雷锋网 AI 开发者按:BFE(Baidu Front End,百度统一前端)是百度的统一七层流量转发平台,目前已接入百度大部分流量,每日转发请求接近 1 万亿,峰值 QPS 超过 1000 万。为了促进负载均衡技术的交流和发展,百度决定开源 BFE 转发引擎。

据了解,作为综合的流量转发平台,BFE 平台主要集成了以下 4 大功能:

• 流量接入和转发:支持 HTTP、HTTPS、HTTP/2、QUIC 等多种协议,并支持强大的应用层路由能力

• 流量全局调度:支持由外网流量调度和内网流量调度共同构成的全局流量调度系统

• 安全和防攻击:支持黑名单封禁、精细限流和应用层防火墙(WAF)等多种防攻击能力

• 实时数据分析:支持分钟级的超高维度时序报表

在 2019 年百度春晚红包活动中,BFE 平台在超大用户压力、数次流量波峰下平稳运行,保证了春晚红包活动的顺利进行。 每日转发请求近 1 万亿、峰值 QPS 超 1000 万,百度转发引擎 BFE 开源了!-中国科技新闻网

BFE 目前已宣布开源(https://github.com/baidu/bfe),并支持以下重要能力:

1、主流网络协议接入

• 支持 HTTP/HTTPS/SPDY/HTTP2/WebSocket 等

• 支持 TLS/HTTP/ WebSocket 反向代理模式


2、可扩展插件框架

• 通过可扩展插件框架,快速定制开发扩展模块,满足业务定制化需

• 内置重写、重定向、流量修改、封禁等丰富插件


3、基于请求内容的分流

• 基于领域专有语言的分流规则,满足复杂业务场景定制化流量转发

• 支持完备的分流条件原语集,包括基于请求内容(URI/Header/Cookie 等)以及请求上下文(IP、协议、标签、时间等)的条件原语。


4、灵活的负载均衡策略

• 支持集群级别负载均衡及实例级别负载均衡,实现多可用区容灾及过载保护

• 内置加权轮询、加权最小连接数策略,基于 IP 或请求内容识别用户实现会话保持

使用 Go 语言完成重构

作为 BFE 平台的核心组件,BFE 转发引擎从 2012 年开始研发,并于 2014 年使用 Go 语言完成重构。由于基于 Go 语言,和业界普遍使用的 Nginx 开源软件相比,BFE 具有以下优势:

• 研发效率高:Go 语言的开发效率远高于 C 语言(及 Lua),在代码的可维护性方面也有巨大优势。

• 系统的安全和稳定性高:Go 语言没有 C 语言固有的缓冲区溢出隐患,规避了大量的稳定性和安全风险;另外对于异常可以捕捉,保证程序在快速迭代上线的情况下也不崩溃。

这是因为从长期趋势看,基于更高级编程语言的软件系统会逐步取得竞争的优—— CPU 等硬件资源的价格仍会快速下降,而开发人力成本、项目研发风险、系统稳定性/安全性方面会成为更重要的决策考虑。

于是我们可以大胆推测,主要基于 C 语言的 Nginx 会逐步衰落,而类似 BFE 这样的基于更高级编程语言的软件会逐步成为主流。

另外,BFE 在设计中还特别增加了企业级应用场景的考虑:

• 转发场景的直接支持:和 Nginx 这样从 Web Server 转型为 Proxy 的进化路径不同,BFE 直接为转发场景设计,从转发模型和转发配置方面更满足转发场景的需求

• 多租户的支持:在云计算的场景下,多租户复用是普遍的需求。在 BFE 的设计中,内置提供了多租户的支持

• 结构化的配置:BFE 的配置设计,大量使用 JSON 这样的结构化方式,便于和相关配置管理系统对接

• 丰富的监控探针:作为一个工业级软件,在 BFE 的设计中充分考虑了线上监控的需求,BFE 程序通过 HTTP 方式向外暴露数千个内部状态变量

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对于 BFE 开源版本详情及后续路线图感兴趣的用户,可以关注 https://github.com/baidu/bfe 或登录 github 搜索 BFE 持续保持关注。

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