kernel/bpf-developer-tutorial
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106
15-tcprtt/index.html
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@@ -179,10 +179,10 @@ const volatile bool targ_ms = false;
/// @sample {"interval": 1000, "type" : "log2_hist"}
struct {
__uint(type, BPF_MAP_TYPE_HASH);
__uint(max_entries, MAX_ENTRIES);
__type(key, u64);
__type(value, struct hist);
__uint(type, BPF_MAP_TYPE_HASH);
__uint(max_entries, MAX_ENTRIES);
__type(key, u64);
__type(value, struct hist);
} hists SEC(".maps");
static struct hist zero;
@@ -190,69 +190,55 @@ static struct hist zero;
SEC("fentry/tcp_rcv_established")
int BPF_PROG(tcp_rcv, struct sock *sk)
{
const struct inet_sock *inet = (struct inet_sock *)(sk);
struct tcp_sock *ts;
struct hist *histp;
u64 key, slot;
u32 srtt;
const struct inet_sock *inet = (struct inet_sock *)(sk);
struct tcp_sock *ts;
struct hist *histp;
u64 key, slot;
u32 srtt;
if (targ_sport && targ_sport != inet->inet_sport)
return 0;
if (targ_dport && targ_dport != sk->__sk_common.skc_dport)
return 0;
if (targ_saddr && targ_saddr != inet->inet_saddr)
return 0;
if (targ_daddr && targ_daddr != sk->__sk_common.skc_daddr)
return 0;
if (targ_sport && targ_sport != inet->inet_sport)
return 0;
if (targ_dport && targ_dport != sk->__sk_common.skc_dport)
return 0;
if (targ_saddr && targ_saddr != inet->inet_saddr)
return 0;
if (targ_daddr && targ_daddr != sk->__sk_common.skc_daddr)
return 0;
if (targ_laddr_hist)
key = inet->inet_saddr;
else if (targ_raddr_hist)
key = inet->sk.__sk_common.skc_daddr;
else
key = 0;
histp = bpf_map_lookup_or_try_init(&hists, &key, &zero);
if (!histp)
return 0;
ts = (struct tcp_sock *)(sk);
srtt = BPF_CORE_READ(ts, srtt_us) >> 3;
if (targ_ms)
srtt /= 1000U;
slot = log2l(srtt);
if (slot >= MAX_SLOTS)
slot = MAX_SLOTS - 1;
__sync_fetch_and_add(&histp->slots[slot], 1);
if (targ_show_ext) {
__sync_fetch_and_add(&histp->latency, srtt);
__sync_fetch_and_add(&histp->cnt, 1);
}
return 0;
if (targ_laddr_hist)
key = inet->inet_saddr;
else if (targ_raddr_hist)
key = inet->sk.__sk_common.skc_daddr;
else
key = 0;
histp = bpf_map_lookup_or_try_init(&hists, &key, &zero);
if (!histp)
return 0;
ts = (struct tcp_sock *)(sk);
srtt = BPF_CORE_READ(ts, srtt_us) >> 3;
if (targ_ms)
srtt /= 1000U;
slot = log2l(srtt);
if (slot >= MAX_SLOTS)
slot = MAX_SLOTS - 1;
__sync_fetch_and_add(&histp->slots[slot], 1);
if (targ_show_ext) {
__sync_fetch_and_add(&histp->latency, srtt);
__sync_fetch_and_add(&histp->cnt, 1);
}
return 0;
}
</code></pre>
<p>这段代码是基于eBPF的网络延迟分析工具，它通过hooking TCP协议栈中的tcp_rcv_established函数来统计TCP连接的RTT分布。下面是这段代码的主要工作原理：</p>
<ol>
<li>
<p>首先定义了一个名为&quot;hists&quot;的eBPF哈希表，用于保存RTT直方图数据。</p>
</li>
<li>
<p>当tcp_rcv_established函数被调用时，它首先从传入的socket结构体中获取TCP相关信息，包括本地/远程IP地址、本地/远程端口号以及TCP状态信息等。</p>
</li>
<li>
<p>接下来，代码会检查用户指定的条件是否匹配当前TCP连接。如果匹配失败，则直接返回。</p>
</li>
<li>
<p>如果匹配成功，则从&quot;hists&quot;哈希表中查找与本地/远程IP地址匹配的直方图数据。如果该IP地址的直方图不存在，则创建一个新的直方图并插入哈希表中。</p>
</li>
<li>
<p>接下来，代码会从socket结构体中获取当前TCP连接的RTT(srtt)，并根据用户设置的选项来将srtt值进行处理。如果用户设置了&quot;-ms&quot;选项，则将srtt值除以1000。</p>
</li>
<li>
<p>接着，代码会将srtt值转换为直方图的槽位(slot)，并将该槽位的计数器+1。</p>
</li>
<li>
<p>如果用户设置了&quot;-show-ext&quot;选项，则还会累加直方图的总延迟(latency)和计数(cnt)。</p>
</li>
<li>首先定义了一个名为&quot;hists&quot;的eBPF哈希表，用于保存RTT直方图数据。</li>
<li>当tcp_rcv_established函数被调用时，它首先从传入的socket结构体中获取TCP相关信息，包括本地/远程IP地址、本地/远程端口号以及TCP状态信息等。</li>
<li>接下来，代码会检查用户指定的条件是否匹配当前TCP连接。如果匹配失败，则直接返回。</li>
<li>如果匹配成功，则从&quot;hists&quot;哈希表中查找与本地/远程IP地址匹配的直方图数据。如果该IP地址的直方图不存在，则创建一个新的直方图并插入哈希表中。</li>
<li>接下来，代码会从socket结构体中获取当前TCP连接的RTT(srtt)，并根据用户设置的选项来将srtt值进行处理。如果用户设置了&quot;-ms&quot;选项，则将srtt值除以1000。</li>
<li>接着，代码会将srtt值转换为直方图的槽位(slot)，并将该槽位的计数器+1。</li>
<li>如果用户设置了&quot;-show-ext&quot;选项，则还会累加直方图的总延迟(latency)和计数(cnt)。</li>
</ol>
<h2 id="编译运行"><a class="header" href="#编译运行">编译运行</a></h2>
<p>eunomia-bpf 是一个结合 Wasm 的开源 eBPF 动态加载运行时和开发工具链，它的目的是简化 eBPF 程序的开发、构建、分发、运行。可以参考 <a href="https://github.com/eunomia-bpf/eunomia-bpf">https://github.com/eunomia-bpf/eunomia-bpf</a> 下载和安装 ecc 编译工具链和 ecli 运行时。我们使用 eunomia-bpf 编译运行这个例子。</p>