒（Mpps）的吞吐量。终端用户已投入大量资源试图克服以下局限，但尚未达到理想性能水平：

基于VPP的第4层高密度可扩展负载均衡器

作为全球领先的云服务提供商之一，腾讯云*致力于向全球用户提供性能卓越的企业级网络服务。公有云对于服务质量有着严苛的要求，计算、内存、网络以及存储等各项资源的分配能否满足服务水平协议中所承诺的标准，都将直接影响最终用户的应用体验。对于云服务提供商来说，如何在充分利用以上资源，满足服务水平协议的前提下，尽可能减少额外资源开销，也是降低运营成本的关键因素之一。为在降低成本的同时保证优质的服务质量，腾讯云携手深度合作伙伴英特尔，基于腾讯云应用程序界面 (Application Programming Interfaces, API) TGW 与腾讯专门的硬件工程实验室 星星海实验室的创新软硬件结合方案，发挥 TGW 在网络领域的技 术优势，针对网络资源调度及分配展开性能优化。

腾讯云基于英特尔® DLB 技术实现多核无锁化限速方案

在之前的文章《Learning VPP: 简单网络流量监控插件sFlow Plugins (1)》中，我们详细介绍了sFlow插件的基本实现和相关配置。令人振奋的是，此插件已经被正式合并到VPP的25.2版本中。现在，我们将基于这一进展，搭建相应的环境来深入学习如何使用sFlow进行网络流量监控。

VPP网络监控利器：sFlow插件详解（二）

这里就使用到了动态库预加载LD_PRELOAD机制。LD_PRELOAD 是 Linux 系统中一个非常强大的特性，它允许用户通过环境变量指定在加载其他共享库之前优先加载的共享库。这一机制主要用于动态链接阶段，可以在不修改程序源代码的情况下改变或增强程序的行为。

探秘VPP：快速定位libc内存泄漏的有效方法

为了复现客户环境，我在 VM 虚拟机中安装了 Windows Server 2012 镜像，并部署了 DHCP 服务器。将DHCP 服务器与VPP其中一个接口设置在同一个网段互联，这样可以使用dhcp relay功能了。关于如何在 Windows Server 2012 上部署 DHCP 服务器，网上有很多教程，也可以参考这些教程进行部署。如果需要，也可以使用 Windows Server 2016 进行搭建，步骤类似。

learning vpp:dhcp relay功能（2）

在文章《vpp dhcp配置》中，介绍在dhcp client在vpp中实现原理，其中提到下面命令行是HDCP中继相关配置。

learning vpp:dhcp relay功能（1）

VPP（Vector Packet Processing）和 Redis（Remote Dictionary Server，一种内存中的数据存储系统）一样，为了满足不同场景下的性能优化和功能扩展需求，自定义了底层数据结构。这些自定义的数据结构不仅简化了代码设计，还提高了内存效率。然而，为了真正发挥这些数据结构的优势，我们需要深入了解其内存分布的原理，并合理运用这些知识，从而提升转发性能。在公众号专栏《Vppinfra基础库代码详解》中我们介绍了基础库数据结构的使用场景和底层内存分布情况。在项目的开发中，强烈建议大家认真阅读源码。如果时间有限，也可以阅读我的公众号专栏文章。

你的代码还能更快！请合理设计使用和定义你的数据结构

单纯的SVS功能有下面2个好处：增强路由灵活性：SVS 允许路由器根据数据包的源 IP 地址来选择不同的 VRF（Virtual Routing and Forwarding）实例进行路由查找。这意味着网络可以更加灵活地处理不同的流量类型，特别是在多租户环境中，每个租户可能有自己的 VRF 实例。提高安全性：通过 SVS，网络管理员可以根据数据包的源地址来控制哪些流量可以访问特定的网络资源。这种基于源地址的路由选择有助于防止未经授权的访问，并增加了网络的整体安全性。

learning vpp: svs基于源地址的路由选择的插件

在现代网络中，网络流量监控对于网络管理员来说至关重要。网络流量监控提供的功能远远超过传统的连接监控。流量监控收集并分析有关网络流量的数据，例如流量来源和目的地、流量类型以及网络中的流量数据量。

learning vpp:简单网络流量监控插件sflow plugins (1)

经常有小伙伴们在公众号中询问：在VPP环境中如何打印系统时间？由于VPP通常避免直接调用libc函数库，这个问题确实让人头疼。不过，在研究了mactime插件的代码之后，我们发现了解决办法——通过使用vppinfra/time_range模块来实现系统时间的打印功能。


