eBPF
Linux 内核的超能力

eBPF
The Superpower of Linux Kernel

无需重启,无需修改源码,让操作系统即刻拥有全新的安全、网络与可观测能力。
这不仅仅是技术升级,这是基础设施的范式转移。

KERNEL

通俗理解:什么是 eBPF?

无需停车的引擎升级

传统的内核修改像是在做复杂的开胸手术,风险极高且需要停机。eBPF 就像给正在高速公路上行驶的汽车升级引擎,安全、即时、无感。

系统的 X 光机

eBPF 可以在系统关键节点安插“智能探头”。它能看到每一个数据包、每一个文件读写,让黑客行为无处遁形,且不影响系统运行。

SANDBOX

安全的沙箱运行

eBPF 代码在内核中运行前必须通过严格的“安检”(Verifier)。任何可能导致死循环或系统崩溃的代码都会被拒绝执行。

深度解析:eBPF 运行流程

为什么它既强大又安全?因为每一段代码在运行前都要经过严格的“安检”。

1

编写程序

开发者使用 C 或 Rust 编写 eBPF 程序,定义需要监控的系统事件。

2

验证器 (Verifier)

最关键的一步。内核检查代码是否安全:没有死循环、不访问非法内存。

3

JIT 编译

即时编译器将字节码转换为机器码,确保运行速度接近原生内核代码。

4

挂载与执行

程序挂载到 Hook 点(如网卡、系统调用)。事件触发时,代码毫秒级响应。

为什么这很重要?三大应用支柱

下一代安全

场景: 容器逃逸检测、DDoS 防御。
在攻击造成破坏之前,在内核层直接拦截。这比传统的杀毒软件更快、更隐蔽。

深度可观测性

场景: 绘制服务依赖图、分析 MySQL 慢查询。
无需修改应用代码,eBPF 就能告诉你任何进程消耗了多少资源。

云原生网络

场景: Kubernetes Service Load Balancing。
绕过复杂的 iptables 规则,以极高的效率处理云环境中的海量微服务流量。

实战场景:eBPF 改变了什么?

场景一:抵御 DDoS 攻击

过去: 流量进入内核,经过层层协议栈解析,最后才被防火墙丢弃。此时 CPU 已经过载。

现在 (XDP + eBPF): 在网卡接收到数据包的瞬间(协议栈之前)就进行识别和丢弃。性能提升可达 10 倍以上,保护后端服务不被压垮。

DDOS eBPF SERVER SAFE & HAPPY
SQL Query 2500ms

场景二:上帝视角的故障排查

问题: 应用变慢了,是网络问题、数据库问题还是代码问题?

eBPF 解法: 它可以追踪每一个系统调用。通过 eBPF,我们可以生成“火焰图”,精确看到在哪个函数上花费了多少纳秒,且不需要应用重新编译或重启。

互动演示:我是 eBPF 过滤器

亲手操作,体验 eBPF 如何在内核层“瞬间”处理流量。

LINUX KERNEL SPACE
eBPF 逻辑

1. 编写规则 (Write Rule)

2. 模拟流量 (Simulate Traffic)

> 等待指令...

常见问题 (FAQ)

eBPF 会让系统变慢吗?

几乎不会。经过 JIT 编译后,eBPF 是原生机器码,效率极高。且它避免了数据在用户态和内核态之间反复拷贝,通常比传统监控手段更快。

如果我的代码有 Bug 会搞挂系统吗?

不会。验证器(Verifier)是核心安全屏障。它会拒绝任何包含死循环、越界访问或不可达指令的代码加载到内核。