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title = "BPF LRU_HASH_MAP 及 HASH_MAP 的使用异常"
author = "李岩"
date = 2024-03-12T11:02:00+08:00
[taxonomies]
tags = ["bpf", "bugs"]
categories = ["BPF"]
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BPF 技术看起来还有很多不易察觉的缺陷。最近又踩了一个坑。记录下。
LRU_HASH_MAP 在实现的时候，出现了不符合预期的数据驱逐问题：设定一个 512 大小的LRU_HASH_MAP，很可能出现在40-50个key的时候，之前的key就被覆盖。在一段时间未更新时，重新更新也可能会出现异常。总结就是，执行了写入操作，很可能没有写入。这个问题在Elements incorrectly evicted from eBPF LRU hash map有较为详细的描述。
但是，笔者之所以使用LRU_HASH_MAP主要是期望保持整个程序的鲁棒性：期望可以一直写入key而不需对bpf map的状态进行维护。如果使用固定大小的HASH_MAP，当写入的key超过map的预设大小时，测试的demo会出现崩溃的现象。由于LRU_HASH_MAP的功能出现了不符合预期的情况，显然也就需要使用HASH_MAP来替代了。
笔者遇到的需要使用LRU_HASH_MAP的场景有两种：1. 作为配置项。用户态的代码向BPF MAP里写入配置，而后在BPF里使用。2. 作为数据中转。比如涉及多个hook点配合时，就需要使用BPF MAP来存储一些中间数据。对于场景1，可以直接使用HASH_MAP来替代，用户态添加一些检查的措施，定期批量对MAP进行数据清理以及数据写入即可。但是对于场景2，可能会麻烦很多：数据是随时产出的，用户态没有办法控制其产出的频率、周期。目前能想到的是设置一个较大的MAP（这个异常的触发是否和MAP的大小有关？），仍然使用LRU_HASH_MAP；或者设置一个较大的HASH_MAP，然后定时在用户态进行数据的清理。
以上。