eBPF,云原生 DevOps 的超强“外挂” | 极客时间

百家 作者:InfoQ 2022-02-11 18:01:21 阅读:147

这两年,eBPF 一直很火,是各大会议上的必讲主题。那么,作为一项革命性的技术,eBPF 的“魔力”到底在哪里?为什么无论是故障诊断、网络优化,还是安全控制、性能监控,eBPF 都能发挥这么大的作用?

说到这,就不能不提操作系统内核。一般来说,我们编写的应用程序需要通过系统调用接口,来请求内核帮它做一些事情。而使用 eBPF ,我们就能在不更改内核代码的前提下,实时获取和修改操作系统的行为。你看,这个神奇的技术,重新定义了我们思考操作系统的方式。

比如,如果我们想排查网络问题,在没有 eBPF 的时候,一般都是借助 tcpdump 了解网络层面。但等到排查网络丢包等类似问题,会发现 tcpdump 根本不够用,只知道网络上传输了哪些包,想再深一步,知道为什么这么传输,就无能为力了。

但是,有了 eBPF ,以及 BCC 这个 eBPF 工具集的助力,这个问题就变得非常容易解决了,处理效率也会大大提升。你可以看看这张图,感受下 BCC 的强大:

看到这儿,是不是对学习 eBPF 迫不及待了?可惜我搜了一圈,几乎没怎么查到系统的资料,直接啃源码又非常劝退,所以该怎么快速、系统、高效地掌握 eBPF 这个神奇的新技术呢?

其实,理解原理 + 大量的实践,就是学习 eBPF 最好的方式。总结起来,就三大步骤:理清 eBPF 的基本原理,掌握 eBPF 的运行机制和核心的编程接口,再结合大量的实践技巧。这三点做到了,就能用好 eBPF ,给实际工作增速提效。

这个学习思路和知识点全景图,均出自倪朋飞,他是资深 Linux 专家,云计算老兵,同时也是 Kubernetes 项目维护者。他曾任职于盛大云和腾讯,一直从事云计算领域,特别专注于 IaaS 和容器技术,目前主要负责开源容器编排系统 Kubernetes 在 Azure 的落地实践。

去年,我追完了他的专栏《 Linux 性能优化实战》,已经近 4W 人订阅了。分享一个小道消息,原本说一共 42 讲,结果因为朋飞被评论区的热烈给感染了,最后直接给扩充到了 60 讲,这波值得鼓个掌。

这次他推出的第二季《 eBPF 核心技术与实战》,内容同样硬核。最关键的是,他还采用了一个全新的模式,会随着技术变革持续更新 4 年,买一个专栏相当于包下了未来 4 年关于的 eBPF 最新消息和一手分析,过于划算了。

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上面说过了,这个专栏将按时间分成两大阶段:常规更新阶段 + 动态更新阶段,紧跟技术变革,持续输出最新内容。

第一阶段以掌握 eBPF 运行原理,编写自己的 eBPF 程序和观测内核运行状态为主。它们是理解 eBPF 机制、把握 eBPF 进化方向的抓手。朋飞老师将这个阶段的内容分成学习准备篇、基础入门篇、实战进阶篇三个模块,具体如下:

  • 学习准备篇这部分主要介绍 eBPF 的发展历程、工作原理以及主要的应用场景。同时,也会带你梳理 eBPF 的技术脉络、学习路线和技巧。

  • 基础入门篇,主要介绍 eBPF 的基本原理、编程接口以及详细原理讲解,包含如何搭建 eBPF 的开发环境、如何用好 BCC 并在它的基础上扩展自己的 eBPF 程序等等。对于 eBPF 的详细运行原理,比如 eBPF 如何在内核中运行,并与内核进行交互,老师也会进行深入浅出的讲解。

  • 实战进阶篇,在了解 eBPF 的基本使用方法后,通过案例,带你实践 eBPF 的主要应用场景,涉及如何使用 eBPF 跟踪内核状态、进程状态、排查网络问题、增强容器安全和如何开发一个 eBPF 负载均衡程序。

第二个阶段是一个动态的过程——“技术雷达篇”。在第一阶段结束后的 4 年里,每个季度都会更新一篇文章,每年末还会出一篇年终总结,带你持续跟踪内核和开源社区的最新进展和应用案例。

具体每节课的内容,来看目录。

eBPF 是一个快速发展的技术,也是 Linux 内核社区最活跃和变更最频繁的模块之一,很期待能和朋飞一起见证未来几年中 eBPF 技术的快速更新,希望你也能加入我们,共同探索技术发展的更多可能性。

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