24、利用 eBPF 实现高效连续的网络延迟监控

利用 eBPF 实现高效连续的网络延迟监控

在网络性能监控领域，准确测量往返时间（RTT）并降低监控开销至关重要。本文将介绍一种基于 eBPF 实现的 evolved Passive Ping（ePPing）方法，它能有效监控网络延迟，同时在准确性和性能开销方面表现出色。

1. 实验设置

1.1 流量监控与网络卸载设置

在实验中，对端主机之间的流量是关注重点。除非特别说明，中间盒与接收端主机之间的（部分）RTT 是从中间盒面向接收端的接口进行被动监控。
为了更准确地观察数据包的传输情况，中间盒上禁用了网络卸载功能，包括 Generic Receive Offload（GRO）、Generic Segmentation Offload（GSO）和 TCP Segmentation Offload（TSO），但端主机上这些功能保持启用。这样做的好处是，能让中间盒处理每一个数据包，便于公平比较不同并发流量下的性能，因为随着每个流量速率的降低，网络卸载功能的效果会变差。

1.2 实验目的与测试内容

本次实验主要围绕两个方面展开：
- RTT 准确性评估 ：通过比较 ePPing 与 PPing（同样依赖 TCP 时间戳）以及 tshark（根据序列号和确认号计算 RTT）所报告的 RTT 值，来评估 ePPing 报告 RTT 的准确性。
- 监控开销评估 ：测量 ePPing 在高数据包处理负载的机器上运行时对转发性能的影响，判断在 eBPF 程序中实现类似算法以扩展被动延迟监控到更高数据包速率是否可行。

2. RTT 准确