TimeRange：轻松转换系统时间的高效接口库

在思科的开源软件VPP（Vector Packet Processing）系统中，Mactime插件的主要功能是监视并记录网络接口上的MAC地址活动。这一特性支持基于MAC地址的过滤功能，常用于网络管理，以控制哪些设备可以访问网络资源。以下是该功能的一些常见应用场景及其具体应用方式：


learning：mactime plugins

定义了一个策略组，策略组里面有多个策略，每个策略存在不同的出口路径和匹配规则。为了提高转发模块的处理性能，加速匹配过程，在配置阶段，我们创建了一个 BiHash 数据结构来存储所有规则。当进行匹配时，BiHash 库能够快速找到对应的规则，并返回一个组合结果，即策略组 ID 与策略索引。这种方法通过单次查询即可完成匹配，极大地提高了系统的响应速度和处理能力。

Flexiwan 策略路由模块--路径标签

Self-Twice-nat：基本等同于常规的双向NAT，但存在几点细微差别。此特性允许同一主机上的客户端与服务通过NAT设备相互通信，特点是外部地址与本地地址相同。值得注意的是，自我双向NAT的静态映射只能由外部网络发起以建立会话连接。

learning NAT-ED ： self-twice-nat功能（2）

非确定性NAT：在特定情况下改变其映射或过滤行为的NAT被称为“非确定性NAT”。RFC 4787中描述了一个这类NAT的例子，如下所示。

IETF (RFC 4787) 定义的 NAT 行为要求 - 第 3 部分。确定性属性

近期，我们接到客户的一项明确需求：实现外部网络对内部网络特定服务（例如Web服务器、邮件服务）的无地域限制的随机访问。针对这一需求，NAT技术中的“两次NAT”(Twice NAT) 功能脱颖而出，成为理想的解决方案。此功能专为这类场景定制，能够有效地将源自外部、指向公共IP及端口的访问请求，精准桥接到内部网络中相对应的服务主机上。


learning：NAT-ED twice-nat功能（1）

上一篇文章是关于映射出站数据包，这篇文章是关于过滤入站数据包。也就是说，上次我们讨论了 NAT 如何根据数据包的目标 IP 和目标端口值来映射/转换出站数据包的外部端口。这次，我们重点关注 NAT 在收到入站数据包时如何根据数据包的源 IP 和源端口值（上图蓝线框中的值）过滤数据包，并确定是否将其传递到内部网络。

IETF (RFC 4787) 定义的 NAT 行为要求 - 第 2 部分：过滤行为

位于不同地点、配备不同私有IP的两用户设备（一在NAT后，一在NAT外）无法直接通过NAT通信。根本原因在于外部主机无法首先进入NAT后的内部主机（即发送数据包）。例如，若设备1（图中的A主机）向设备2（B主机）发送数据包，设备2前的NAT会丢弃该包；反之亦然，设备2发给设备1的包会被设备1前的NAT拒绝。

IETF (RFC 4787) 定义的 NAT 行为要求 - 第 1 部分：映射行为

近期，项目开发任务驱使我需要深入了解NAT网关的核心特性。为此，我搜集了一些网络上的NAT技术干货，并计划通过本公众号逐步推送翻译内容。若对此话题抱有浓厚兴趣，欢迎持续关注我们。当然，读者也可以直接拉至文末，点击“阅读原文”。

网络地址转换 (NAT) 概述 (RFC 3022/2663)

在近期线上故障排查过程中，我发现代码中仍在使用一些libc库函数，诸如malloc()内存分配、memset()内存清零及htonl()、ntohl()高低字节序转换等，这些函数在性能上存在优化空间。鉴于此，本文将借鉴DPDK《高效编码指南》中的相关内容，探讨VPP框架下更为高效的实现策略，以替换上述传统函数，提升系统性能。本节主要介绍在 DPDK&VPP 环境中开发应用程序时的一些关键内存注意事项。

编写高效代码--内存篇

ARP终止（ARP Termination）功能通常是指在网络设备上配置静态的ARP条目，使得网络设备可以代表网络中的其他设备响应ARP请求。这意味着网络设备可以直接回复ARP请求，而不是让请求广播到整个网络，这有助于减少网络中的ARP流量，并且可以作为一种安全措施，防止ARP欺骗。

ARP终止功能在云环境中应用以提升网络安全性及性能

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