第42章 RHEL 9 の eBPF ネットワーク機能について

BPF_PROG_TYPE_XDP タイプのプログラムはネットワークインターフェイスに割り当てることができます。次にカーネルは、カーネルネットワークスタックが処理を開始する前に受信したパケットでプログラムを実行します。これにより、高速パケットドロップなど、特定の状況で高速なパケット転送が可能になり、負荷分散シナリオにおいて DDoS (Distributed Denial of Service) 攻撃や高速パケットリダイレクトを防ぐことができます。

さまざまな形式のパケット監視やサンプリングに XDP を使用することもできます。カーネルは、XDP プログラムはパケットを変更し、カーネルネットワークスタックへのさらなる処理を可能にします。

以下の XDP モードを使用できます。

RHEL で、libxdp ライブラリーを使用してすべての XDP プログラムを読み込みます。このライブラリーは、XDP のシステム制御を可能にします。

RHEL 9 では、libxdp ライブラリーを使用してプログラムをカーネルにロードする場合にのみ、Red Hat は XDP 機能をサポートします。

Traffic Control (tc) サブシステムは、以下のタイプの eBPF プログラムを提供します。

これらのタイプを使用すると、カスタム tc 分類子と tc アクションを eBPF に記述できます。これは、tc エコシステムの一部とともに、強力なパケット処理機能を提供します。また、複数のコンテナーネットワークオーケストレーションソリューションの中核となります。

多くの場合、direct-action フラグと同様に、eBPF 分類子は、同じ eBPF プログラムから直接アクションを実行できます。clsact Queueing Discipline (qdisc) は、Ingress 側でこれを有効にするように設計されています。

flow dissector の eBPF プログラムは、flower などのその他の qdiscs や tc 分類子の操作に影響を与える可能性があることに注意してください。

リンクベースの tcx API は、qdisc API とともに提供されます。これにより、アプリケーションが BPF プログラムの所有権を維持し、BPF プログラムが誤って削除されるのを防ぐことができます。また、tcx API にはマルチプログラムサポートがあり、複数のアプリケーションが tc レイヤーに BPF プログラムを並行して接続できます。

複数のユーティリティーは、ソケットで受信されるパケットのフィルタリングに、従来の Berkeley Packet Filter (cBPF) を使用または使用しています。たとえば、tcpdump ユーティリティーを使用すると、ユーザーは、どの tcpdump を cBPF コードに変換するか、式を指定できます。

cBPF の代替として、カーネルは、同じ目的で BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER タイプの eBPF プログラムを許可します。

RHEL では、cgroup に割り当てられる eBPF プログラムを複数使用できます。カーネルは、指定の cgroup のプログラムが操作を実行する際に、これらのプログラムを実行します。cgroups バージョン 2 のみを使用できます。

RHEL では、以下のネットワーク関連の cgroup eBPF プログラムが利用できます。

ストリームパーサーは、特別な eBPF マップに追加されるソケットのグループで動作します。次に、eBPF プログラムは、カーネルがこれらのソケットで受信または送信するパケットを処理します。

RHEL では、以下のストリームパーサー eBPF プログラムを利用できます。

以下のいずれかの eBPF プログラムタイプは、トンネルのカプセル化属性として、ルーティングテーブルのルートに割り当てることができます。

このような eBPF プログラムの機能は特定のトンネル設定に限定され、汎用のカプセル化またはデシリアライズソリューションの作成はできません。