【鲲鹏BoostKit技术速递】鲲鹏 KAE 特性优化合入 Envoy社区,硬件加速支持云原生网关高性能
摘要
近日,Envoy 社区新增 KAE Private Key Provider 支持,鲲鹏 KAE 硬件加速能力进入 Envoy contrib 扩展体系。
面向 HTTPS、mTLS 等云原生加密流量场景,Envoy 可将 TLS 握手中的 RSA 私钥签名、解密等重计算操作卸载到鲲鹏硬件加速器执行,帮助网关降低 CPU 压力,释放更强吞吐能力。
在实验室环境中,使用 k6 压测工具进行验证,启用 KAE 后 Envoy QPS/吞吐能力相比未启用时可提升约 100%。这意味着在同等CPU配置下,网关可以把更多算力留给请求转发、路由治理、限流观测等数据面能力,也可以在不改造业务应用的前提下承载更多加密连接。
Envoy使用KAE加速TLS私钥计算,提升加密流量处理效率
作为云原生网络数据面的重要开源项目,Envoy 广泛应用于 API Gateway、Ingress Gateway、Service Mesh Gateway 等场景。随着 HTTPS、mTLS、零信任架构成为基础设施标配,TLS 握手中的非对称加密计算开销也越来越明显。
在高并发、短连接、多服务调用场景下,TLS 握手会持续消耗 CPU 资源。对网关而言,CPU 如果被大量加密计算占用,就会影响请求转发、路由治理、限流观测等核心能力。
鲲鹏 KAE 通过硬件加速方式,将原本由 CPU 承担的 RSA 私钥操作卸载到专用加速器执行。Envoy 本次新增的 KAE Private Key Provider,正是将这一能力接入 Envoy TLS 处理链路,让用户在鲲鹏平台上获得更高效的加密流量处理体验。
测试表明,在实验室 k6 压测中,启用 KAE 后,Envoy在不同线程数量的配置下的 QPS/吞吐能力均可实现约 100% 的提升。
当前,KAE Private Key Provider 已经进入 Envoy contrib 扩展体系。对业务应用来说,加速发生在 Envoy 数据面内部,应用无需改造;对基础设施平台来说,同等 CPU 资源可以承载更多加密流量,帮助提升资源利用效率和平台整体性能。

鲲鹏 KAE 加速:多场景助力云原生网关升级
API 网关:高并发 HTTPS 入口更从容
互联网应用、移动应用和开放平台通常需要通过 API 网关承载大量外部 HTTPS 请求。启用 KAE 后,TLS 握手中的重计算操作可由硬件加速器承担,帮助网关在高并发访问下保持更高吞吐和更稳定的资源占用。
服务网格:mTLS 通信更高效
在服务网格场景中,mTLS 已经成为服务间安全通信的重要能力。随着服务数量和调用链路增加,加密通信带来的计算成本也会持续上升。KAE Private Key Provider 可帮助 Envoy 降低 mTLS 场景下的 CPU 开销,让服务网格在安全与性能之间获得更好平衡。
边缘网关:安全接入与资源效率两不误
边缘节点通常资源有限,却需要承载大量安全连接、设备接入和就近访问流量。通过鲲鹏 KAE 硬件加速,Envoy 可以在边缘网关场景中更高效地处理 TLS 加密连接,在保障安全接入的同时提升资源利用率。
快速上手:在鲲鹏平台体验 Envoy KAE 加速
即刻体验鲲鹏 KAE 带来的网关性能提升,可按以下步骤进行验证:
1. 准备支持 KAE 能力的鲲鹏服务器环境。
2. 使用包含 KAE contrib 扩展的 Envoy 版本(1.38.0之后)。
3. 在 Envoy 配置中启用 KAE Private Key Provider。
4. 使用 k6 等压测工具对 HTTPS 或 mTLS 流量进行对比验证。

参考链接
KAE Private Key Provider 现已进入 Envoy 社区 contrib 扩展体系,详见:
- Envoy PR: https://github.com/envoyproxy/envoy/pull/41889
- Envoy KAE Private Key Provider 文档: https://www.envoyproxy.io/docs/envoy/latest/api-v3/extensions/private_key_providers/kae/v3alpha/kae.proto
鲲鹏 KAE 硬件加速能力与 Envoy 云原生数据面的结合,为高并发 HTTPS、mTLS、API 网关、服务网格和边缘网关等场景提供了新的性能增强路径。
启用 Envoy KAE 加速,让云原生网关快人一步!
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