გააცნო Aya ბიბლიოთეკა Rust-ში eBPF დამმუშავებლების შესაქმნელად

წარმოდგენილია Aya ბიბლიოთეკის პირველი გამოშვება, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ eBPF დამმუშავებლები Rust ენაზე, რომლებიც მუშაობენ Linux ბირთვის შიგნით სპეციალურ ვირტუალურ მანქანაში JIT-ით. eBPF განვითარების სხვა ინსტრუმენტებისგან განსხვავებით, Aya არ იყენებს libbpf-ს და bcc შემდგენელს, არამედ გვთავაზობს Rust-ში დაწერილ საკუთარ იმპლემენტაციას, რომელიც იყენებს libc crate პაკეტს ბირთვის სისტემის ზარებზე უშუალო წვდომისთვის. Aya-ს აშენებას არ სჭირდება C ენის ინსტრუმენტები ან ბირთვის სათაურის ფაილები. ბიბლიოთეკის კოდი განაწილებულია MIT და Apache 2.0 ლიცენზიით.

ძირითადი მახასიათებლები:

• მხარდაჭერა BTF-ისთვის (BPF Type Format), რომელიც უზრუნველყოფს ტიპის ინფორმაციას BPF ფსევდოკოდში ტიპების შესამოწმებლად და მიმდინარე ბირთვის მიერ მოწოდებულ ტიპებზე დასახატად. BTF-ის გამოყენება შესაძლებელს ხდის შექმნას უნივერსალური eBPF დამმუშავებლები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას Linux-ის ბირთვის სხვადასხვა ვერსიებთან ხელახალი კომპილაციის გარეშე.
• "bpf-to-bpf" ზარების მხარდაჭერა, გლობალური ცვლადები და ინიციალიზატორები, რაც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ პროგრამები eBPF-ისთვის ჩვეულებრივი პროგრამების მსგავსად, რომლებიც იყენებენ aya-ს, როგორც გაშვების დროს, რომელიც ხელახლა განსაზღვრავს ფუნქციებს eBPF-ში მუშაობის გათვალისწინებით.
• ბირთვის სხვადასხვა ტიპების მხარდაჭერა, მათ შორის რეგულარული მასივები, ჰეშის რუკები, სტეკები, რიგები, სტეკის კვალი, ასევე სოკეტების და შესრულების თვალთვალის სტრუქტურები.
• სხვადასხვა ტიპის eBTF პროგრამების შექმნის შესაძლებლობა, მათ შორის ტრაფიკის ფილტრაციისა და მართვის პროგრამები, cgroup handlers და სხვადასხვა სოკეტების ოპერაციები, XDP პროგრამები.
• პლატფორმების მხარდაჭერა ასინქრონული მოთხოვნის დამუშავებისთვის არადაბლოკვის რეჟიმში tokio და async-std.
• სწრაფი აწყობა, ყოველგვარი კავშირის გარეშე ბირთვის ასამბლეასთან და ბირთვის სათაურის ფაილებთან.

პროექტი კვლავ ექსპერიმენტულად განიხილება - API ჯერ არ არის სტაბილიზირებული და აგრძელებს განვითარებას. ასევე, ყველა დაგეგმილი შესაძლებლობა ჯერ არ არის რეალიზებული. წლის ბოლომდე, დეველოპერები ელიან Aya-ს ფუნქციონალობის თანასწორობას libbpf-თან, ხოლო 2022 წლის იანვარში პირველი სტაბილური გამოშვების შექმნას. ასევე იგეგმება Aya-ს ნაწილების გაერთიანება, რომლებიც საჭიროა Linux-ის ბირთვისთვის Rust კოდის დასაწერად მომხმარებლის სივრცის კომპონენტებთან, რომლებიც გამოიყენება eBPF პროგრამებთან ჩატვირთვის, მიმაგრებისა და ურთიერთქმედების მიზნით.

შეგახსენებთ, რომ eBPF არის ლინუქსის ბირთვში ჩაშენებული ბაიტეკოდის თარჯიმანი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ქსელის ოპერაციების დამმუშავებლები, სისტემის მუშაობის მონიტორინგი, სისტემური ზარების აღკვეთა, წვდომის კონტროლი, მოვლენების დამუშავება დროის შენარჩუნებისას, გამოთვალოთ ოპერაციების სიხშირე და დრო, შეასრულოთ მიკვლევა kprobes/upprobes/tracepoints გამოყენებით. JIT კომპილაციის გამოყენების წყალობით, ბაიტიკოდი ითარგმნება ფრენის დროს მანქანურ ინსტრუქციებში და შესრულებულია მშობლიური კოდის შესრულებით. XDP უზრუნველყოფს ინსტრუმენტებს BPF პროგრამების გაშვებისთვის ქსელის დრაივერის დონეზე, DMA პაკეტის ბუფერზე უშუალო წვდომის შესაძლებლობით, რაც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ მაღალი ხარისხის პროცესორები ქსელის მძიმე დატვირთვის ქვეშ მუშაობისთვის.

წყარო: opennet.ru