إستخدام eBPF في لينكس: ثورة في مراقبة الأداء والأمان

هل فكرت يومًا في التحكم بأداء نظام لينكس أو تأمينه دون الحاجة إلى تعديل شفرة النواة؟ هذا هو بالضبط ما تقدمه تقنية eBPF (Extended Berkeley Packet Filter). بدأت هذه التقنية كأداة لتصفية حزم الشبكة، لكنها تطورت لتصبح منصة برمجة قوية تعمل داخل نواة لينكس. تتيح eBPF للمطورين والمسؤولين كتابة برامج صغيرة تُنفذ مباشرة في النواة لتحقيق أغراض متنوعة مثل مراقبة الأداء، تتبع حركة الشبكة، وتعزيز الأمان، كل ذلك دون الحاجة إلى إعادة بناء النواة أو تثبيت وحدات إضافية.

في هذا المقال، سنتعرف على كيفية إستخدام eBPF لإحداث ثورة في إدارة خوادم لينكس، مع أمثلة عملية وتطبيقات واقعية تجعلها أداة لا غنى عنها لمحترفي لينكس.

ما هي eBPF؟

تقنية eBPF هي إطار عمل يسمح بتشغيل برامج صغيرة (تُعرف بـ "برامج BPF") داخل نواة لينكس في بيئة آمنة ومعزولة. يمكن لهذه البرامج التفاعل مع أحداث النواة مثل:

• استدعاءات النظام (system calls).
• حركة الشبكة.
• عمليات المعالجة.

ما يميز eBPF هو مرونتها، حيث يمكنك تنفيذ مهام متقدمة دون التأثير على استقرار النظام أو الحاجة إلى تعديلات معقدة في النواة.

تطبيقات عملية لـ eBPF

‏الـeBPF ليست مجرد تقنية نظرية، بل أداة عملية تُستخدم في العديد من السيناريوهات الواقعية. إليك أبرز التطبيقات:

 مراقبة الأداء:

تتيح eBPF تتبع استهلاك الموارد مثل وحدة المعالجة المركزية (CPU) والذاكرة على مستوى العمليات أو التطبيقات. على سبيل المثال، يمكنك قياس حجم البيانات التي تقرأها أو تكتبها عملية معينة دون إبطاء النظام.

تعزيز الأمان:

تُستخدم eBPF في أدوات مثل Falco للكشف عن السلوكيات المشبوهة في الوقت الفعلي، مثل محاولات الاختراق أو هجمات DDoS. يمكنك برمجة eBPF لمراقبة استدعاءات النظام واكتشاف أي نشاط غير طبيعي.

 تحليل الشبكة:

بفضل قدرتها على التعامل مع حزم الشبكة، تساعد eBPF في مراقبة حركة الشبكة، تحديد الاختناقات، أو اكتشاف الهجمات الشبكية دون إضافة تأخير ملحوظ.

كيف تبدأ باستخدام eBPF؟

إليك خطوات بسيطة لاستخدام eBPF على خادم لينكس باستخدام أداة bpftrace، وهي أداة سهلة وفعالة لكتابة وتنفيذ برامج eBPF.

الخطوة 1: تثبيت bpftrace

لتثبيت bpftrace على توزيعة مثل أوبونتو أو ديبيان، استخدم الأمر التالي:

sudo apt update
sudo apt install bpftrace

أما على فيدورا:

sudo dnf install bpftrace

الخطوة 2: مثال عملي - تتبع استدعاءات النظام

لنفترض أنك تريد تتبع عدد مرات استدعاء النظام openat (الذي يُستخدم لفتح الملفات). يمكنك استخدام الأمر التالي:

sudo bpftrace -e 'tracepoint:syscalls:sys_enter_openat { @[comm] = count(); }'

الشرح:

‏• tracepoint:syscalls:sys_enter_openat: يستهدف استدعاء openat.
‏• @[comm] = count(): يحسب عدد المرات التي تُستخدم فيها هذه الاستدعاءات حسب اسم العملية.

• النتيجة: سترى إحصائيات حية للعمليات التي تستخدم هذا الاستدعاء.

الخطوة 3: مثال آخر - مراقبة حركة الشبكة

لرصد حجم البيانات المرسلة عبر واجهة شبكة معينة، يمكنك كتابة برنامج eBPF أكثر تعقيدًا، لكن باستخدام أدوات مثل bpftool أو مكتبات مثل libbpf، يمكنك تحقيق ذلك بسهولة.

لماذا تعتبر eBPF ثورية؟

• المرونة: لا حاجة لتعديل النواة أو إعادة تشغيل النظام.
• الأداء: تعمل بكفاءة عالية دون التأثير على سرعة النظام.
• الأمان: تعمل في بيئة معزولة تمنع التأثير السلبي على النواة.

تقنية eBPF تُغير قواعد اللعبة في عالم لينكس، حيث تمنحك القدرة على مراقبة الأداء، تحليل الشبكة، وتعزيز الأمان بطرق لم تكن ممكنة من قبل. سواء كنت مطورًا أو مسؤول نظام، فإن تعلم eBPF واستخدام أدوات مثل bpftrace سيضعك في صدارة المحترفين. إبدأ اليوم بتجربة هذه التقنية واكتشف كيف يمكنها تحسين إدارتك لخوادم لينكس.