Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
BPFの現在
Search
kwi
January 13, 2017
Technology
0
910
BPFの現在
Linux eBPFをネットワーク機能まわりで使う使い方について。
kwi
January 13, 2017
Tweet
Share
More Decks by kwi
See All by kwi
SmartCitizen紹介
kwi
0
270
こんなのどうかな?
kwi
1
340
加古川パスタ♡の件
kwi
0
120
給食データを味わう
kwi
0
77
rocket-up
kwi
0
29
測ってみようよ
kwi
1
370
神戸市ウェブサイト動態
kwi
0
290
Code for 選挙
kwi
0
220
Code for Japan Summit 2017 紹介
kwi
0
93
Other Decks in Technology
See All in Technology
成果を出しながら成長する、アウトプット駆動のキャッチアップ術 / Output-driven catch-up techniques to grow while producing results
aiandrox
0
360
小学3年生夏休みの自由研究「夏休みに Copilot で遊んでみた」
taichinakamura
0
170
LINEスキマニにおけるフロントエンド開発
lycorptech_jp
PRO
0
330
20241220_S3 tablesの使い方を検証してみた
handy
4
640
祝!Iceberg祭開幕!re:Invent 2024データレイク関連アップデート10分総ざらい
kniino
3
320
株式会社ログラス − エンジニア向け会社説明資料 / Loglass Comapany Deck for Engineer
loglass2019
3
32k
バクラクのドキュメント解析技術と実データにおける課題 / layerx-ccc-winter-2024
shimacos
2
1.1k
AWS re:Invent 2024で発表された コードを書く開発者向け機能について
maruto
0
200
統計データで2024年の クラウド・インフラ動向を眺める
ysknsid25
2
850
【re:Invent 2024 アプデ】 Prompt Routing の紹介
champ
0
150
あの日俺達が夢見たサーバレスアーキテクチャ/the-serverless-architecture-we-dreamed-of
tomoki10
0
480
Microsoft Azure全冠になってみた ~アレを使い倒した者が試験を制す!?~/Obtained all Microsoft Azure certifications Those who use "that" to the full will win the exam! ?
yuj1osm
2
110
Featured
See All Featured
Reflections from 52 weeks, 52 projects
jeffersonlam
347
20k
Rails Girls Zürich Keynote
gr2m
94
13k
Designing Dashboards & Data Visualisations in Web Apps
destraynor
229
52k
GraphQLとの向き合い方2022年版
quramy
44
13k
Java REST API Framework Comparison - PWX 2021
mraible
28
8.3k
Thoughts on Productivity
jonyablonski
67
4.4k
How to Create Impact in a Changing Tech Landscape [PerfNow 2023]
tammyeverts
48
2.2k
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
226
22k
CoffeeScript is Beautiful & I Never Want to Write Plain JavaScript Again
sstephenson
159
15k
Performance Is Good for Brains [We Love Speed 2024]
tammyeverts
6
520
The Art of Delivering Value - GDevCon NA Keynote
reverentgeek
8
1.2k
Testing 201, or: Great Expectations
jmmastey
40
7.1k
Transcript
BPF の現在 Kawai, Hiroaki
cBPF, eBPF • BPF = Berkeley Packet Filter • cBPF
= Classic BPF – eBPF と区別するとき • tcpdump/libpcap – フィルタ式 – nfbpf_compile root@ubuntu:~# tcpdump -d arp (000) ldh [12] (001) jeq #0x806 jt 2 jf 3 (002) ret #262144 (003) ret #0 root@ubuntu:~# tcpdump -dd arp { 0x28, 0, 0, 0x0000000c }, { 0x15, 0, 1, 0x00000806 }, { 0x6, 0, 0, 0x00040000 }, { 0x6, 0, 0, 0x00000000 }, root@ubuntu:~# tcpdump -ddd arp 4 40 0 0 12 21 0 1 2054 6 0 0 262144 6 0 0 0
cBPF • フィルタ式 – pcap_compile • C macro (linux/filter.h) –
ex: BPF_STMT(BPF_LD | BPF_IMM, 1) • libseccomp – ex: seccomp_rule_add(SCMP_ACT_ALLOW, SCMP_SYS(close), 0);
eBPF • eBPF = 命令セットとして整備(別物) – ISA (Instruction Set Architecture)
– 64bit(x86_64, ARM64と整ってきたので) • JIT in kernel – CPU 命令セットにマッピング – cBPF も eBPF 経由で JIT される https://events.linuxfoundation.org/sites/events/files/slides/ebpf_on_the_mainframe_lcon_2015.pdf
eBPF compiler • フィルタ式 = DSL から C 言語(限定版)へ •
clang でコンパイル – eBPF / ELF オブジェクトファイル – tc はこれを使ったりする clang -O2 -emit-llvm -c bpf.c -o - \ | llc -march=bpf -filetype=obj -o bpf.o Ref: samples/bpf/README.rst
LLVM_P4 • P4実行環境としてのeBPF – CではなくP4で # p4llvm switch1.p4 # opt
