ASM商业版结合Intel的Multi-Buffer加解密技术，可以加速Envoy中TLS的处理过程。本文介绍如何启用Multi-Buffer实现TLS加速。

前提条件

  • 已创建ASM商业版（企业版或者旗舰版）实例，且实例为1.10及以上版本。具体操作，请参见创建ASM实例。
  • 已创建ACK集群，且集群节点的实例规格族需要支持Multi-Buffer CPU机型Intel Ice Lake。具体操作，请参见创建Kubernetes托管版集群。
    以下实例规格族支持Multi-Buffer CPU机型Intel Ice Lake：
    说明 关于实例规格的详细介绍，请参见实例规格族。
    规格族系列实例规格族
    g7系列存储增强通用型实例规格族g7se
    通用型实例规格族g7
    安全增强通用型实例规格族g7t
    c7系列计算型实例规格族c7
    RDMA增强型实例规格族c7re
    存储增强计算型实例规格族c7se
    安全增强计算型实例规格族c7t
    r7系列内存型实例规格族r7p
    存储增强内存型实例规格族r7se
    内存型实例规格族r7
    安全增强内存型实例规格族r7t
    其他内存增强型实例规格族re7p
    GPU虚拟化型实例规格族vgn7i-vws
    GPU计算型实例规格族gn7i
    GPU计算型弹性裸金属服务器实例规格族ebmgn7i
    计算型超级计算集群实例规格族sccc7
    通用型超级计算集群实例规格族sccg7
  • 已添加集群到ASM实例。具体操作，请参见添加集群到ASM实例。

背景信息

随着网络安全技术的发展，TLS已经成为网络通信的基石。一个TLS会话的处理过程总体上可分为握手阶段和数据传输阶段。握手阶段最重要的任务是使用非对称加密技术协商出一个会话密钥，然后在数据传输阶段，使用该会话密钥对数据执行对称加密操作，再进行数据传输。

在微服务场景下，Envoy无论是作为Ingress Gateway还是作为微服务的代理，都需要处理大量的TLS请求，尤其在握手阶段执行非对称加解密的操作时，需要消耗大量的CPU资源，在大规模微服务场景下这可能会成为一个瓶颈。ASM结合Intel的Multi-Buffer加解密技术，可以加速Envoy中TLS的处理过程。

Multi-Buffer加解密技术使用Intel CPU AVX-512指令同时处理多个独立的缓冲区，即可以在一个执行周期内同时执行多个加解密的操作，成倍的提升加解密的执行效率。Multi-Buffer技术不需要额外的硬件，只需要CPU包含特定的指令集。目前阿里云在Ice Lake处理器中已经包含了最新的AVX-512指令集。Multi 加解密

操作步骤

全局开启

  1. 登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。
  2. 在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择网格实例 > 基本信息。
  3. 在基本信息页面右侧，单击功能设置。
  4. 在功能设置更新面板，选中启用基于MultiBuffer的TLS加解密性能优化，然后单击确定。
    如果您使用通用型实例规格族g7作为Kubernertes节点，启用Multi-Buffer功能后，每秒查询率（QPS）将提升75%的性能；如果您使用的是弹性裸金属节点，提升的性能将更高。

网关实例级别开启

  • 未创建ASM网关：
    1. 在网格详情页面左侧导航栏，单击ASM网关 > 入口网关，然后单击创建。
    2. 在创建页面下方，单击高级选项，选中启用基于MultiBuffer的TLS加解密性能优化，进行相关配置。
      配置项说明
      支持的节点亲和性标签选择根据节点标签匹配性能优化的节点。
      轮询延时（毫秒）

      该配置项通常不需要您手动调整。

      Multibuffer的原理是同时处理多个加解密操作。例如Multibuffer可以同时处理8个加解密操作，若请求数量不足8个，则会等待一段时间，直到请求达到8个才会进行处理。如果请求量比较大，很快就能满足8个的处理条件；如果请求量比较小，可能很长时间都满足不了8个的处理条件。此时如果您指定了轮询延迟，当超过这个时间时，即使没有满足8个的处理条件，Multibuffer也会批量对已经有的请求进行加解密，减少等待时间。

      关于创建ASM网关的具体操作，请参见创建入口网关服务。

  • 已创建ASM网关：
    1. 在网格详情页面左侧导航栏，单击ASM网关 > 入口网关，然后单击目标网关。
    2. 在基本概览 > 网关详情页面的高级选项区域，单击性能优化右侧的编辑图标，选中启用基于MultiBuffer的TLS加解密性能优化，进行相关配置，然后单击确认。MultiBuffer
说明 针对Pod级别开启MultiBuffer加速能力，需要ASM为1.14.3或以上版本。关于升级实例的具体操作，请参见升级ASM实例。

FAQ

控制面启用了MultiBuffer功能，但数据面Kubernetes集群下的节点不是Intel Ice Lake的机型，有什么影响？

Envoy会输出告警日志，且MultiBuffer功能将不会生效。告警日志

ASM Pro 1.10及以上版本提供了开启TLS加速时的自适应判断能力，若业务或者网关Pod被调度到的Node节点为非Intel Ice Lake机型，则不会下发对应的加速配置，TLS加速不会生效。

如何添加支持MultiBuffer的节点到集群中，并启用MultiBuffer？

  1. 在该Kubernetes集群添加新的节点，且节点的实例规格需要支持Multi-Buffer CPU机型Intel Ice Lake。具体操作，请参见添加已有节点。
  2. 在新添加的节点上设置multibuffer-support：true标签。具体操作，请参见管理节点标签。
  3. 在ASM网关的YAML配置中添加以下内容。具体操作，请参见网关CRD字段说明。

    通过增加节点亲和性，使Gateway实例调度到新添加的支持Multi-Buffer功能的节点上。

    affinity:
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - preference:
            matchExpressions:
              - key: feature.node.kubernetes.io/mb-feature-enabled
                operator: In
                values:
                  - 'true'
          weight: 1
  4. 在ASM商业版启用MultiBuffer功能。具体操作，请参见上文启用MultiBuffer。

    启用MultiBuffer功能后，该集群新添加的节点即可使用MultiBuffer功能，加速TLS处理过程。