bpftime प्रकल्प eBPF चे वापरकर्ता-स्पेस अंमलबजावणी विकसित करतो

bpftime प्रकल्प सादर केला आहे, जो वापरकर्ता स्पेसमध्ये eBPF हँडलर्स कार्यान्वित करण्यासाठी रनटाइम आणि व्हर्च्युअल मशीन विकसित करतो. Bpftime eBPF ट्रेसिंग आणि प्रक्रिया हस्तक्षेप कार्यक्रमांना पूर्णपणे वापरकर्त्याच्या जागेत चालवण्यास अनुमती देते, जसे की अप्रोब आणि प्रोग्रामॅटिक सिस्टम कॉल इंटरसेप्शन सारख्या वैशिष्ट्यांचा वापर करून. हे लक्षात घेतले जाते की अनावश्यक संदर्भ स्विचेस काढून टाकून, bpftime लिनक्स कर्नलद्वारे प्रदान केलेल्या अप्रोब आणि uretprobe कार्यक्षमता वापरण्याच्या तुलनेत ओव्हरहेडमध्ये दहापट कपात करू शकते. या व्यतिरिक्त, bpftime मोठ्या प्रमाणात डीबगिंग सुलभ करते, Linux कर्नल शिवाय सिस्टीमवर संभाव्यपणे वापरले जाऊ शकते, आणि कर्नलमध्ये eBPF ऍप्लिकेशन लोड करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उन्नत विशेषाधिकारांची आवश्यकता नाही. प्रकल्प कोड C/C++ मध्ये लिहिलेला आहे आणि MIT परवान्याअंतर्गत वितरित केला जातो.

सिस्टम कॉल्सचे इंटरसेप्शन आणि अप्रोब चेकचे एकत्रीकरण एक्झिक्युटेबल कोड (बायनरी रिरायटिंग) च्या तंत्राचा वापर करून अंमलात आणले जाते, ज्यामध्ये सिस्टम कॉल्स, एंट्री पॉइंट्स आणि स्थानिक फंक्शन्सचे कॉल मशीन कोडमध्ये बदल करून डीबगिंग हँडलरमध्ये संक्रमणाद्वारे बदलले जातात. एक्झिक्युटिंग ऍप्लिकेशन, जे लिनक्स कर्नल स्तरावर अप्रोब वापरून इंटरसेप्शन आयोजित करण्यापेक्षा जास्त प्रभावी आहे.

फंक्शन्स बदलणे किंवा बदलणे, हँडलर (हुक) आणि फिल्टर जोडणे, सिस्टम कॉल पॅरामीटर्स पुनर्निर्देशित करणे, अवरोधित करणे किंवा पुनर्स्थित करणे, फंक्शन्सच्या प्रवेश आणि निर्गमन बिंदूंमध्ये अडथळा आणणे, तसेच कोडमधील अनियंत्रित ऑफसेटवर हँडलर बदलणे समर्थित आहेत. Bpftime रीस्टार्ट किंवा रिबिल्ड न करता सिस्टीमवरील कोणत्याही चालू प्रक्रियेशी संलग्न केले जाऊ शकते. प्रक्रियांमध्ये bpftime चे बदली प्रक्रिया ptrace द्वारे चालवण्यासाठी आणि LD_PRELOAD द्वारे लोड करण्यासाठी करता येते.

bpftime चा एक भाग म्हणून, एक रनटाइम विकसित केला जात आहे जो तुम्हाला eBPF प्रोग्राम्सना सिस्टम कॉल आणि अप्रोब ट्रेस पॉइंटशी संलग्न करण्यास अनुमती देतो; वापरकर्ता प्रक्रिया स्तरावर eBPF प्रोग्राम्सच्या वेगळ्या अंमलबजावणीसाठी JIT सह eBPF व्हर्च्युअल मशीन (AOT संकलन अतिरिक्तपणे समर्थित आहे); कर्नलशी संवाद साधण्यासाठी आणि कर्नलच्या अप्रोब उपप्रणालीसह सुसंगतता आयोजित करण्यासाठी पार्श्वभूमी प्रक्रिया (bpftime कर्नलमधील eBPF प्रोग्रामसह सहयोग आयोजित करण्यासाठी कर्नलमधून eBPF लोड करण्याच्या मोडला समर्थन देते, उदाहरणार्थ, kprobe प्रक्रिया करण्यासाठी वापरली जाते. किंवा नेटवर्क फिल्टर सेट करणे).

eBPF व्हर्च्युअल मशीन प्लग-इन लायब्ररी म्हणून डिझाइन केलेले आहे आणि ubpf सारखे API प्रदान करते, जे इतर प्रकल्पांमध्ये eBPF कार्यक्षमता एकत्रित करण्यासाठी वापरण्याची परवानगी देते. अनेक प्रक्रियांमधील डेटाच्या सारांश एकत्रीकरणासाठी, सामायिक मेमरीमध्ये स्थित संयुक्त eBPF नकाशे तयार करणे समर्थित आहे. bpftime सोबत, कर्नलमध्ये वापरण्यासाठी लिहिलेले मानक eBPF हँडलर वापरले जाऊ शकतात आणि असेंबलीसाठी मानक क्लॅंग आणि libbpf-आधारित साधने वापरली जाऊ शकतात.

bpftime सह, BCC, bpftrace आणि Deepflow सारख्या ट्रेसिंग प्रणाली वापरकर्त्याच्या जागेत कार्यान्वित केल्या जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, आम्ही nginx मध्ये एनक्रिप्टेड ट्रॅफिकचे विश्लेषण आणि जतन करण्यासाठी BCC फ्रेमवर्कमधील sslsniff स्क्रिप्टचा वापर दाखवला. घेतलेल्या चाचण्यांमध्ये, कर्नल बाजूला sslsniff कार्यान्वित करताना nginx कार्यप्रदर्शन 58% कमी होते आणि हँडलरला वापरकर्त्याच्या जागेवर हलवताना 12.3% कमी होते.

कर्नलमधील मूळ eBPF वापरून ट्रेसिंग आर्किटेक्चरची प्रक्रिया करा:

bpftime वापरून वापरकर्ता स्पेस ट्रेसिंग आर्किटेक्चर:

हायब्रिड मोड, ज्यामध्ये bpftime कर्नलमधील eBPF सह एकत्रितपणे कार्य करते, उदाहरणार्थ, नेटवर्क फिल्टर स्थापित करण्यासाठी किंवा वैयक्तिक हँडलर वापरकर्त्याच्या जागेवर हलवण्यासाठी:

भविष्यातील योजनांमध्ये हे समाविष्ट आहे: अपवाद बदलण्याची क्षमता (फॉल्ट इंजेक्शन); हॉट पॅचिंग (हॉट पॅचिंग) ऑपरेशनचे तर्क बदलण्यासाठी किंवा बायनरी असेंब्लीमधील त्रुटी सुधारण्यासाठी; Nginx साठी एक मॉड्यूल तयार करणे जे तुम्हाला eBPF प्रोग्राम वापरून विस्तार तयार करण्यास अनुमती देते (उदाहरणार्थ, डायनॅमिक मार्ग निवड, कॅशिंग, सुरक्षा धोरणे लागू करणे आणि लोड बॅलन्सिंगसाठी); FUSE उपप्रणालीच्या क्षमतांचा विस्तार करणे (उदाहरणार्थ, कॅशिंग किंवा eBPF प्रोग्राम्सच्या स्वरूपात प्रवेश नियंत्रणासाठी FS मध्ये विस्तार तयार करणे).

स्त्रोत: opennet.ru