今日の内容

• PHPカンファレンス福岡CfPに出したプロポーザルの内容を大胆に抜粋
• 5分でよかBPF体験しましょう

今日の結論ファースト

• よか本なので読んで
• ジュンク堂にも丸善にも
  あるけね

eBPF とは？

• Linuxの最新技術: 特殊なバイトコードを動的ロードしてカーネルで動かせる
• 以下の目的で使える
  • ネットワークのフィルター（iptables等の代わり他）
  • Observability系ツール（なんでも観測）
  • セキュリティ系のツール
• BPFと呼んでもeBPFと呼んでもいい

よかBPFとは？

• 良いBPFのこと

前提: 多くの言語やミドルウェアには
「eBPF用のフックポイント」がある

• USDT（User Statically Defined Tracepoint）という
  • RubyとかPythonとかmemcachedとかにはある
• 実は、もともとDTraceのためのトレース設定
  • そもそも正確にはeBPF専用でもないが、まあ...
• C言語的にはDTrace用のマクロ定義をそのままLinuxでも使うイメージ

もちろんPHPにもある

• phpinfo() で DTrace のとこがenabledならOK
  
  
  

うちのはdisabledやが？

• 自前でビルドすればOK....
• ......

# e.g.
$ apt install めっちゃたくさんのパッケージ
$ PHP_BUILD_CONFIGURE_OPTS='--enable-dtrace --with-apxs2' \
    php-build 8.3.8 /opt/php

• また、 /etc/apache2/envvars に export USE_ZEND_DTRACE=1 を追記
  • 参考: eBPF+USDTでphpをトレースしてみる、php-fpmとmod-phpでもやる

何が測れる？

• bpftrace っちコマンドでわかるっちゃね
• 詳細な内容は俺もわからん、雰囲気でやってく

$ sudo bpftrace -l 'usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:*'
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:compile__file__entry
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:compile__file__return
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:error
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:exception__caught
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:exception__thrown
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:execute__entry
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:execute__return
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:function__entry
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:function__return
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:request__shutdown
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:request__startup

計っちゃいますか

• bpftrace はこういうスクリプトを書くと、レイテンシを可視化できる
• 今回はcompile file？のレイテンシ測っちゃいますかね

usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:compile__file__entry {
  @start[tid] = nsecs;
}
usdt:/usr/lib/apache2/modules/libphp.so:php:compile__file__return
  /@start[tid]/ {
  @ns[str(arg0)] = hist(nsecs - @start[tid]); delete(@start[tid]);
}

• ちなファイルごとにわかりますから

ベンチケース

• ケース: WordPressを初回ロードした時の "compile file" の計測
• abだとしんどそうなのでブラウザで何回か叩く

$ sudo bpftrace compile.bt
Attaching 2 probes...
^C

結果

@ns[/var/www/html/wordpress/wp-includes/class-wp-recovery-mode-cook]:
[64K, 128K)            2 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@                          |
[128K, 256K)           4 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@|
[256K, 512K)           3 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@             |
[512K, 1M)             1 |@@@@@@@@@@@@@                                       |

@ns[/var/www/html/wordpress/wp-includes/class-wp-query.php]:
[1M, 2M)               3 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@                              |
[2M, 4M)               7 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@|

@ns[/var/www/html/wordpress/wp-includes/class-wp-post.php]:
[64K, 128K)            9 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@|
[128K, 256K)           1 |@@@@@                                               |

@ns[/var/www/html/wordpress/wp-includes/class-wp-post-type.php]:
[128K, 256K)           1 |@@@@@                                               |
[256K, 512K)           9 |@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@|
...

ところで、BPFでやるメリットは？

• 他の計測コマンド（特にstrace）と比べて
  • strace等は仕組み上一瞬プログラムを止めるので遅くなる
  • eBPFはカーネルで非同期にイベントを受け取るので高速
• 言語ごとのプロファイラと比べて
  • 言語より下のOSと横断で計測できる
  • 言語機能の基盤の部分（リクエストとかコンパイルとか）
    のメトリックがある
  • プロファイルのための特別の仕組みが(USDT以外...)不要
    • ライブ環境で動くコードにいきなり使える

今日の結論

• よか本なので読んで
• ジュンク堂にも丸善にも
  あるけね