【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机网络监控，具体涉及一种基于ebpf的业务端到端监控方法及系统。
技术介绍
1、在当今的信息技术环境下，对业务和应用的有效监控对于保障系统正常运行、优化性能以及快速故障定位至关重要。
2、目前，应用监控主要采用apm（应用性能管理）技术进行数据采集。通过apm技术，能够获取应用运行过程中的各类数据，并将这些数据串联成调用链。然而，在一些基于ebpf技术的监控场景中，存在着一定的局限性。例如，ebpf技术在进行数据关联时，由于缺少trace_id，需要结合tcp_seq、ip、port等多种数据进行关联操作，并且后续还要基于这些关联数据计算应用性能指标。这一过程增加了数据处理的复杂性与不确定性。
3、传统的业务端到端监控方法通常依赖于人工操作。具体而言，工作人员需要对业务及其各个环节的指标进行梳理，在此基础上绘制业务拓扑，并将指标数据挂载到拓扑中的相应节点上，以此来展现业务端到端的关联关系和节点状态。
4、现有监控技术存在的缺点
5、1、应用与业务监控的分离；现有的apm、ebpf等监控手段主要侧重于对应用间调用拓扑的观测，无法实现拓扑与实际业务的有效结合。在这种情况下，当应用拓扑上的调用链出现问题时，很难直接定位出这些问题会对哪些具体业务产生影响。同样，当业务出现问题时，也难以迅速定位到与之相关联的调用链，这在很大程度上增加了故障排查和问题解决的难度。
6、2、业务端到端监控的人工成本和误差；对于运营商、金融等大型企业而言，其业务规模庞大、应用数量众多
7、现有应用监控手段局限于应用间调用拓扑的观测，无法与实际业务紧密结合。当应用调用链出现异常时，难以确定对具体业务的影响；反之，业务出现问题时，也无法迅速追溯到相关调用链，严重制约了企业快速定位与解决问题的能力，影响业务的正常运营与客户体验，急需一种创新的监控方法来打破这一困境。
技术实现思路
1、有鉴于目前相关现有技术存在的不足，本专利技术提供一种基于ebpf的业务端到端监控方法；本专利技术致力于利用ebpf强大的内核态数据采集与处理能力，结合创新的业务拓扑构建及关联机制，旨在为企业级的复杂业务系统提供精准、高效且全面的端到端监控解决方案，以确保业务流程的顺畅运行、性能的优化提升以及故障的快速定位与修复，在保障业务连续性与稳定性的同时，助力企业降低运营成本并提升用户体验，主要应用于电信、金融等对业务可靠性与性能要求极高的行业领域的it基础设施及业务系统监控。
2、为实现上述目的，本专利技术提供第一方面提供一种基于ebpf的业务端到端监控方法，至少包括以下步骤：
3、s1数据采集步骤
4、通过ebpfagent从多个应用和k8s集群采集调用流报文数据，采集的数据传递给业务拓扑快照生成模块；
5、s2业务拓扑快照生成步骤
6、业务拓扑快照生成模块接收ebpfagent采集的数据，并从espan获取数据，对包含tcp_seq、src_ip、src_port、dest_ip、dest_port的调用流报文进行处理，通过tcp_seq、ip、port关联span获取服务间调用关系，并存储到ebpf调用链表；
7、定时对服务间调用关系进行归并、过滤操作，生成全景拓扑快照，并生成调用链数据传递给业务拓扑关联和指标计算模块；
8、s3业务模板生成步骤
9、业务调用链模板打标模块通过人工对业务拓扑快照生成模块生成的全景拓扑快照的节点和路径进行标注；
10、对标注结果设置业务名称，保存为业务模板传递给业务拓扑关联和指标计算模块；
11、s4业务指标计算步骤
12、业务拓扑关联和指标计算模块获取业务拓扑快照生成模块生成的全景拓扑快照、调用链数据和业务调用链模板打标模块生成的业务模板；
13、根据业务模板对ebpf调用链表的数据进行匹配，将匹配到的数据保存到业务链表；
14、根据业务环节和开始、结束时间计算业务调用时长、调用成功率业务指标。
15、进一步的，在s1数据采集步骤中，所述ebpfagent具有数据完整性校验功能，确保采集的调用流报文数据完整无误；通过ebpfagent从应用节点采集调用流报文数据，所述应用节点包括应用nodea、应用nodeb、应用nodec和k8s集群中的节点，采集的调用流报文包含tcp_seq、src_ip、src_port、dest_ip、dest_port信息。
16、进一步的，在业务拓扑快照生成步骤中，所述通过tcp_seq、ip、port关联span获取服务间调用关系时，具备容错机制，可处理数据缺失或错误的情况。
17、进一步的，在业务模板生成步骤中，所述人工对全景拓扑快照的节点和路径进行标注时，标注操作可追溯，记录每次标注的操作人员、时间和修改内容。
18、进一步的，在业务指标计算步骤中，所述业务拓扑关联和指标计算模块在计算业务指标时，可生成业务指标趋势报告，用于分析业务性能变化趋势。
19、本专利技术第二方面提供一种基于ebpf的业务端到端监控系统，包括数据采集模块、业务拓扑快照生成模块、业务模板生成模块和业务指标计算模块，其中
20、所述数据采集模块包含ebpfagent，用于从应用nodea、应用nodeb、应用nodec和k8s集群采集调用流报文数据，并将数据传递给业务拓扑快照生成模块；
