bfe

by 夏泽民 Jul 1, 2020

BFE原名为Baidu Front End（百度统一前端），是百度的统一七层流量转发平台。BFE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。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。

作为综合的流量转发平台，BFE平台集成了以下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

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。

有理由相信，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势。

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。从这方面出发，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。

https://mp.weixin.qq.com/s/AnopPvBlxzL62fpSJBM6Cg
https://github.com/bfenetworks/bfe

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

为了促进负载均衡技术的交流和发展，BFE的转发引擎于2019年7月正式开源，并获得了广泛的关注。2019年11月19日，BFE开源项目登上GitHub Trending Top 3。2019年12月，BFE开源项目的Github stars超过3000。

BFE开源支持以下重要能力：

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，满足业务定制化需求

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

CNCF是云计算领域全球顶级的开源社区。BFE开源项目在2020年启动了加入CNCF的申请工作。经过一系列的准备工作，于2020年6月18日通过CNCF SIG-NETWORK的答辩，并在不到一周内收到了被CNCF TOC接受的通知。在加入CNCF后，BFE将改名为Beyond Front End。

BFE开源技术已在百度内被HTTPDNS、云加速、BML等产品使用，并将和百度的云原生产品进一步深入结合。BFE商用产品已经被度小满、央视网等客户选用，并已经在多个客户进行了测试验证。BFE将进一步扩大开源范围，加强开源生态的建设，并基于开源建立百度负载均衡的商业生态。