今天分享的是:龙蜥社区&浪潮信息:2024年eBPF技术实践白皮书(第二版)
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《2024年eBPF技术实践白皮书(第二版)》由浪潮信息龙蜥联合实验室编写,介绍了eBPF技术的概念、实践及发展趋势。
eBPF技术概述
1. 起源与优势
- 起源于Linux内核,可在特权上下文运行沙盒程序,安全扩展内核功能,无需更改内核源代码。具有安全、稳定、零侵入、可编程等特点。
2. 架构与原理
- 包括用户空间和内核程序两部分,通过特定流程加载、编译和执行。有多种程序类型和挂载点,通过map实现双向通信。
3. 开发框架
- 介绍了BCC、bpfTrace、libbpf等多种开发框架,各有特点,适用于不同场景和开发者需求。
技术创新与应用实践
1. 系统诊断
- 针对传统诊断工具在网络、IO、内存和调度方面的局限,基于eBPF开发了如PingTrace、iofsstat、memleak等工具,实现更强大的诊断能力。
2. 虚拟化IO全链路时延监测
- 分析了虚拟化IO全路径分析面临的挑战,提出基于bpftrace的解决方案,包括主要功能、关键技术和应用场景演示。
3. TCP监控
- 指出传统TCP监控方法的局限性,介绍了基于eBPF的tcprt工具,可实现低开销、常态化的TCP时延监控。
4. 网络性能优化
- 分析了Linux网络性能优化面临的挑战,阐述基于eBPF的优化方案的特点和挂载点位置,并介绍了InCloudOS的应用实践。
5. 流量镜像
- 针对传统流量镜像方案的问题,提出基于eBPF的流量镜像解决方案,介绍其原理、特点和应用实践。
6. 网络访问控制
- 指出传统网络访问控制面临的挑战,介绍基于eBPF的解决方案,包括其特点和应用实践。
7. 软件网络功能优化
- 分析eBPF实现网络功能的优势和面临的技术挑战,介绍基于标准库的优化技术方案及其实践。
8. 安全实践
- 对比传统安全解决方案,介绍基于eBPF的新一代安全解决方案,包括KSecure组件的主要功能、整体架构以及在主机和容器安全方面的应用。
挑战与展望
1. 挑战
- 存在安全攻击风险、漏洞风险,不同发行版和内核版本兼容性差,开发相关基础技术碎片化等问题。
2. 展望
- 未来有望具备更完备编程能力、更强安全性、更广泛移植能力、更强可编程能力、定制化调度以及智能化等特点。
以下为报告节选内容