{"id":113049,"date":"2024-01-22T17:28:02","date_gmt":"2024-01-22T15:28:04","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/proekt-bpftime-razvivaet-realizacziyu-ebpf-rabotayushhuyu-v-prostranstve-polzovatelya"},"modified":"2024-01-22T17:28:02","modified_gmt":"2024-01-22T15:28:04","slug":"proekt-bpftime-razvivaet-realizacziyu-ebpf-rabotayushhuyu-v-prostranstve-polzovatelya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/proekt-bpftime-razvivaet-realizacziyu-ebpf-rabotayushhuyu-v-prostranstve-polzovatelya","title":{"rendered":"Das Projekt bpftime entwickelt die Implementierung von eBPF, die im Benutzerspeicherraum funktioniert.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Das Projekt bpftime wurde vorgestellt, welches eine Laufzeitumgebung und eine virtuelle Maschine f\u00fcr die Ausf\u00fchrung von eBPF-Handlern im Benutzerspeicher entwickelt. bpftime erm\u00f6glicht die vollst\u00e4ndige Ausf\u00fchrung von eBPF-Programmen zur Trace- und Prozessintervention im Benutzerspeicher unter Verwendung von Funktionen wie uprobe und der softwarebasierten Abfangung von Systemaufrufen. Es wird hervorgehoben, dass bpftime, durch die Eliminierung unn\u00f6tiger Kontextwechsel, eine zehnfache Reduzierung der Overheadkosten im Vergleich zur Verwendung der uprobe- und uretprobe-Funktionalit\u00e4t des Linux-Kernels erm\u00f6glicht. Au\u00dferdem vereinfacht bpftime die Fehlersuche erheblich, kann potenziell auf Systemen ohne Linux-Kernel eingesetzt werden und ben\u00f6tigt keine erweiterten Berechtigungen, die f\u00fcr das Laden von eBPF-Anwendungen in den Kernel erforderlich sind. Der Code des Projekts ist in C\/C++ geschrieben und wird unter der MIT-Lizenz vertrieben. <\/p>\n

Das Abfangen von Systemaufrufen und die Integration von uprobe-Pr\u00fcfungen erfolgt durch die Technik des Bin\u00e4rewritings, bei der die Aufrufe zu Systemaufrufen, Einstiegspunkten und lokalen Funktionen durch einen Sprung zu Debug-Handlern unter Verwendung einer Modifizierung des Maschinen-Codes der ausgef\u00fchrten Anwendung ersetzt werden. Dies ist wesentlich effizienter als das Abfangen \u00fcber uprobe auf der Linux-Kernel-Ebene. <\/p>\n

Es werden Operationen zur Ersetzung oder \u00c4nderung von Funktionen, das Anbringen von Hooks und Filtern, das Umleiten, Blockieren oder Ersetzen von Parametern der Systemaufrufe, das Abfangen von Ein- und Ausstiegspunkten aus Funktionen sowie die Substitution eines Handlers an einer beliebigen Offset-Stelle im Code unterst\u00fctzt. Bpftime kann an jeden laufenden Prozess im System ohne Notwendigkeit eines Neustarts oder einer Neubauten angeh\u00e4ngt werden. Die Substitution von bpftime in Prozessen kann f\u00fcr laufende Prozesse \u00fcber ptrace und f\u00fcr ladbare Prozesse \u00fcber LD_PRELOAD erfolgen. <\/p>\n

Im Rahmen von bpftime wird eine Runtime entwickelt, die es erm\u00f6glicht, eBPF-Programme an Systemaufruf-Tracepunkten und uprobe anzuh\u00e4ngen; virtuelle Maschine<\/a> eBPF mit JIT f\u00fcr die isolierte Ausf\u00fchrung von eBPF-Programmen auf Benutzerebene (zudem wird AOT-Kompilierung unterst\u00fctzt); ein Hintergrundprozess f\u00fcr die Interaktion mit dem Kernel und die Organisation der Kompatibilit\u00e4t mit dem Uprobe-Subsystem des Kernels (bpftime unterst\u00fctzt den eBPF-Ladevorgang in den Benutzerspeicher aus dem Kernel, um die Zusammenarbeit mit eBPF-Programmen im Kernel zu erm\u00f6glichen, die beispielsweise f\u00fcr die Bearbeitung von Kprobes oder das Setzen von Netzwerkfiltern verwendet werden). <\/p>\n

Die eBPF-Virtual Machine ist in Form einer dynamisch ladbaren Bibliothek gestaltet und bietet eine API, die der von ubpf \u00e4hnelt, wodurch sie f\u00fcr die Integration eBPF-Funktionen in andere Projekte genutzt werden kann. Zur aggregierten Datenerfassung aus mehreren Prozessen wird die Erstellung gemeinsamer eBPF Maps unterst\u00fctzt, die im gemeinsamen Speicher platziert sind. Zusammen mit bpftime k\u00f6nnen typische eBPF-Handler verwendet werden, die f\u00fcr den Einsatz im Kernel geschrieben wurden, und f\u00fcr den Build k\u00f6nnen Standardtools auf Basis von clang und libbpf verwendet werden. <\/p>\n

In der Benutzerumgebung k\u00f6nnen Systemverfolgungen wie BCC, bpftrace und Deepflow durchgef\u00fchrt werden. Zum Beispiel wurde die Anwendung des sslsniff-Skripts aus dem BCC-Framework zur Analyse und Speicherung des verschl\u00fcsselten Traffics in nginx demonstriert. In den durchgef\u00fchrten Tests reduzierte sich die Leistung von nginx bei der Ausf\u00fchrung von sslsniff im Kernelbereich um 58 %, w\u00e4hrend die Verlagerung des Handlers in den Benutzerraum zu einem R\u00fcckgang von 12,3 % f\u00fchrte. <\/p>\n

Architektur der Prozessverfolgung unter Verwendung des urspr\u00fcnglichen eBPF im Kernel:

\"Das<\/center> <\/p>\n

Architektur der Verfolgung im Benutzerraum unter Verwendung von bpftime:

\"Das<\/center> <\/p>\n

Hybridmodus, in dem bpftime gemeinsam mit eBPF im Kernel arbeitet, beispielsweise zur Einrichtung von Netzwerkfiltern oder zur Verlagerung einzelner Handler in den Benutzerraum:

\"Das<\/center> <\/p>\n

In den zuk\u00fcnftigen Pl\u00e4nen sind folgende Punkte vorgesehen: die M\u00f6glichkeit zur Fehlerinjektion (Fault Injection); Hot Patching f\u00fcr die \u00c4nderung der Logik oder die Behebung von Fehlern in Binary-Builds; die Erstellung eines Moduls f\u00fcr Nginx, das Erweiterungen mittels eBPF-Programmen erm\u00f6glicht (zum Beispiel f\u00fcr die dynamische Routenwahl, Caching, Anwendung von Sicherheitsrichtlinien und Lastverteilung); die Erweiterung der Funktionen des FUSE-Subsystems (zum Beispiel die Erstellung von eBPF-Programmen zur Erweiterung des Dateisystems f\u00fcr Caching oder Zugriffssteuerung).
\n
Quelle: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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Bpftime erm\u00f6glicht die vollst\u00e4ndige Ausf\u00fchrung von eBPF-Programmen zur Tracing und zur Interaktion mit Prozessen, die M\u00f6glichkeiten wie Uprobe und Softwareinterception von Systemaufrufen nutzen. 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