–O2 switch1.ll –o switch1.ll # llc –march=bpf –filetype=obj –o switch1.o switch1.ll # tc qdisc add dev eth3 ingress # tc filter add dev eth3 parent ffff: bpf obj switch1.o exp /tmp/p4cli https://schd.ws/hosted_files/2016p4workshop/1d/Intel%20Fastabend-P4%20on%20the%20Edge.pdf
実行環境 • Linux kernel – socket filter – seccomp2 –
tc filter&action, iptables bpf module – tracing, perf – cgroup • Userland – iovisor/ubpf (Big switch) Chrome : packet=syscall引数 tcpdump libpcap iovisor
Load into kernel • 設定方法 – cBPF Bytecode バイト列を設定する •
cBPF (w/ extension) Bytecode は内部で eBPF 化 – eBPF/ELF ファイルから読み込む • Persistent (pinned) bpf object – Kernel /sys/fs/bpf で保持できる – “FD” が出てきたらこれを指していることも
networking • socket : ingress only, cBPF & eBPF •
tc : ingress & egress, cBPF & eBPF • iptables(netfilter) xt_bpf : socket 相当 • xdp : ingress only, eBPF • Lwt : pinned bpf, eBPF 新しいkernelでないと ダメなやつも多々…
Linux kernel • setsockopt SOL_SOCKET SO_ATTACH_BPF – SO_ATTACH_FILTER : cBPF
• rtnetlink – struct tcmsg/TCA_KIND=”bpf”, TCA_ACT_BPF – stcuct ifinfomsg/IFLA_XDP – struct rtmsg/LWT_BPF_IN, LWT_BPF_OUT, … • bpf(2) : fd 使う
bpf_prog_type • in-kernel での制限チェックで使われる • Packet data にアクセスできるか等 • きちんと完了するプログラムか等
• BPF fd の属性値として保持される • linux/bpf.h – BPF_PROG_TYPE_* – fdinfo (4.8~) SOCKET_FILTER KPROBE SCHED_CLS, SCHED_ACT TRACEPOINT XDP PERF_EVENT CGROUP_SKB, CGROUP_SOCK LWT_IN, LWT_OUT, LWT_XMIT
eBPF in C • 引数と返値 – tc : struct __sk_buff
• filter classifier と filter action で返値の意味が異なる – xdp : struct xdp_md : sk_buff に似せてある • BPF MAP – パケット数えたり – ルールを保持したり
BPF MAP • 種類 – BPF_TABLE • BPF_HASH • BPF_HISTOGRAM
• BPF_STACK_TRACE – BPF_TABLE_PUBLIC – BPF_PERF_OUTPUT – BPF_PERF_ARRAY root@ubuntu:/proc/3463/fd# ls -l total 0 lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 0 -> /dev/pts/17 lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 1 -> /dev/pts/17 lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 10 -> anon_inode:bpf-map lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 11 -> anon_inode:bpf-map lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 12 -> anon_inode:bpf-prog lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 13 -> anon_inode:bpf-prog lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 14 -> anon_inode:bpf-prog lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 15 -> anon_inode:bpf-prog lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 2 -> /dev/pts/17 lr-x------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 3 -> /dev/urandom lr-x------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 4 -> pipe:[35440] l-wx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 5 -> pipe:[35440] lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 6 -> socket:[35441] lr-x------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 7 -> pipe:[35442] l-wx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 8 -> pipe:[35442] lrwx------ 1 root root 64 Dec 22 02:21 9 -> socket:[35443]
Writing eBPF • iovisor/bcc 使う(依存は増える) – BPF_MAP_GET_NEXT_KEY 無かったりとかもある • tc
filter classifier 使うのが現実的な選択 • C言語はコンパイラのココロを読みながら書く – prog_load失敗する=ココロが通じなかったとき • bpf_trace_printk – cat /sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe
Tools • ubpf-disassembler (ubpf) – eBPF • bpfc (netsniff-ng) –
cBPF (w/ extension) • bpf_dbg (kernel) – eBPF