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
970
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
290
こんなのどうかな?
kwi
1
370
加古川パスタ♡の件
kwi
0
130
給食データを味わう
kwi
0
96
rocket-up
kwi
0
34
測ってみようよ
kwi
1
410
神戸市ウェブサイト動態
kwi
0
310
Code for 選挙
kwi
0
260
Code for Japan Summit 2017 紹介
kwi
0
110
Other Decks in Technology
See All in Technology
CI/CD/IaC 久々に0から環境を作ったらこうなりました
kaz29
1
170
Snowflake Summit 2025 データエンジニアリング関連新機能紹介 / Snowflake Summit 2025 What's New about Data Engineering
tiltmax3
0
310
Amazon ECS & AWS Fargate 運用アーキテクチャ2025 / Amazon ECS and AWS Fargate Ops Architecture 2025
iselegant
16
5.5k
How Community Opened Global Doors
hiroramos4
PRO
1
120
Microsoft Build 2025 技術/製品動向 for Microsoft Startup Tech Community
torumakabe
2
270
BigQuery Remote FunctionでLooker Studioをインタラクティブ化
cuebic9bic
3
300
AIのAIによるAIのための出力評価と改善
chocoyama
2
550
急成長を支える基盤作り〜地道な改善からコツコツと〜 #cre_meetup
stefafafan
0
120
【5分でわかる】セーフィー エンジニア向け会社紹介
safie_recruit
0
26k
Oracle Audit Vault and Database Firewall 20 概要
oracle4engineer
PRO
3
1.7k
Liquid Glass革新とSwiftUI/UIKit進化
fumiyasac0921
0
210
「Chatwork」の認証基盤の移行とログ活用によるプロダクト改善
kubell_hr
1
160
Featured
See All Featured
Unsuck your backbone
ammeep
671
58k
Scaling GitHub
holman
459
140k
GraphQLの誤解/rethinking-graphql
sonatard
71
11k
Build The Right Thing And Hit Your Dates
maggiecrowley
36
2.8k
ピンチをチャンスに:未来をつくるプロダクトロードマップ #pmconf2020
aki_iinuma
124
52k
Art, The Web, and Tiny UX
lynnandtonic
299
21k
The Cost Of JavaScript in 2023
addyosmani
51
8.5k
Principles of Awesome APIs and How to Build Them.
keavy
126
17k
What’s in a name? Adding method to the madness
productmarketing
PRO
23
3.5k
What's in a price? How to price your products and services
michaelherold
246
12k
Six Lessons from altMBA
skipperchong
28
3.8k
Refactoring Trust on Your Teams (GOTO; Chicago 2020)
rmw
34
3k
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