eBPF監控工具bcc系列一啓航

eBPF監控工具bcc系列一啓航

　在eBPF篇中，咱們知道雖然可用 C 來實現 BPF，但編譯出來的卻仍然是 ELF 文件，開發者須要手動析出真正能夠注入內核的代碼。工做有些麻煩，因而就有人設計了 BPF Compiler Collection(BCC)，BCC 是一個（基於 C 和 C++） python 庫，實現了對 BCC 應用層接口的封裝。

　　使用 BCC 進行 BPF 的開發仍然須要開發者自行利用 C 來設計 BPF 程序，其餘的工做，包括編譯、解析 ELF、加載 BPF 代碼塊以及建立 map 等等基本能夠由 BCC 承擔。

USDT 爲user-mode statically defined traces

bcc大概，基本能夠理解成eBPF的使用框架。

1. 安裝

在Ubuntu中直接安裝二進制文件，命令以下：

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys D4284CDD

echo "deb https://repo.iovisor.org/apt/xenial xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/iovisor.list

sudo apt-get update

sudo apt-get install bcc-tools libbcc-examples linux-headers-$(uname -r)

另外須要注意的是，bcc要求內核在4.1以上的版本。

2. Ubuntu編譯

若是進行源碼編譯，對環境有些要求：

l   LLVM3.7.1版本以上。

l   經過LLVM編譯的Clang

l   Cmake大於等於3.1版本

l   Gcc大於等於4.7

l   若是要支持Lua，須要LuaJIT.


VER=trusty

echo "deb http://llvm.org/apt/$VER/ llvm-toolchain-$VER-3.7 main deb-src http://llvm.org/apt/$VER/ llvm-toolchain-$VER-3.7 main" | tee /etc/apt/sources.list.d/llvm.list

wget -O - http://llvm.org/apt/llvm-snapshot.gpg.key | apt-key add -

apt-get update 

# All versions

apt-get -y install bison build-essential cmake flex git libedit-dev libllvm3.7 llvm-3.7-dev libclang-3.7-dev python zlib1g-dev libelf-dev  netperf  iperf

# 支持Lua，安裝luajit。

sudo apt-get -y install luajit luajit-5.1-dev

環境準備完畢後，進行編譯安裝

git clone https://github.com/iovisor/bcc.git

mkdir bcc/build;

cd bcc/build

cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr

make

make install

3. 紅帽環境編譯

紅帽編譯：llvm的下載路徑：http://releases.llvm.org/download.html#6.0.0

　　下載cmake，連接地址：https://cmake.org/download/

    LLVM source code

　　Clang source code

　　Clang Tools Extra source code

　　Compiler RT source code

　　LibC++ source code

1）clang-tools-extra-3.6.0.src.tar.xz解壓後重命名爲extra

2）cfe-3.6.0.src.tar.xz解壓後重命名爲clang

3）llvm-3.6.0.src.tar.xz解壓後重命名爲llvm

4）compiler-rt-3.6.0.src.tar.xz解壓後命名爲compiler-rt

mv clang/ llvm/tools/ 

mv extra/ llvm/tools/clang/ 

mv compiler-rt llvm/projects/

把四個文件按以下的目錄結構進行存放：

#cd llvm

#mkdir build && cd build

#cmake ..

#make

須要足夠大的編譯空間。

或者使用外部源，設置llvm源以下：

[alonid-llvm-3.9.0]

name=Copr repo for llvm-3.9.0 owned by alonid

baseurl=https://copr-be.cloud.fedoraproject.org/results/alonid/llvm-3.9.0/epel-7-$basearch/

type=rpm-md

skip_if_unavailable=True

gpgcheck=1

gpgkey=https://copr-be.cloud.fedoraproject.org/results/alonid/llvm-3.9.0/pubkey.gpg

repo_gpgcheck=0

enabled=1

enabled_metadata=1

而後運行#yum update

#yum install llvm-3.9.0 clang-3.9.0 compiler-rt-3.9.0 llvm-3.9.0-devel clang-3.9.0-devel llvm-3.9.0-static

此外還須要安裝iperf。

進行安裝。

最後設置PATH環境變量, 爲其增長以下變量：

/opt/llvm-3.9.0/bin/

4. 內核要求

CONFIG_BPF=y

CONFIG_BPF_SYSCALL=y

# [optional, for tc filters]

CONFIG_NET_CLS_BPF=m

# [optional, for tc actions]

CONFIG_NET_ACT_BPF=m

CONFIG_BPF_JIT=y

CONFIG_HAVE_BPF_JIT=y

# [optional, for kprobes]

CONFIG_BPF_EVENTS=y

5. 示例

示例腳本主要位於examples/tracing文件夾中，用過以後就難以戒掉了。

例如跟蹤磁盤I/O塊大小的柱狀圖：

./bitehist.py

# ./bitehist.py

Tracing... Hit Ctrl-C to end.

^C

     kbytes              : count     distribution

         0 -> 1          : 1        |****************************************|

跟蹤塊I/O延時：

./disksnoop.py

輸出以下：

TIME(s)            T  BYTES    LAT(ms)

9151.779756000     R  8           0.26

9153.795887000     R  8           0.31

9155.811593000     R  8           0.21

第一列是時間戳，第二列是IO類型，第三列是IO字節數，第四列是本次的IO時間。