什么是 HUATUO

HUATUO（华佗）是由滴滴开源并依托 CCF 开源发展委员会孵化的云原生操作系统可观测性项目，专注于为复杂云原生环境提供操作系统内核级深度观测能力。该项目基于 eBPF 技术，通过整合 kprobe、 tracepoint、 ftrace 等内核动态追踪技术，实现了多维度的内核观测能力：1. 更精细化的内核子系统埋点指标 Metric 2. 异常事件驱动的内核运行时上下文捕获 Events 3. 针对系统突发毛刺的自动追踪 AutoTracing、AutoProfiling。该项目逐步构建了完整的 Linux 内核深度可观测体系架构。目前，HUATUO 已在滴滴生产环境中实现规模化部署，在诸多故障场景中发挥关键作用，有效保障了云原生操作系统的高可用性和性能优化。通过持续的技术演进，希望 HUATUO 能够推动 eBPF 技术在云原生可观测领域向更细粒度、更低开销、更高时效性的方向发展。更多信息访问官网 https://huatuo.tech。

核心特性

低损耗内核全景观测：基于 BPF 技术，保持性能损耗小于1%的基准水位，实现对内存管理、CPU 调度、网络及块 IO 子系统等核心模块的精细化、全维度、全景观测与性能剖析。通过自适应采样机制，实现系统资源损耗与观测精度的动态平衡。
异常事件驱动诊断：构建基于异常事件驱动的运行时上下文捕获机制，聚焦内核异常与慢速路径的精准埋点。当发生缺页异常、调度延迟、锁竞争等关键事件时，自动触发调用链追踪，生成包含寄存器状态、堆栈轨迹及资源占用的图谱诊断信息。
全自动化追踪 AutoTracing：AutoTracing 模块采用启发式追踪算法，解决云原生复杂场景下的典型性能毛刺故障。针对 CPU idle 掉底，CPU sys 突增，IO 突增，loadavg 突增等棘手问题，实现自动化快照留存机制和根因分析。
持续性能剖析 Profiling：持续对操作系统内核，应用程序进行全方位性能剖析，涉及系统 CPU、内存、I/O、锁、以及各种解释性编程语言，力助业务持续的优化迭代更新。该功能在哨兵压测，防火演练，重要节假日护堤等场景发挥关键作用。
分布式链路追踪 Tracing：以网络为中心的面向服务请求的分布式链路追踪，能够清晰的划分系统调用层级关系，节点关联关系，耗时记账等，支持在大规模分布式系统中的跨节点追踪，提供微服务调用的全景视图，保障系统在复杂场景下的稳定性。
开源技术生态融合：无缝对接主流开源可观测技术栈，如 Prometheus、Grafana、Pyroscope、Elasticsearch等。支持独立物理机和云原生部署，自动感知 K8S 容器资源/标签/注解，自动关联操作系统内核事件指标，消除数据孤岛。通过零侵扰、内核可编程方式兼容主流硬件平台和内核版本，确保其适应性、应用性。

快速上手

极速体验 如果你只关心底层原理，不关心存储、前端展示等，我们提供了编译好的镜像，已包含 HUATUO 底层运行的必要组件，直接运行即可：
```
$ docker run --privileged --network=host -v /sys:/sys -v /run:/run huatuo/huatuo-bamai:latest
```
快速搭建 如果你想更进一步了解 HUATUO 运行机制，架构设计等，可在本地很方便地搭建 HUATUO 完整运行的所有组件，我们提供容器镜像以及简单配置，方便用户开发者快速了解 HUATUO。

HUATUO 组件运行示意图

为快速搭建运行环境，我们提供一键运行的方式，该命令会启动 elasticsearch, prometheus, grafana 以及 huatuo-bamai 组件。命令执行成功后，打开浏览器访问 http://localhost:3000 即可浏览监控大盘。
```
$ docker compose --project-directory ./build/docker up
```

软件架构

开源协议

该项目采用 Apache License 2.0 协议开源，BPF 代码采用 GPL 协议。

内核版本

理论支持 4.18 之后的所有版本，主要测试内核、和操作系统发行版如下：

HUATUO	内核版本	操作系统发行版
1.0	4.18.x	Centos 8.5
1.0	5.10.x	OpenEuler 22.03/Anolis OS 8.10
1.0	6.6.x	OpenEuler 24.03/Anolis OS 23.3
1.0	6.8.x	Ubuntu 24.04
1.0	6.14.x	Fedora 42

文档

更多信息访问官网 https://huatuo.tech

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