Xcapture-BPF – uma ferramenta de Xray para Linux

• 0x.tools é uma coleção de utilitários de código aberto para analisar o desempenho de aplicações no Linux
• Tem como objetivo facilitar a distribuição e minimizar dependências, reduzindo o atrito na solução de problemas do sistema
• Não requer upgrade do sistema operacional, instalação de módulos de kernel, frameworks pesados de monitoramento, agentes Java ou instalação de banco de dados
• Pode medir atividade no nível de threads individuais e rastrear/amostrar execução de código, estado de sleep, chamadas de sistema e pontos de espera no kernel

Lançamento da beta do xcapture-bpf & xtop 2.0.2

• xcapture-bpf e xtop são semelhantes à ferramenta top do Linux, mas usam eBPF para visualizar dados de desempenho sob vários ângulos
• É possível aprofundar da visão geral em nível de sistema até a atividade de threads individuais e eventos do kernel
• O eBPF é totalmente programável, e o plano é aproveitá-lo ao máximo

Destaques de terminal e stacktile no xcapture-bpf

• Os recursos de busca/destaque de texto no terminal e rolagem funcionam bem com o novo formato stacktile
• O stacktile pode incluir várias informações, como não apenas nomes de funções, mas também nomes de arquivos ou motivos de alocação de memória

Instalação do xcapture-bpf

• O xcapture-bpf ainda está em beta, portanto não deve ser executado em sistemas de produção
• Usa eBPF e atualmente depende de BCC e python3, usados como frontend
• Testado em RHEL 8.1 ou Ubuntu 24.04 e superiores

Ferramentas incluídas

• Fornece ferramentas interativas em tempo real e ferramentas de profiling de baixa frequência
• Descrição das principais ferramentas:
  • psn: amostragem da atividade das principais threads no momento
  • xcapture: amostrador de estado de threads programável e de baixo overhead
  • xcapture-bpf: amostrador programável de estado de threads de baixo overhead usando eBPF
  • syscallargs: lista de chamadas de sistema e argumentos
  • schedlat: exibe a latência de escalonamento de CPU de um único processo
  • run_xcapture.sh: script daemon simples para executar o xcapture continuamente
  • run_xcpu.sh: amostragem contínua de stack em baixa frequência de threads na CPU

Uso e saída de exemplo

• Use xcapture para amostrar a atividade de threads no Linux e exibir saída em largura fixa
• Também é possível exportar para arquivo CSV para analisar desempenho na linha de comando

Instalação e uso

• xcapture, schedlat, psn amostram o sistema de arquivos /proc como ferramentas padrão do Linux
• Funcionam em versões 2.6 ou superiores do kernel Linux sem configuração adicional

FAQ

• 0x.tools é um produto de código aberto licenciado sob GPL v3
• O overhead de medição é inferior a 1% da capacidade de CPU do servidor
• Pode ser usado com segurança em ambientes de produção
• Motivo para usar amostragem de /proc em vez de Perf e eBPF: em empresas legadas, o eBPF não pode ser usado em larga escala em produção

Opinião do GN⁺

• 0x.tools é um conjunto poderoso de ferramentas para análise de desempenho de sistemas Linux
• É útil por permitir visualizar dados de desempenho sob vários ângulos com o uso de eBPF
• Foi projetado para poder ser usado com segurança em ambientes de produção
• Em comparação com outras ferramentas de análise de desempenho, suas vantagens são o baixo overhead e a instalação simples
• Aproveita tecnologias modernas como eBPF para aumentar a precisão e a flexibilidade da análise de desempenho