BPF käskude komplekti arhitektuur on saanud ettepaneku standardi staatuse

IETF (Internet Engineering Task Force) komitee, mis tegeleb interneti protokollide ja arhitekti arendamisega, on lõpetanud BPF käskude komplekti arhitektuuri RFC koostamise ning avaldanud sellega seotud spetsifikatsiooni identifikaatoriga RFC 9669. RFC sai "Esiteks standardi" staatuse, pärast mida algab töö RFC loomine mustand standardiks (Draft Standard), mis tegelikult tähendab täieliku stabiliseerimise ja kõikide esitatud märkuste arvesse võtmist.

Avaldatud spetsifikatsioon kirjeldab BPF bytecode'i käskude komplekti ja madala taseme virtuaalmasinat, mida kasutatakse Linuxi eBPF tuuma alamsüsteemis väliste töötlejate täitmiseks, mis suudavad reaalajas muuta süsteemi käitumist ilma tuuma koodi muutmiseta. Sisuliselt rakendab eBPF kõige lihtsamat virtuaalsest protsessorist koosnevat arhitektuuri oma registrite komplektiga, RISC-sarnaste käskudega, virna ja käskude loendiga. BPF programmid luuakse tavaliselt C keele alamsubsetiga, seejärel kompileeritakse need bytecode'iks, mis sobib täitmiseks. virtuaalses masinas. Virtuaalmasin suudab täita BPF programme, kasutades nii tõlgendamist kui ka JIT-kompileerimist, et reaalajas tõlkida bytecode masina juhisteks.

Oletatakse, et BPF käskude komplekti arhitektuuri standardimine stimuleerib kolmandate osapoolte rakenduste loomist, mis on ühilduvad eBPF virtuaalmasinaga ja suudavad täita Linuxi tuumale kirjutatud BPF programme. Selliste rakenduste loomisega tegelevad mõned virtuaalmasinate võrgukaardi tootjad, kes arendavad vahendeid BPF töötlejate seadmete riistvara kiirendamiseks. Idee on laiendada XDP (eXpress Data Path) alamsüsteemi võimalusi BPF programmide täitmiseks mitte ainult võrgu draiveri tasemel, vaid ka võrgu kaardi küljel.

Näiteks on ettevõte Netronome lisanud BPF-i toe Netronome Agilio CX SmartNIC adapterisse ning pakkunud välja kogumi universaalsete BPF-programmide näiteid, mida saab käitada mitte ainult CPU abil tuumas koos mistahes XDP-ühilduva draiveriga, vaid ka võrguadapteri küljes, mis võimaldab teha otsuseid pakettide väljaarvamise, muutmise või suunamise kohta, kulutamata CPU ressursse. Eraldi areneb tehnoloogia XRP (eXpress Resubmission Path), mis võimaldab BPF-i kasutamist mõningate NVMe-seadmete operatsioonide, nagu indeksite käitamine ja andmete konsolideerimine, viimiseks NVMe draiveri tasemele või välisseadmest.

Tööstuses märgitakse, et selliste võimaluste laiemat rakendamist on endiselt takistanud ühilduvusprobleemid ja vajadus jälgida eBPF olekut tuumas. Nende riskide tõttu on mõned tootjad lükanud BPF riistvarakii kiirendamisvahendite integreerimise oma seadmetesse standardi väljatöötamise ootuses.

Allikas: opennet.ru