eBPF Talk: eBPF 程序模塊化與單測構想

一個構想：使用 replace 實現 eBPF 程序的模塊化，使用 BPF_PROG_TEST_RUN 對 eBPF 程序模塊進行單測。

eBPF 程序模塊化

當一個 eBPF 程序隨着時間的推移變得越來越複雜後，我們就需要對其進行模塊化，以便於維護。如果沒有實現模塊化，則 eBPF 程序的複雜度會隨着時間的推移而不斷增加，最終導致難以維護。

根據業界的經驗，例如 xdp-tools/xdp-dispatcher[1]，我們可以使用 freplace 實現 eBPF 程序的模塊化。

模塊化後的 eBPF 程序分爲兩部分：

  1. 作爲主要部分的 feature 編排框架，它負責調用各個 feature 模塊，並能夠按需決定 feature 模塊之間的調用順序。

  2. 模塊化後的 feature eBPF 程序，它只負責完成一個特定的功能。

由此衍生出不同風格的 feature 編排框架，例如：

  1. 流水線風格編排框架

  2. 樹形風格編排框架

當然，參考軟件架構設計，我們也可以實現更多風格的 feature 編排框架。

流水線風格編排框架

流水線風格編排框架的特點是：feature 模塊之間的調用順序是固定的。

順序固定，意味着死板；可以根據 feature 模塊的返回值，決定是否調用下一個 feature 模塊；以此增加一定的靈活性。

這是一種比較實用的編排風格。

樹形風格編排框架

不像流水線般死板，樹形風格編排框架可以根據 feature 模塊的返回值，決定調用哪個 feature 模塊，從而像樹木般開枝散葉。

再且，爲了避免調用成環，該框架應禁止後面的 feature 模塊調用前面的 feature 模塊。

只有經過實戰後，方知哪種風格的編排框架更適合自己的業務場景。

eBPF 程序單測

將複雜的 eBPF 程序拆分爲多個功能較爲單一的 feature 模塊後，我們就可以對每個 feature 模塊進行單測。

因爲一個 feature 模塊比較簡單，所以所需的單測代碼會比模塊化前的簡單許多，從而更容易實現，最終保障了 eBPF 程序的健壯性。

有了單測，纔有信心對 feature 模塊進行重構；而且 BPF_PROG_TEST_RUN 的結果裏提供了當前運行 N 次的平均耗時，可以更精確地評估優化帶來的性能提升。

小結

eBPF 程序模塊化與單測構想，是一種理論思考，希望能給你帶來啓發。

參考資料

[1]

xdp-tools/xdp-dispatcher: https://github.com/xdp-project/xdp-tools/blob/master/lib/libxdp/xdp-dispatcher.c.in

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/juRF3q2EYPcgtPQZd94OCg

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