21、所述业务拓扑快照生成模块用于接收ebpfagent采集的数据和从espan获取的数据，对包含tcp_seq、src_ip、src_port、dest_ip、dest_port的调用流报文进行处理，通过tcp_seq、ip、port关联span获取服务间调用关系并存储到ebpf调用链表，定时对服务间调用关系进行归并、过滤操作生成全景拓扑快照和调用链数据，并将调用链数据传递给业务拓扑关联和指标计算模块；
22、所述业务模板生成模块包含业务调用链模板打标模块，用于通过人工对全景拓扑快照的节点和路径进行标注，设置业务名称并保存为业务模板传递给业务拓扑关联和指标计算模块；
23、所述业务指标计算模块用于获取全景拓扑快照、调用链数据和业务模板，根据业务模板对ebpf调用链表的数据进行匹配，将匹配到的数据保存到业务链表，并根据业务环节和开始、结束时间计算业务调用时长、调用成功率业务指标。
24、进一步的，所述业务拓扑快照生成模块还包括数据预处理子模块，用于对采集的数据进行清洗和预处理，去除噪声数据。
25、进一步的，所述业务模板生成模块还包括模板版本管理本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于eBPF的业务端到端监控方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于eBPF的业务端到端监控方法，其特征在于：在S1数据采集步骤中，所述eBPFAgent具有数据完整性校验功能，确保采集的调用流报文数据完整无误；通过eBPFAgent从应用节点采集调用流报文数据，所述应用节点包括应用NodeA、应用NodeB、应用NodeC和K8S集群中的节点，采集的调用流报文包含TCP_Seq、Src_IP、Src_Port、Dest_IP、Dest_Port信息。
3.根据权利要求1所述的基于eBPF的业务端到端监控方法，其特征在于：在业务拓扑快照生成步骤中，所述通过TCP_Seq、IP、Port关联Span获取服务间调用关系时，具备容错机制，可处理数据缺失或错误的情况。
4.根据权利要求1所述的基于eBPF的业务端到端监控方法，其特征在于：在业务模板生成步骤中，所述人工对全景拓扑快照的节点和路径进行标注时，标注操作可追溯，记录每次标注的操作人员、时间和修改内容。
5.根据权利要求1所述的基于eBPF的业务端到
6.一种基于eBPF的业务端到端监控系统，其特征在于：包括数据采集模块、业务拓扑快照生成模块、业务模板生成模块和业务指标计算模块，其中
7.根据权利要求6所述的基于eBPF的业务端到端监控系统，其特征在于：所述业务拓扑快照生成模块还包括数据预处理子模块，用于对采集的数据进行清洗和预处理，去除噪声数据。
8.根据权利要求6所述的基于eBPF的业务端到端监控系统，其特征在于：所述业务模板生成模块还包括模板版本管理子模块，用于管理业务模板的不同版本，便于回溯和比较。
9.根据权利要求6所述的基于eBPF的业务端到端监控系统，其特征在于：所述业务指标计算模块还包括指标异常分析子模块，当计算出的业务指标超出预设阈值时，对异常情况进行详细分析。
10.根据权利要求6至9任一项所述的基于eBPF的业务端到端监控系统，其特征在于：还包括可视化展示模块，用于将全景拓扑快照、业务模板、业务指标和业务链表中的数据以直观的图形化界面展示给用户，且支持用户交互操作；包括缩放、筛选、钻取功能，该模块可从业务拓扑快照生成模块获取全景拓扑快照，从业务模板生成模块获取业务模板，从业务指标计算模块获取业务指标和业务链表数据。
...【技术特征摘要】
1.一种基于ebpf的业务端到端监控方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于ebpf的业务端到端监控方法，其特征在于：在s1数据采集步骤中，所述ebpfagent具有数据完整性校验功能，确保采集的调用流报文数据完整无误；通过ebpfagent从应用节点采集调用流报文数据，所述应用节点包括应用nodea、应用nodeb、应用nodec和k8s集群中的节点，采集的调用流报文包含tcp_seq、src_ip、src_port、dest_ip、dest_port信息。
3.根据权利要求1所述的基于ebpf的业务端到端监控方法，其特征在于：在业务拓扑快照生成步骤中，所述通过tcp_seq、ip、port关联span获取服务间调用关系时，具备容错机制，可处理数据缺失或错误的情况。
4.根据权利要求1所述的基于ebpf的业务端到端监控方法，其特征在于：在业务模板生成步骤中，所述人工对全景拓扑快照的节点和路径进行标注时，标注操作可追溯，记录每次标注的操作人员、时间和修改内容。
5.根据权利要求1所述的基于ebpf的业务端到端监控方法，其特征在于：在业务指标计算步骤中，所述业务拓扑关联和指标计算模块在计算业务指标时，可生成业务指标...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾正宜，郭宇，陈技伟，方旭尘，王楗，
申请(专利权)人：中电福富信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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