Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (seongtaejeong at gmail.com)
홈페이지
첨부 파일
 

eBPF - BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서 정상 동작하지 않는 BPF_CORE_READ (2)

지난 글에서,

eBPF - BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서 정상 동작하지 않는 BPF_CORE_READ
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13979

eBPF의 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서, BTF 구조체의 필드를 직접 접근한 경우에만 정상 동작하는 현상을 설명했는데요, 실제로 몇몇 유형의 프로그램 유형에서는 이것이 허용된다고 합니다.

BTF-enabled BPF program types with direct memory reads
; https://nakryiko.com/posts/bpf-core-reference-guide/#btf-enabled-bpf-program-types-with-direct-memory-reads

위의 글에 따르면 다음의 4가지 BPF program type은,

  • BTF-enabled raw tracepoint (SEC("tp_btf/...") in libbpf lingo);
  • fentry/fexit/fmod_ret BPF programs;
  • BPF LSM programs;
  • probably some more but I'm too lazy to go and check.

"BTF-enabled" 취급을 받게 되므로 해당 프로그램 내에서의 직접 접근인 경우에도 BPF verifier가 이를 인지해 bpf_core_read/bpf_probe_read_kernel 함수를 사용하지 않아도 된다는데요.

BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형은 위의 1~3번에 속하지는 않지만, 어쩌면 4번에 속할 수는 있으니 구조체의 필드를 직접 접근하는 것이 호환성을 떨어뜨리지는 않을 수 있습니다. 단지 문제가 있다면, 도대체 "BTF-enabled"에 해당하는 BPF Program type에 대한 정보를 검색으로는 찾을 수가 없다는 점입니다. AI는 무슨 자신감이 넘치는지 "Yes, BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK is a BTF-enabled BPF program type."라고 답변하는데... 이것 참 곧이곧대로 믿을 수가 없군요. (혹시 관련해서 공식 문서를 알고 계신 분은 덧글로 알려주시면 감사하겠습니다. ^^)




그렇다면, 다시 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에 대해 자세하게 알아볼까요? ^^

Program type BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK
; https://docs.ebpf.io/linux/program-type/BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK/#context

  • cgroup/sock_create
  • cgroup/sock_release
  • cgroup/post_bind4
  • cgroup/post_bind6

이와 함께 Program Type은 다르지만 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR 유형에 "cgroup/bind4", "cgroup/bind6" 단계도 있습니다. 이벤트 순서로 보면 "bind4/6"가 먼저 실행되고, 이후 "post_bind4/6" 단계로 넘어갑니다. (한 마디로, pre/post 관계라고 보면 됩니다.)

개별 프로그램을 Socket API와 비교해 보면 각각 다음과 같이 대응하는 것을 알 수 있습니다.

  • sock_create ==> socket()
  • sock_release ==> close()
  • post_bind4 / post_bind6 ==> 서버 소켓 유형의 bind()

또한, 공통으로 bpf_sock 구조체를 받아들이는데요, (BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR 유형은 bpf_sock_addr 구조체를 받습니다.)

// https://codebrowser.dev/linux/include/linux/bpf.h.html#bpf_sock
// cat /usr/include/linux/bpf.h | grep -A 17 "struct bpf_sock {"
// cat vmlinux.h | grep -A 15 "struct bpf_sock {"

struct bpf_sock {
    __u32 bound_dev_if;
    __u32 family;
    __u32 type;
    __u32 protocol;
    __u32 mark;
    __u32 priority;
    /* IP address also allows 1 and 2 bytes access */
    __u32 src_ip4;
    __u32 src_ip6[4];
    __u32 src_port;     /* host byte order */
    __be16 dst_port;    /* network byte order */
    __u16 :16;      /* zero padding */
    __u32 dst_ip4;
    __u32 dst_ip6[4];
    __u32 state;
    __s32 rx_queue_mapping;
};

여기서 주의할 것은, sock_create/release, post_bind4/bind6 단계마다 내부 필드에 접근할 수 있는 것이 정해져 있다는 점입니다. 가령, socket(...) 함수와 대응하는 sock_create 단계에서는 아직 연결은 안 된 상태이기 때문에 src_ip4, src_port 등의 정보는 알 수 없는데요, 재미있게도 단순히 참조할 가치가 없는 정도가 아니라, 아예 참조를 하면, 심지어 참조를 하는 코드조차도 있으면 BPF verifier가 오류를 발생시킵니다.

예를 들어, sock_create 단계에서 src_port 필드에 접근하려고 하면,

__u32 sock_src_port = ctx->src_port;

bpf2go 빌드 단계에서는 정상으로 넘어가지만 BPF 프로그램을 Load하는 단계에서는 아래와 같은 오류가 발생합니다.

permission denied: 11: (61) r7 = *(u32 *)(r6 +44): invalid bpf_context access off=44 size=4 (20 line(s) omitted)

하지만, 이런 경우조차도 BPF_CORE_READ 매크로나 bpf_core_read 함수를 사용하면,

__u32 sock_src_port = BPF_CORE_READ(ctx, src_port);

BPF 로딩 단계에서 오류가 발생하지는 않지만, 실행 시 읽히는 값은 0으로 나옵니다.




