Оптимизация сетевого управления и производительности с помощью различных точек подключения
Программы BPF (Berkeley Packet Filter) оказали трансформирующее влияние на сетевое взаимодействие Linux, представив мощный механизм для подключения пользовательских программ на различных этапах ядра. Эти программы предоставляют сетевым администраторам и разработчикам беспрецедентный контроль и видимость сетевых событий, позволяя им оптимизировать производительность, повышать безопасность и получать ценную информацию.
В этой статье мы углубимся в различные этапы сетевого стека Linux, к которым могут подключаться программы BPF, и выясним, почему BPF предпочтительнее модулей ядра. Хотя поначалу выбор точки присоединения может показаться несущественным, он имеет серьезные последствия для доступа программы к информации и влечет за собой важные компромиссы. Понимая преимущества и недостатки каждого этапа, сетевые специалисты могут принимать обоснованные решения, соответствующие их конкретным требованиям.
Чтобы полностью понять eBPF (расширенный пакетный фильтр Беркли), важно хорошо понимать различие между ядром и пользовательским пространством в операционной системе Linux.
Ядро Linux
Ядро Linux служит промежуточным программным уровнем между приложениями и базовым оборудованием, на котором они работают. Приложения работают на непривилегированном уровне, известном как пользовательское пространство, которое не имеет прямого доступа к оборудованию. Вместо этого приложения делают запросы через интерфейс системных вызовов (syscall), чтобы сообщить о своих потребностях ядру. Эти аппаратные запросы могут включать в себя такие действия, как чтение и запись файлов, передачу или получение сетевого трафика или доступ к памяти. Кроме того, ядро отвечает за управление параллельными процессами, что позволяет одновременно запускать несколько приложений. Эта взаимосвязь показана на изображении ниже.
Ядро Linux представляет собой очень сложную систему, состоящую примерно из 30 миллионов строк кода…