참고로, 일부 값은 쓰기도 가능한데요, 얼마나 유용할지는 모르겠지만 현재는 오직 sock_create / sock_relase 단계에서 bound_dev_if, mark, priority 3개의 필드에 대해 변경이 가능합니다.

또한 src_ip4와 dst_ip4의 경우에는 BPF_CGROUP_INET4_POST_BIND에서만 읽기가 가능하고 BPF_CGROUP_INET6_POST_BIND 단계에서는 접근 코드 자체가 있으면 (실행이 아닌) 로딩 단계에서 이런 오류가 발생합니다.

// src_ip4 접근 코드가 있는 경우
permission denied: 37: (61) r1 = *(u32 *)(r6 +24): invalid bpf_context access off=24 size=4 (52 line(s) omitted)

// dst_ip4 접근 코드가 있는 경우
permission denied: dereference of modified ctx ptr R1 off=52 disallowed (58 line(s) omitted)

왜 2개의 오류 메시지가 다른지는 잘 모르겠지만, 어쨌든 테스트한 결과로는 저렇게 나왔습니다. 실은, 저게 문서상으로는 틀린 정보를 담고 있었는데, 제가 직접 테스트하면서 알게 돼 문서에 반영을 요청했었습니다. ^^

Update BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK.md #206
; https://github.com/isovalent/ebpf-docs/pull/206

꽤나 빠르게 처리해서 놀랐다는. ^^




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/1/2025]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




... 121  122  123  124  125  126  127  [128]  129  130  131  132  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
2915정성태5/9/201534754개발 환경 구성: 265. TrustedInstaller 권한으로 프로그램 실행시키는 방법 [11]
2914정성태5/9/201531678DDK: 7. 정식 인증서가 있는 경우 Device Driver 서명하는 방법 [2]
2913정성태4/30/201529415.NET Framework: 511. Build 2015 행사에서 소개된 (맥/리눅스/윈도우 용 무료) Visual Studio Code 개발 도구 [8]
2912정성태4/29/201524660오류 유형: 286. VirtualBox에 Windows 8/2012 설치 시 "Error Code: 0x000000C4" 오류 발생
2911정성태4/29/201523245오류 유형: 285. Visual Studio 2015를 제거한 경우 Microsoft.VisualStudio.Web.PageInspector.Loader 어셈블리를 못 찾는 문제 [2]
2910정성태4/29/201527112오류 유형: 284. System.TypeLoadException: Could not load type 'System.Reflection.AssemblySignatureKeyAttribute' from assembly [1]
2909정성태4/29/201523134오류 유형: 283. WCF 연결 오류 - Expected record type 'PreambleAck'
2908정성태4/29/201531227오류 유형: 282. 원격에서 SQL 서버는 연결되지만, SQL Express는 연결되지 않는 경우
2907정성태4/29/201521780.NET Framework: 510. 제네릭(Generic) 인자에 대한 메타데이터 등록 확인
2906정성태4/28/201524022오류 유형: 281. DebugView로 인한 System.Diagnostics.Trace.WriteLine 멈춤(Hang) 현상
2905정성태4/27/201524837오류 유형: 280. HttpResponse.Headers.Add에서 "System.PlatformNotSupportedException: This operation requires IIS integrated pipeline mode." 예외 발생
2904정성태4/27/201529429DDK: 6. ZwTerminateProcess로 프로세스를 종료하는 Device Driver 프로그램 [2]파일 다운로드1
2903정성태4/20/201523415Windows: 110. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Azure에서 제공하는 계정 관리 서비스
2902정성태4/16/201529445Windows: 109. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Active Directory 이해
2901정성태4/15/201526068Windows: 108. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Windows Server 2012 R2 주요 기술 (Hyper-V 관점)
2900정성태3/24/201525048오류 유형: 279. robocopy 오류 - The file cannot be accessed by the system [4]
2899정성태3/24/201532944개발 환경 구성: 264. Visual Studio 2013 솔루션을 2015로 마이그레이션
2898정성태3/24/201523828개발 환경 구성: 263. SharePoint 2013을 Windows Server 2012 R2에 설치
2897정성태3/18/201522183오류 유형: 278. LoadLibrary("...") failed - Invalid access to memory location.
2896정성태3/18/201522030VC++: 90. Visual Studio 2013에서 Visual Basic 6용 ATL Control 제작
2895정성태3/18/201525530VC++: 89. Visual Studio 2015 - auto 반환 타입 및 thread_local 예약어 지원(C++ 11 표준) [2]
2894정성태3/18/201522895.NET Framework: 509. ELEMENT_TYPE_MODIFIER의 조합
2893정성태3/18/201524130오류 유형: 277. command line error MIDL1004: cannot execute C preprocessor cl.exe
2892정성태3/17/201529107오류 유형: 276. robocopy - Logon failure: unknown user name or bad password.
2891정성태3/17/201545040개발 환경 구성: 262. Visual Basic 6 (Enterprise Edition)을 Windows 7 x86에 설치하는 방법 [1]
2890정성태3/17/201526554오류 유형: 275. Internet Explorer - This page can't be displayed
... 121  122  123  124  125  126  127  [128]  129  130  131  132  133  134  135  ...